Luminescence Studies of N-Methyllutidone, an Unusually High Triplet Energy Sensitizer

N-메틸루티돈의 루미네센스에 관한 연구

  • Sang Chul Shim (Department of Chemical Science, The Korea Advanced Institute of Science) ;
  • Myung Ho Hyun (Department of Chemical Science, The Korea Advanced Institute of Science) ;
  • Kuy Ho Chae (Department of Chemical Science, The Korea Advanced Institute of Science)
  • 심상철 (한국과학원 화학 및 화학공학과) ;
  • 현명호 (한국과학원 화학 및 화학공학과) ;
  • 채규호 (한국과학원 화학 및 화학공학과)
  • Published : 1978.02.28

Abstract

The luminescence of N-methyllutidone is studied in ethanol matrix at $77^{\circ}C$K. No fluorescence is observed but a strong phosphorescence with the quantum yield of 0.1 and the lifetime of 0.2 sec is recorded. An unusually high triplet energy of 85.1 kcal/mole is determined for the compound from the O-O band of phosphorescence. The cis ${\leftrightarrow}$ trans photoisomerization of high triplet energy olefins such as 2-hexene and trans-1,4-dichlorobutene-2 is efficiently sensitized by N-methyllutidone substantiating the high triplet energy of the compound. The negative polarization of O-O band reveals the emitting triplet state to be $({\pi},{\pi}^*)^3$ state. Alkaline metal salts such as lithium chloride enhances the phosphorescence intensity through cation-N-methyllutidone coordination widening the gap between $({\pi},{\pi}^*)^3$and $(n,{\pi}^*)^3$ states.

$77^{\circ}C$K 에탄올 매트릭스에서 N-메틸루티돈의 발광에 대한 연구를 하였다. 형광은 관찰되지 않았으나 양자 수득률이 0.1과 수명 0.2초의 강한 인광이 관찰되었다. 인광의 0-0 띠로부터 이 화물합의 삼중상태 에너지가 85.1kcal/mole임을 알았으며 2-헥센, 트란스-1,4-디클로로부텐-2와 같은 높은 삼중상태 에너지를 가진 올레핀들이 N-메틸루티돈에 의해 효과적으로 시스${\leftrightarrow}$트란스광이성질화 반응을 일으키는 것으로 보아 이 높은 삼중상태 에너지가 정당함을 알 수 있다. 0-0띠의 polarization이 음의 값을 갖는 것으로 부터 발광상태가 $({\pi},{\pi})^3$ 상태임을 알 수 있다. LiCl과 같은 알카리염의 양이온과 N-메틸루티돈이 배위결합을 함으로써 $({\pi},{\pi})^3$$(n,{\pi})^3$상태 사이의 에너지 차이가 크게 되기 때문에 알카리 금속염은 인광의 세기를 증가시킨다.

Keywords

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