Физико-химические основы биолюминесцентного анализа - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

51
реагенты
реагенты
продукты
продукты
a
б
ΔΕ
'
Β
ΔΕ
''
Β
ΔΕ
'
Β
ΔΕ
''
Β
P'*
P''*
P'*
P''*
Δ H
0
Δ H
0
Δ H
*
Δ H
*
Δ H
акт
Δ H
акт
Е
K
K
Рис.14. Энергетический профиль экзотермической (а)
и эндотермической (б) хемилюминесцентной реакции
В реакции образуется возбужденное состояние продукта Р’, но не Р’’
Образование возбужденных продуктов, не противоречащее
закону сохранения энергии, возможно при выполнении условия
энергетической достаточности ΔH
акт
- ΔH ≥ E
B
, где ΔH
акт
- эн-
тальпия активации; ΔH - энтальпия реакции; E
B
- энергия воз-
бужденного состояния продукта реакции. Для осуществления
эндотермической хемилюми-несцентной реакции (ΔH>0) необ-
ходим подвод энергии извне.
Выделяют три главных этапа хемилюминесцентной реак-
ции:
Подготовительный этап - химическое превращение ис-
ходных реагентов, ведущее к ключевой стадии: образование
ключевого интермедиата реакции М - непосредственного
предшественника возбужденного продукта:
исходные реагенты → М.
52
Ключевая стадия - элементарный акт возбуждения. На
этом этапе М превращается в следующий продукт реакции - Р,
часть которого образуется в возбужденном состоянии:
М → Р + Р*.
Испускание кванта света
Р* → Р + hν
и различные процессы безызлучательной дезактивации эмитте-
ра хемилюминесценции Р. Этот этап включает процессы, хо-
рошо изученные в фотолюминесценции, и может быть назван
"физическим этапом". Он характеризуется такими величинами,
как время жизни эмиттера τ
0
и квантовый выход люминесцен-
ции эмиттера Ф (отношение числа испущенных квантов к чис-
лу возбужденных молкул продукта реакции).
Образовавшаяся на 2-й стадии возбужденная молекула
эмиттера не всегда дезактивируется испусканием кванта света.
Квантовый выход люминесценции Ф многих возбужденных
продуктов бывает низким. Например, для фосфоресценции из
триплетного
n,
π
*-состояния большинства карбонильных со-
единений Ф не превышает 10
-4
-10
-5
. Поэтому для усиления ин-
тенсивности хемилюминесценции часто используют метод
сенсибилизации свечения. Сущность этого метода заключается
в использовании явления безызлучательного переноса энергии
электронного возбуждения, хорошо изученного в фотолюми-
несценции. Энергия возбужденной в реакции частицы Р* (до-
нора) передается введенному в раствор акцептору энергии А
(активатору, вторичному эмиттеру). В качестве акцепторов вы
-
бираются хорошо люминесцирующие соединения, принадле-
жащие V спектрально-люминес-центной группе (табл.2).
В зависимости от того, присутствуют или нет в реакцион-
ной смеси активаторы свечения, хемилюминесценция называ-
ется активированной или неактивированной. В иностранной
литературе используются, соответственно, термины "непрямая"
и "прямая" хемилюминесценция. Основное требование к акти-
ватору хемилюминесценции заключается в том, чтобы
кинети-
ка реакции была одинаковой в присутствии и отсутствии

Страницы