Исследование диэлектрических свойств полости кукурбитурила на основе эффекта сольватохромизма стирилового красителя при образовании комплекса включения

Предложен новый подход для теоретической оценки локальных диэлектрических свойств среды, в которую помещен органический краситель, работающий в качестве нанозонда. Метод апробирован для оценки диэлектрических свойств молекулы-“хозяина” в супрамолекулярном комплексе включения по измеренному в эксперименте сдвигу оптического спектра поглощения молекулы-“гостя” (красителя) при формировании комплекса. На основе модели Онзагера–Липтэя проведена теоретическая оценка диэлектрических свойств полости кукурбит[7]урила путем анализа экспериментально измеренного сдвига спектра поглощения дикатиона красителя 1-(3-аммонийпропил)-4-[(E)-2-(3,4-диметоксифинил)-этенил-]-пиридиния при образовании комплекса включения с кукурбит[7]урилом в водном растворе. Для параметризации уравнения Онзагера–Липтэя были экспериментально измерены положения максимумов спектров поглощения рассматриваемого красителя в следующих растворителях: метанол, этанол, 1-пропанол, 1-бутанол и вода с известными диэлектрическими и оптическими свойствами. При расчетах молекулярных структур, дипольных моментов основного и возбужденного состояний и поляризуемости использовался квантово-химический метод TDDFT с функционалом CAM-B3LYP в базисе 6–311G (d, p) в рамках программы Gamess (US). Полученное теоретическое значение эффективной диэлектрической проницаемости полости (около 13) хорошо согласуется с приведенным в литературе значением.