Кіріспе

Химиялық қосылыс

Пирен – төрт біріккен бензол сақинасынан тұратын полициклді ароматты көмірсутек (ПАҚ), нәтижесінде жазық ароматты жүйе қалыптасады. Химиялық формуласы: C16H10. Бұл сары-жасыл түсті қатты зат – ең кішкентай пери-біріккен ПАҚ (сақиналар бірнеше жақтан біріккен). Пирен органикалық қосылыстардың толық емес жануы барысында түзіледі.

Табылуы және қасиеттері

Пирен алғаш рет көмір шайырынан бөліп алынған, онда салмағы бойынша 2%-ға дейін кездеседі. Пери-қосылған полиароматты көмірсутек ретінде, пиреннің бес мүшелі сақинасы бар флуорантен изомеріне қарағанда резонанстық тұрақтылығы жоғары. Сондықтан, ол әртүрлі жану жағдайларында пайда болады. Мысалы, автомобильдер шамамен 1 мкг/км шығарады.

Реакциялар

Хроматпен тотығу перинафтенонға, одан кейін нафтален 1,4,5,8-тетракарбоксил қышқылына әкеледі. Пирен бірнеше сутегілену реакцияларына түседі және әртүрлі дәрежеде таңдамалылықпен галогендеуге, Дильс-Альдер қосылыстарына және нитрацияға сезімтал. Натриймен тотығу радикал-анионды тудырады. Осы анионнан әртүрлі пи-арен кешендерін дайындауға болады.

Фотофизика

Пирен және оның туындылары бояулар мен бояу алдын-ала дайындамаларын, мысалы пиранин мен нафталин 1,4,5,8-тетракарбоксил қышқылын жасау үшін коммерциялық түрде қолданылады. Ол DCM-де 330 нм үш өткір жолақта күшті УФ-көрінетін сәулелерді сіңіреді. Шығарылым сіңіруге жақын, бірақ 375 нм-де орын ауыстырады. Сигналдардың морфологиясы еріткішке байланысты өзгереді. Оның туындылары жоғары кванттық шығымдылығы және ұзақ өмір сүру мерзімімен (соответственно 0,65 және 410 наносекунд, 293 К температурадағы этанолда) флуоресценциялық спектроскопия арқылы құнды молекулалық зондтар болып табылады. Пирен – экцимерлік қасиеттері табылган алғашқы молекула. Мұндай экцимер шамамен 450 нм-де пайда болады. Теодор Форстер бұл туралы 1954 жылы хабарлаған.

Қолданбалар

Пиреннің флуоресценттік эмиссия спектрі еріткіштің полярлығына өте сезімтал, сондықтан пирен еріткіш ортаны анықтау үшін зонд ретінде қолданылады. Бұл оның қозған күйінің негізгі күйінен өзгеше, жазық емес құрылымымен байланысты. Кейбір эмиссиялық жолақтар өзгермейді, бірақ қалғандары еріткішпен өзара әрекеттесу күшіне байланысты қарқындылығы бойынша өзгереді. Пирендер – күшті электрон донорлары болып табылады және оларды энергияны түрлендіру және жарық жинау салаларында қолданылатын электрон донор-қабылдаушы жүйелерін жасау үшін бірнеше материалдармен үйлестіруге болады. Оның биодеградациясы жан-жақты зерттелген. Процесс екі түрлі CH=CH байланысында дигидроксилденуден басталады. Шошқаларда жүргізілген тәжірибелер, пирен ауыз арқылы берілген кезде 1-гидроксипиреннің метаболиті екенін көрсетті.