Effets de la matrice et de la concentration du soluté sur les spectres ultraviolets des dérivés polyméthylés du benzène à 77 °K

I. — Durène

(Laboratoire de Photophysique Moléculaire Bâtiment 213. Faculté des Sciences, 91-Orsay.), France. ^(**)

Résumé

L’étude des spectres d’absorption, de réflexion, de fluorescence et de phosphorescence du durène à différentes concentrations dans l’hexane-n, de même que l’étude de la fluorescence du cristal mixte durène-naphtalène dissous dans l’hexane-n à 77 °K, nous a permis de conclure que :

• 1)

  Le durène se retrouve sous forme d’aggrégats cristallins jusqu’à la limite de concentration d’environ 10^-3 M et en conséquence le système thermodynamique durène-hexane-n doit posséder un diagramme de phase de type « eutectique ».

• 2)

  Les aggrégats ainsi formés sont distribués d’une façon inhomogène à l’intérieur de l’échantillon se concentrant davantage au centre lors d’une trempe d’un tel système à 77 °K.

• 3)

  Les molécules de durène qui échappent à la séparation de phase par suite de la rapiditié du processus de refroidissement sont réparties dans des sites interstitiels de la matrice d’hexane-n.

L’étude des spectres d’émission du durène dans différents solvants utilisés comme matrices nous a également permis, se basant sur une interprétation de l’effet SHPOL’SKII, d’avancer une hypothèse quant à l’orientation probable des molécules de durène dans les sites interstitiels des hydrocarbures paraffiniques linéaires.

Abstract

The effect of the concentration of durene on the absorption, reflexion-absorption, fluorescence and phosphorescence spectra in frozen n-hexane solutions was investigated coupled with a study of the concentration behavior of a mixed durene- naphtalene crystal in the same solvent at 77 °K. It has been shown that :

• 1)

  Durene forms molecular aggregates as the solutions crystallize and the aggregates are detectible when the concentrations of durene are higher than 10^-3 M. The durene-n- hexane thermodynamic system should therefore possess an « eutectic » type phase diagram.

• 2)

  These aggregates are distributed in an inhomogeneous way throughout the solution, concentrating more in the center of the sample when cooling to 77 °K is rapid.

• 3)

  The durene molecules which escape the phase separation are dispersed in the π-hexane matrix in interstitial sites.

From the study of the emission spectra of durene in different solid matrices and by using an interpretation of the SHPOL’SKII effect, a hypothesis is developed concerning the probable orientation of the durene molecules in the interstitial sites of the linear paraffin hydrocarbons studied.