Switchable Fluorescent and Solvatochromic Molecular Probes Based on 4-Amino-N-methylphthalimide and a Photochromic Diarylethene

New fluorescent photochromic compounds (1-H and 1-Boc)have been synthesized and characterized in different solvents.The fluorescence emission can be switched “on” and“off” with visible light and UV, respectively, by means of thephotochromic reaction. The emission wavelength and efficiencystrongly depend on the polarity of the solvent. Thecompounds show a positive solvatochromic effect in theemission maxima, and their fluorescence quantum yield decreasesas the solvent’s polarity increases (from cyclohexaneto dioxane). In solvents more polar than dioxane the emissionis too weak and therefore undetectable, and thus 1-H and 1-Boc behave as “normal” photochromic compounds. The photochromic reaction is also sensitive to the environment. A decreaseof more than an order of magnitude was found for thequantum yield of the colouring reaction (ΦOFCF) for 1-H inethanol compared with cyclohexane, and an about threefolddecrease in ΦOFCF was observed for the compound 1-Bocin polar solvents (compared with apolar solvents). For bothcompounds the ring-opening reaction was found not to dependenton the solvent. The novel fluorescent molecularswitches 1-H and 1-Boc are able to probe the polarity of theirmicroenvironment.Fil: Yan, Sergey F.. Max Planck Institute for Biophysical Chemistry; AlemaniaFil: Belov, Vladimir N.. Max Planck Institute for Biophysical Chemistry; AlemaniaFil: Bossi, Mariano Luis. Max Planck Institute for Biophysical Chemistry; Alemania. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Hell, Stefan W.. Max Planck Institute for Biophysical Chemistry; Alemani

Temperature response of luminescent tris(bipyridine)ruthenium(II)-doped silica nanoparticles

Nanoparticle-based temperature imaging is an emerging field of advanced applications. Herein, the sensitivity of the phosphorescence of tris(bipyridine)ruthenium(II)-doped silica nanoparticles towards temperature is studied. 130 nm size particles were prepared by a modification of Stöber’s method, that allows the incorporation of Ru[(bpy)3]2+ into the outer particle shell. The entrapped Ru[(bpy)3]2+ retains its photophysical properties, yet the emission of the particles is not affected by the presence of O2, neither by anionic quenchers; quenching by MV2+, on the other hand, is strongly dependent on pH. Between 20 and 60 °C, the steady-state emission of the particles decreases linearly with increasing temperature. The slope of the straight line diminishes slightly on thermal cycling, but soon stabilizes. Fluorescence measurements by scanning confocal microscopy indicate that the silica nanoparticles doped with Ru[(bpy)3]2+ can indeed be employed to probe thermal processes in micro-environments.Fil: Mirenda, Martin. Comision Nacional de Energia Atomica. Centro Atomico Constituyentes; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Levi, Valeria. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bossi, Mariano Luis. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bruno, Luciana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bordoni, Andrea Veronica. Comision Nacional de Energia Atomica. Centro Atomico Constituyentes; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Regazzoni, Alberto Ernesto. Comision Nacional de Energia Atomica. Centro Atomico Constituyentes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Wolosiuk, Alejandro. Comision Nacional de Energia Atomica. Centro Atomico Constituyentes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Nanoporous silica nanoparticles functionalized with a fluorescent turn-on spirorhodamineamide as pH indicators

We prepared water soluble, biocompatible fluorescent turn-on pH nanosensors and characterized their behavior as a function of changes in pH. The response relies on a halochromic reaction of a spirorhodamineamide derived from the bright and highly chemically and photo-stable rhodamine 6G, encapsulated in core/nanoporous shell silica nanoparticles. The fluorescent sensors displayed a fast response in the pH range of intracellular compartments. The encapsulation conferred solubility in aqueous environments and biocompatibility. We assessed the two main properties of the sensor, namely the useful pH range and the kinetics of the response, and compared them to those of the free probe. We found that such properties are strongly dependent on the functionalization and position in the silica matrix relative to the core/shell structure. Finally, we demonstrated the cellular uptake of the nanosensors, and their localization in lysosomes of living cells, by fluorescence confocal microscopy.Fil: Di Paolo, Matias Andres. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Roberti, Maria Julia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Bordoni, Andrea Veronica. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Seguridad Nuclear y Ambiente. Gerencia de Química (CAC); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; ArgentinaFil: Aramendia, Pedro Francisco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Investigaciones en Bionanociencias "Elizabeth Jares Erijman"; ArgentinaFil: Wolosiuk, Alejandro. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Seguridad Nuclear y Ambiente. Gerencia de Química (CAC); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; ArgentinaFil: Bossi, Mariano Luis. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentin

Design and baseline characteristics of the finerenone in reducing cardiovascular mortality and morbidity in diabetic kidney disease trial

Background: Among people with diabetes, those with kidney disease have exceptionally high rates of cardiovascular (CV) morbidity and mortality and progression of their underlying kidney disease. Finerenone is a novel, nonsteroidal, selective mineralocorticoid receptor antagonist that has shown to reduce albuminuria in type 2 diabetes (T2D) patients with chronic kidney disease (CKD) while revealing only a low risk of hyperkalemia. However, the effect of finerenone on CV and renal outcomes has not yet been investigated in long-term trials. Patients and Methods: The Finerenone in Reducing CV Mortality and Morbidity in Diabetic Kidney Disease (FIGARO-DKD) trial aims to assess the efficacy and safety of finerenone compared to placebo at reducing clinically important CV and renal outcomes in T2D patients with CKD. FIGARO-DKD is a randomized, double-blind, placebo-controlled, parallel-group, event-driven trial running in 47 countries with an expected duration of approximately 6 years. FIGARO-DKD randomized 7,437 patients with an estimated glomerular filtration rate >= 25 mL/min/1.73 m(2) and albuminuria (urinary albumin-to-creatinine ratio >= 30 to <= 5,000 mg/g). The study has at least 90% power to detect a 20% reduction in the risk of the primary outcome (overall two-sided significance level alpha = 0.05), the composite of time to first occurrence of CV death, nonfatal myocardial infarction, nonfatal stroke, or hospitalization for heart failure. Conclusions: FIGARO-DKD will determine whether an optimally treated cohort of T2D patients with CKD at high risk of CV and renal events will experience cardiorenal benefits with the addition of finerenone to their treatment regimen. Trial Registration: EudraCT number: 2015-000950-39; ClinicalTrials.gov identifier: NCT02545049

Photomodulation of macroscopic properties

We review macroscopic properties of materials that can be modulated by light through switching between the two stable states of a photochromic system. In special cases, the photochromic compound is the only component of the material, but in most cases it is either embedded or covalently linked to a suitable host, which is normally a liquid crystalline phase, a glassy or a rubbery polymer, or an interface. We analyze examples that illustrate changes in refractive index, transmission of polarized light, reflectivity, light dispersion, polarization, charge transport capability, dielectrical properties, stable phase, microscopic surface relief in large areas, hydrophobicity of the surface, permeability, and even bulk mechanical deformations. The basis of such changes at a molecular level is associated with a difference in the shape, dipole moment, polarizability, or electronic features of the photochromic species, and their different interaction with the environment. In some cases, studies were performed at the single molecule level. Each effect is discussed stressing the favorable features of the particular photochromic compounds to induce the changes and its interaction with the environment that make it suitable for the appointed application. © 2011 Elsevier B.V.Fil: Bossi, Mariano Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Aramendia, Pedro Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentin

Photoinduced changes of absorption and circular dichroism in a chiral nematic phase containing a photochromic fulgide

Mesophases composed of a nematic mixture (ZLI1132) alone or with a chiral inductor (twisted nematic phase) were doped with a photochromic furylfulgide (FFU) and irradiated with visible and UV light. FFU shows great fatigue resistance and high repeatability of photochromic cycles in these media. Quantum yields for the photoconversions are very similar to values previously reported in solution. Beside from the photochromic changes in absorption spectra, a great and reversible circular dichroism change in the chiral nematic phase was observed in the visible absorption band of the cyclic isomeric form of FFU upon UV irradiation. This change is due to the mesophase-induced chiral absorption. The potential of this signal for information storage is discussed.Fil: Bossi, Mariano Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Rodriguez, Juan Bautista. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Aramendia, Pedro Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentin

Selective electrocatalytic hydrogenation using palladium nanoparticles electrochemically formed in layer-by-layer multilayer films

Sequential adsorption of PdCl42- within weak polyelectrolyte layer-by-layer (LbL) self-assembled multilayer films with further electrochemical reduction to yield Pd0 nanoparticles (Pd-NPs) has been demonstrated. The electrocatalytic hydrogenation (ECH) of model molecules such as acetophenone and benzophenone on Pd-NPs of different sizes (6 to 35 nm) and bulk Pd crystal surface in hydroalcoholic acid solution has been investigated. Distribution of reaction products (secondary alcohols and alkanes) and faradaic yield was systematically investigated. While the polyelectrolyte multilayers act as nanoreactors by confining PdCl42- ions and preventing the formation of large crystals, their presence also alters the hydrogenation reaction and therefore heat treated surfaces showed only the effect of nanocrystal size on the reaction selectivity and faradaic yield. This journal isFil: Villalba, Matias Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Bossi, Mariano Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Calvo, Ernesto Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentin

Photoisomerization of Azobenzenes and Spirocompounds in Nematic and in Twisted Nematic Liquid Crystals

Samples of a nematic mixture of ZLI1132 and of a twisted nematic mixture composed of ZLI1132 and chiral inductor S811, including 1%-10% (w/w) 4-N,N-dimethylaminoazobenzene (DAB), (4′-nitro)-4-N,Ndimethylaminoazobenzene (NDAB), spiropyran (SP), or spirooxazine (SO) were irradiated to produce the photochromic transformation of the dopant. The changes in the system were monitored by time-resolved transmission spectroscopy, time-resolved birefringence, or polarized Raman scattering. The medium sensitivity of the kinetics and spectroscopy of some of the probes was used to derive information on polarity of the medium. In the systems studied, apart from the changes in absorption spectrum, great changes in birefringence can be photoinduced and the order of the nematic phase can be changed in either direction, depending on the dopant. The open form of SP can discriminate orientation polarity. Although the polarity parallel to the mesogenic director is similar to that for acetone, the perpendicular orientation has a polarity similar to acetonitrile. In agreement with this observation, the kinetics of the Z f E isomerization of NDAB, oriented parallel to the mesogenic director, also experiences a polarity similar to that for acetone. The decay rate constant of the open form of SP displays a linear relationship between its Arrhenius parameters, which is universal in a great variety of homogeneous solvents, solvent mixtures, and liquid crystals, therefore validating the hypothesis that the same type of transformation is observed in all these cases, namely, the decay of the open form monomer. The dopants used have been proven to be adequate probes of bulklike properties in locally heterogeneous systems as liquid crystals.Fil: Bossi, Mariano Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Murgida, Daniel Horacio. Universität zu Berlin; AlemaniaFil: Aramendia, Pedro Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentin

Palladium Nanoparticles Embedded in a Layer-by-Layer Nanoreactor Built with Poly(Acrylic Acid) Using "electro-Click Chemistry"

Palladium nanoparticles (Pd NPs) were formed by electrochemical reduction of Pd(NH3)43+ ions entrapped by ion exchange in poly(acrylic acid) (PAA) multilayer films grown by the Sharpless "click reaction." The alkyne (PAAalk) and azide (PAAaz) groups were covalently bound to the PAA, and the catalyzed buildup of the multilayer film was performed by electrochemical reduction of Cu2+ to Cu+. The size of the Pd NPs formed in Au/(PAAalk)3(PAAaz)2 multilayer films by the click reaction, that is, 50 nm, is larger than that of similar Pd NPs formed in electrostatically bound Au/(PAA)3(PAH)2 nanoreactors, that is, 6-9 nm, under similar conditions. A combination of electrochemical methods and electrochemical quartz crystal microbalance, polarization modulation infrared reflection absorption spectroscopy (PM-IRRAS), ellipsometry, and scanning electron microscopy has been used to follow these processes. Cyclic voltammetry of the resulting Pd NPs in a 0.1 M H2SO4 solution at 0.1 V·s-1 shows the PdO reduction peak at the same potential as that on the clean Pd surface unlike the NPs formed in electrostatically self-assembled Au/(PAA)3(PAH)2 nanoreactors with a 0.2 V shift in the cathodic direction most probably because of the strong adsorption of amino groups on the Pd NP surfaces.Fil: Villalba, Matias Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Bossi, Mariano Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: del Pozo, Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Calvo, Ernesto Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentin

Two rhodamine 6G derivative compounds: A structural and fluorescence single-crystal study

The synthesis, characterization, structural analysis and fluorescence properties of two rhodamine 6G derivatives are described, namely a propargylamine derivative, 3′,6′-bis(ethylamino)-2′,7′-dimethyl-2-(methylcyanide)spiro[isoindole-1,9′-xanthen]-3(2H)-one (I), and a γ-aminobutyric acid (GABA) derivative, 3′,6′-bis(ethylamino)-2′,7′-dimethyl-3-oxospiro[isoindole-1,9′-xanthen]-2(3H)-yl)butyricacid (II). Both structures are compared with four similar ones from the Cambridge Structural Database (CSD), and the interactions involved in the stabilization are analyzed using the atoms in molecules (AIM) theory. Finally, a single-crystal in-situ reaction study is presented, carried out by fluorescence methods, which enabled the 'opening' of the spirolactam ring in the solid phase.Fil: Di Paolo, Matias Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Bossi, Mariano Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Baggio, Ricardo Fortunato. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaFil: Suarez, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentin