Substituted benzaldehydes widely distributed in nature exhibit antibacterial, anti-inflammatory, antiviral, anti-carcinogenic activity with low toxicity, which make their promising in medicine. The results of an experimental and theoretical study of the spectral-luminescent properties of four neutral forms of hydroxy- and methoxy-substituted benzaldehydes are presented. The absorption spectra of the studied compounds were obtained in hexane and ethanol. Measurements of fluorescence spectra and fluorescence excitation of solutions were carried out in ethanol. Based on quantum chemical calculations, the orbital nature of electronic transitions, the features of the electron density distribution upon excitation and changes in the structure of the compound are determined and the rate constants of photophysical processes are estimated. According to calculations, for all compounds studied, the S1 state is formed by the nπ-type transition, and the intensity of the long-wavelength bands in these compounds is formed by one or two ππ-transitions. The fluorescence quantum yield values are estimated from experimental and theoretical data. As a result of the analysis and comparison of experimental data and the results of quantum chemical calculations it was concluded that the neutral forms of the studied substituted benzaldehydes are not responsible for the observed fluorescence in experiments with ethanol solutions.

Методами квантовой химии исследованы спектрально-люминесцентные свойства заряженных (анионной и катионной) форм трех замещенных бензальдегидов, проявляющих биологическую активность: o-анисового (2-метоксибензальдегид) и сиреневого (3,5-диметокси-4-гидроксибензальдегид) бензальдегидов и ванилина (3-метокси-4-гидроксибензальдегид). Расчеты показали, что в случае заряженных форм исследуемых молекул состояние S1 в отличие от нейтральных форм является состоянием ππ*-типа и по своей локализации аналогично S2 (ππ*)-состоянию нейтральных молекул (анисового альдегида и ванилина) или S3 (ππ*)-состоянию сиреневого бензальдегида. По результатам расчета показано, что в области спектра 240-420 nm нет новых электронных переходов, формирующих полосы поглощения в спектре, отличающиеся по природе и локализации от электронных переходов нейтральных молекул. Рассчитанные характеристики флуоресценции заряженных форм исследованных молекул показали, что в отличие от нейтральных форм эффективность радиационного распада заряженных форм много выше, что связано с изменением орбитальной природы состояния S1 при переходе от нейтральной к заряженной форме. Согласно анализу расчетных и экспериментальных данных флуоресценции исследуемых замещенных бензальдегидов в спиртовых растворах, флуоресценция на 410 nm принадлежит катионным формам. В ванилине и сиреневом альдегиде также имеется возможность слабой флуоресценции анионных форм этих соединений. Ключевые слова: замещенные бензальдегиды, спектрально-люминесцентные свойства, методы квантовой химии.