Стратегия координационного окружения в порфириновых комплексах молибдена(V) для улучшения их сенсорных параметров

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Порфириновые комплексы молибдена(V) O=Mo(X)P (P — замещенный порфин, X– однозарядный анионный лиганд) проявляют сродство к практически значимым органическим основаниям в среде органических растворителей, а также дают доступный для регистрации спектральный отклик в УФ-видимой области. В связи с этим они имеют перспективы при выборе оптимальных структур для дальнейших исследований в качестве активных компонентов сенсорных устройств. Для достижения высоких значений сенсорных параметров в настоящей работе выполнен анализ влияния на них состава координационной сферы O=Mo(X)P при варьировании аксиального лиганда X и заместителя в составе экваториального макроциклического лиганда. С этой целью на примере оксо[5,10,15,20-тетрафенилпорфинато](этокси)молибдена(V)(O=Mo(OEt)TРP) в среде толуола представлено полное кинетическое описание реакции с пиридином (Py — классический пример высоколетучих органических соединений (VOCs)), протекающей в виде двух последовательных двухсторонних реакций, выполнена идентификация и проведено исследование промежуточных и конечных продуктов методами УФ-видимой, 1Н ЯМР-, ИК-спектроскопии и масс-спектрометрии, а также определены параметры сенсорной активности — время, численное значение спектрального отклика на присутствие Py и нижний предел определения последнего. С привлечением аналогичных данных для O=Mo(OН)TРP, O=Mo(OEt)TTP и O=Mo(OEt)TtBuPP (TTP и TtBuPP — дианионы тетра-4-метил- и тетра-4-трет-бутилзамещенного TPP соответственно) показано, что направленное формирование координационной сферы является средством для тонкой настройки сенсорных свойств и комплекс O=Mo(OEt)TРP наиболее эффективен в рассматриваемом качестве.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. В. Моторина

Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: evm@isc-ras.ru
Россия, ул. Академическая, 1, Иваново, 153045

Т. Н. Ломова

Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН

Email: evm@isc-ras.ru
Россия, ул. Академическая, 1, Иваново, 153045

Список литературы

  1. Paolesse R., Nardis S., Monti D. et al. // Chem. Rev. 2017. V. 117. P. 2517. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.6b00361
  2. Taihong Liu, Lüjie Yang, Wan Feng et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2020. V. 12. Р. 11084. https://doi.org/10.1021/acsami.0c00568
  3. Evyapan M., Dunbar A.D.F. // Sens. Actuators, B. 2015. V. 206. Р. 74. https://doi.org/10.1016/j.snb.2014.09.023
  4. Yuanyuan Lv, Yani Zhang, Yanglong Du et al. // Sensors. 2013. V. 13. Р. 15758. https://doi.org/10.3390/s131115758
  5. Lvova L., Di Natale C., Paolesse R. // Sens. Actuators, B. 2013. V. 179. P. 21. https://doi.org/10.1016/j.snb.2012.10.014
  6. Shahrokhian S., Taghani A., Hamzehloei A. et al. // Talanta. 2004. V. 63. P. 371. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2003.11.007
  7. Baybars Köksoy, Meryem Aygün, Aylin Çapkin et al. // J. Porphyrins Phthalocyanines. 2018. V. 22. P. 121. https://doi.org/10.1142/S1088424618500153
  8. Li Tian, Binbin Wang, Ruizhan Chen et al. // Microchim. Acta. 2015. V. 182. P. 687. https://doi.org/10.1007/s00604-014-1374-7
  9. Paolesse R., Di Natale C., Burgio M. et al. // Sens. Actuators, B. 2003. V. 95. P. 400. https://doi.org/10.1016/S0925-4005(03)00534-3
  10. C. Henrique A. Esteves, Bernardo A. Iglesias, Takuji Ogawa et al. // ACS Omega. 2018. V. 3. P. 6476. https://doi.org/10.1021/acsomega.8b00403
  11. Paolesse R., Monti D., Nardis S., Di Natale C. Porphyrin-Based Chemical Sensors. / Eds. Kadish K.M., Smith K.M., Guilard R. Singapore: Worid Scientific, 2011. https://doi.org/10.1142/7878-vol12
  12. Malinski T. Porphyrin-based Electrochemical Sensors. / Eds. Kadish K.M., Smith K.M., Guilard R. New York: Academic Press, 1999. https://www.sciencedirect.com/book/9780080923901/the-porphyrin-handbook
  13. Hisanobu Ogoshi, Tadashi Mizutani, Takashi Hayashi, Yasuhisa Kuroda. Porphyrins and metalloporphyrins as Receptor Models in Molecular Recognition. / Eds. Kadish K.M., Smith K.M., Guilard R. New York: Academic Press, 1999. https://www.sciencedirect.com/book/9780080923901/the-porphyrin-handbook
  14. Басова Т.В., Белых Д.В., Вашурин А.С. и др. // Журн. структур. химии. 2023. Т. 64. № 5. С. 1. https://doi.org/10.26902/JSC_id110058
  15. Типугина М.Ю., Ломова Т.Н., Моторина Е.В. // Коорд. химия. 2005. Т. 31. № 5. С. 380.
  16. Моторина Е.В., Климова И.А., Бичан Н.Г., Ломова Т.Н. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 12. С. 1779. https://doi.org/10.31857/S0044457X22600712
  17. Lomova T.N., Motorina E.V., Bichan N.G. // J. Porphyrins Phthalocyanines. 2022. V. 26. Р. 485. https://doi.org/10.1142/S1088424622500365
  18. Lomova T.N. // Appl. Organomet. Chem. 2021. V. 35. e6254. https://doi.org/10.1002/aoc.6254
  19. Spadavecchia J., Ciccerella G., Rella R. // Sens. Actuators. 2005. V. 106. P. 212. https://doi.org/10.1016/j.snb.2004.08.026
  20. Motorina E.V., Lomova T.N., Klyuev M.V. // Mendeleev Commun. 2018. V. 28. № 4. P. 426. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2018.07.029
  21. Lomova T.N., Motorina E.V., Mozhzhukhina E.G., Gruzdev M.S. // J. Porphyrins Phthalocyanines. 2020. V. 24. P. 1224. https://doi.org/10.1142/S1088424620500406
  22. Matsuda Y., Murakami Y. // Coord. Chem. Rev. 1988. V. 92. P. 157.
  23. Gubarev Y.A., Lebedeva N.Sh., Golubev S.N. et al. // Macroheterocycles. 2013. V. 6. P. 106. https://doi.org/10.6060/mhc120986g
  24. Medforth C.J. // NMR spectroscopy of diamagnetic porphyrinsin. / Kadish K.M., Smith K.M., Guilard R. New York: Acad. Press, 2000.
  25. Goutam N., Sabyasachi S. // J. Porphyrins Phthalocyanines. 2014. V. 18. P. 282. https://doi.org/10.1142/S1088424613501277
  26. Fulmer G.R., Miller A.J.M., Sherden N.H. et al. // Organometallics. 2010. V. 29. P. 2176. https://doi.org/10.1021/om100106e
  27. Ledon H., Mentzen B. // Inorg. Chim. Acta. 1978. V. 31. P. L393.
  28. Ledon H., Bonnet M., Brigandat Y., Varescon F. // Inorg. Chem.1980. V. 19. № 11. P. 3488. https://doi.org/10.1021/ic50213a055
  29. Walker F.A. // J. Am. Chem. Soc. 1973. V. 95. P. 1150.
  30. Smirnov V.V., Woller E.K., Di Magno S.G. // Inorg. Chem. 1998. V. 37. № 19. P. 4971. https://doi.org/10.1021/ic980156o
  31. Зайцева С.В., Зданович С.А., Койфман О.И. // Журн. неорган. химии. 2015. Т. 60. № 6. С. 836. https://doi.org/10.7868/S0044457X15060185
  32. Зайцева С.В., Зданович С.А., Койфман О.И. // Коорд. химия. 2010. Т. 36. № 5. С. 323.
  33. Yamaji M., Hama Y., Hoshino M. // Chem. Phys. Lett. 1990. V. 165. P. 309. https://doi.org/10.1016/0009-2614(90)87194-v

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Схема 1. Схема простых реакций в ходе взаимодействия O=Mo(OEt)ТРP с Py.

Скачать (22KB)
Метаданные
3. Рис. 1. Структурные формулы порфириновых комплексов молибдена(V).

Скачать (45KB)
Метаданные
4. Рис. 2. Спектры 1H ЯМР в CDCl3 O=Mo(OEt)TРP (а) и продукта его взаимодействия с Py[O=Mo(Py)2TPP]+OEt− (б).

Скачать (28KB)
Метаданные
5. Рис. 3. Масс-спектр O=Mo(OEt)TРP, матрица DHB.

Скачать (12KB)
Метаданные
6. Рис. 4. ЭСП O=Mo(OEt)TРP (СМР=1.08 × 10−5 моль/л) в толуоле с различными добавками основания: а — СPy = 0 (1), 1.59 × 10–2 моль/л (2); б — СPy = 1.59 × 10–2 (2), 11.43 моль/л (3). Остальные линии соответствуют промежуточным концентрациям азотистого основания.

Скачать (25KB)
Метаданные
7. Рис. 5. Кривые спектрофотометрического титрования O=Mo(OEt)TРP (II) с Py в толуоле при 298 K: а — 1.98 × 10−5–1.59 × 10−2 моль/л; б — 1.59 × 10−2–11.43 моль/л; в — соответствующие (1, 2) зависимости lg((Ap – Ao)/(A∞ – Aр))–lgCL [моль/л], R2 = 0.9840 (1), R2 = 0.9880 (2), tgα = 0.99 (1) и 1.15 (2).

Скачать (24KB)
Метаданные
8. Рис. 6. ИК-спектры O=Mo(OEt)TРP (а) и продукта его реакции с Py [O=Mo(Py)2TРP]+OEt− (б) в таблетках KBr.

Скачать (23KB)
Метаданные
9. Рис. 7. Масс-спектр [O=Mo(Py)2TРP]+OEt−, матрица DHB.

Скачать (17KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025