Журнал неорганической химии, 2023, T. 68, № 11, стр. 1578-1587

Синтез, химическое строение и спектральные характеристики в основном и возбужденном состояниях (порфиринато)(хлоро)индия(III) и его комплексов с С60 и пиридилзамещенным фуллеро[60]пирролидином

Е. Н. Овченкова a*, Н. Г. Бичан a, Т. Н. Ломова a

a Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН
153045 Иваново, ул. Академическая, 1, Россия

* E-mail: enk@isc-ras.ru

Поступила в редакцию 25.04.2023
После доработки 13.07.2023
Принята к публикации 14.07.2023

Аннотация

Получены новые комплексы [5,10,15,20-тетра(4-метоксифенил)порфинато](хлоро)индия(III) ((Cl)InTPP(p-OCH3)4) с незамещенным С60 и 1-метил-2-(пиридин-4'-ил)-3,4-фуллеро[60]пирролидином (PyС60) в толуоле. Константы устойчивости комплексов 1 : 1 (диад) определены с помощью электронной и флуоресцентной спектроскопии. Диады охарактеризованы методами ИК- и 1Н ЯМР-спектроскопии. Установлено, что флуоресценция (Cl)InTPP(p-OCH3)4 тушится при постепенном добавлении фуллеренов; определены численные значения констант тушения Штерна–Фольмера (KSV). С использованием метода фемтосекундной импульсной лазерной спектроскопии получены важнейшие характеристики переноса заряда в диадах (время жизни состояний с разделенными зарядами, константы разделения и рекомбинации зарядов), необходимые для дальнейшего рассмотрения диад на основе порфириновых комплексов индия(III) в качестве систем со свойством фотоиндуцированного переноса электрона.

Ключевые слова: индий(III)порфирин, фуллерен C60, фуллеро[60]пирролидин, донорно-акцепторный комплекс, кинетика реакции образования, спектральные характеристики

Список литературы

  1. Amati A., Cavigli P., Kahnt A. et al. // J. Phys. Chem. A. 2017. V. 121. № 22. P. 4242. https://doi.org/10.1021/acs.jpca.7b02973

  2. Бичан Н.Г., Овченкова Е.Н., Мозгова В.А. и др. // Журн. неорган. химии. 2019. Т. 64. № 5. С. 490. https://doi.org/10.1134/S0044457X19050027

  3. Borges-Martínez M., Montenegro-Pohlhammer N., Zhang X. et al. // Spectrochim. Acta. Part A: Mol. Biomol. Spectrosc. 2022. V. 269. P. 120740. https://doi.org/10.1016/j.saa.2021.120740

  4. Chitta R., Badgurjar D., Reddy G. et al. // J. Porphyrins Phthalocyanines. 2021. V. 25. № 5–6. P. 469. https://doi.org/10.1142/S1088424621500395

  5. Койфман О.И., Агеева Т.А. // Высокомолекулярные соединения. Сер. С. 2014. Т. 56. № 1. С. 89. https://doi.org/10.7868/S2308114714010051

  6. Цивадзе А.Ю., Чернядьев А.Ю. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 11. С. 1469. https://doi.org/10.31857/S0044457X20110197

  7. Моторина Е.В., Климова И.А., Бичан Н.Г. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 12. С. 1779. https://doi.org/10.31857/S0044457X22600712

  8. Dechan P., Bajju G.D. // J. Mol. Struct. 2019. V. 1195. P. 140. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2019.05.120

  9. Soy R.C., Babu B., Oluwole D.O. et al. // J. Porphyrins Phthalocyanines. 2019. V. 23. № 1–2. P. 34. https://doi.org/10.1142/S1088424618501146

  10. Bagaki A., Gobeze H.B., Charalambidis G. et al. // Inorg. Chem. 2017. V. 56. № 17. P. 10268. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.7b01050

  11. Yang F., Wu Y., Zhao J. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2020. V. 22. № 36. P. 20891. https://doi.org/10.1039/D0CP02672G

  12. Panda M.K., Lazarides T., Charalambidis G. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2015. V. 2015. № 3. P. 468. https://doi.org/10.1002/ejic.201402902

  13. Lomova T.N., Malov M.E., Klyuev M.V. et al. // Macroheterocycles. 2009. V. 2. № 2. P. 164. https://doi.org/10.6060/mhc2009.2.164

  14. Овченкова Е.Н., Бичан Н.Г., Ломова Т.Н. // Журн. неорган. химии. 2018. Т. 63. № 3. С. 367.

  15. Lomova T.N., Malov M.E., Klyuev M.V. et al. // Adv. Mater. Sci. Research. N.Y.: Nova Science Publishers, 2011. V. 2. P. 143.

  16. Ломова Т.Н., Моторина Е.В., Тюляева Е.Ю. и др. // Успехи химии порфиринов. 2007. Т. 5. С. 114.

  17. Prato M., Maggini M., Giacometti C. et al. // Tetrahedron. 1996. V. 52. № 14. P. 5221. https://doi.org/10.1016/0040-4020(96)00126-3

  18. Bichan N.G., Ovchenkova E.N., Ksenofontov A.A. et al. // Dyes and Pigments. 2022. V. 204. P. 110470. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2022.110470

  19. Михайлов К.М., Шелаев И.В., Гостев Ф.Е. и др. // Химия высоких энергий. 2014. Т. 48. № 4. С. 319. https://doi.org/10.7868/S0023119714040115

  20. Shelaev I.V., Gostev F.E., Vishnev M.I. et al. // J. Photochem. Photobiol. B: Biology. 2011. V. 104. № 1. P. 44. https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2011.02.003

  21. Kovalenko S.A., Dobryakov A.L., Ruthmann J. et al. // Phys. Rev. A. 1999. V. 59. № 3. P. 2369. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.59.2369

  22. Nayak S., Ray A., Bhattacharya S. // J. Mol. Liq. 2021. V. 321. P. 114367. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114367

  23. Nayak S., Ray A., Bhattacharya S. et al. // J. Mol. Liq. 2019. V. 290. P. 110842. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2019.04.119

  24. Ma B., Sun Y.-P. // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. 1996. № 10. P. 2157. https://doi.org/10.1039/P29960002157

  25. Brites M.J., Santos C., Nascimento S. et al. // New J. Chem. 2006. V. 30. № 7. P. 1036. https://doi.org/10.1039/B601649A

  26. Makola L.C., Mgidlana S., Nyokong T. // Dyes and Pigments. 2021. V. 192. P. 109262. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2021.109262

  27. Bichan N.G., Ovchenkova E.N., Mozgova V.A. et al. // Molecules. 2022. V. 27. P. 8900. https://doi.org/10.3390/molecules27248900

  28. Bajju G.D., Ahmed A., Gupta D. et al. // Bioinorg. Chem. Appl. 2014. V. 2014. P. 865407. https://doi.org/10.1155/2014/865407

  29. Scheer H., Katz J.J. // Porphyrins and Metalloporphyrins: A New Edition Based on the Original Volume. Amsterdam: Elsevier, 1975. P. 399.

  30. Bethune D.S., Meijer G., Tang W.C. et al. // Chem. Phys. Lett. 1991. V. 179. № 1. P. 181. https://doi.org/10.1016/0009-2614(91)90312-W

  31. Burtsev I.D., Platonova Y.B., Volov A.N. et al. // Polyhedron. 2020. V. 188. P. 114697. https://doi.org/10.1016/j.poly.2020.114697

  32. Gacka E., Burdzinski G., Marciniak B. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2020. V. 22. № 24. P. 13456. https://doi.org/10.1039/D0CP02545C

  33. Seetharaman S., Jang Y., Kc C. et al. // J. Porphyrins Phthalocyanines. 2018. V. 21. P. 1. https://doi.org/10.1142/s1088424617500924

  34. Guldi D.M., Rahman G.M.A., Jux N. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2005. V. 127. № 27. P. 9830. https://doi.org/10.1021/ja050930o

  35. Das S.K., Song B., Mahler A. et al. // J. Phys. Chem. C. 2014. V.1 18. № 8. P. 3994. https://doi.org/10.1021/jp4118166

  36. Dammer S.J., Solntsev P.V., Sabin J.R. et al. // Inorg. Chem. 2013. V. 52. № 16. P. 9496. https://doi.org/10.1021/ic401163y

Дополнительные материалы

скачать ESM.zip
Приложение 1.