zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences10.47612/0514-7506-2022-89-4-455-462zhps-1083Research ArticleСтатьиСольватохромия свободных оснований корроловSolvatochromism of the Free Base CorrolesКрукН. Н.KrukM. M.

Минск

krukmikalai@yahoo.com 

Minsk

krukmikalai@yahoo.com

m.kruk@belstu.byБелорусский государственный технологический университетBelarusian State Technological University202226072022894455462Copyright © Крук Н.Н., 20222022Крук Н.Н.Kruk M.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1083

Для cвободных оснований двух корролов с различной архитектурой периферического замещения определены сольватохромные сдвиги полос поглощения в серии растворителей различной природы и проанализирована природа сольватохромных эффектов по методу Валентайна. Обнаружено, что сольватохромия свободных оснований корролов обусловлена универсальными неспецифическими взаимодействиями, при этом коротковолновый таутомер Т2 испытывает более сильную сольватацию. Показано, что в полярных апротонных растворителях (ацетоне, ацетонитриле, диметилформамиде и диметилсульфоксиде) одновременно протекают специфические кислотно-основные взаимодействия, приводящие к образованию депротонированной формы. Депротонированная и протонированная формы корролов также обнаруживают неспецифическую сольватацию, приводящую к сольватохромным сдвигам, которые выше, чем для свободных оснований. Предположено, что это вызвано избыточным (отрицательным либо положительным) электронным зарядом макроцикла.

For two free base corroles with different architecture of peripheral substitution, the solvatochromic shifts of absorption bands in a series of solvents of different nature are herein determined, and the nature  of the solvatochromic effects is analyzed by the Valentine method. It is found that the solvatochromism of the free bases of corroles originates due to universal nonspecific interactions, and the short-wavelength T2 tautomer experiences stronger solvation. It is shown that in polar aprotic solvents (acetone, acetonitrile, dimethylformamide, and dimethylsulfoxide), specific acid-base interactions occur simultaneously, leading to the formation of the deprotonated form. It is found that both deprotonated and protonated forms of corroles also show nonspecific solvation, leading to solvatochromic shifts, the magnitude of which exceeds that for free base corroles. It is proposed that this feature is due to an excess (negative or positive) electronic charge  of the macrocycle. 

свободные основания корроловNH-таутомерысольватохромияcorrole free basesNH-tautomerssolvatochromismРабота выполнена при финансовой поддержке государственной программы научных исследований Республики Беларусь “Конвергенция 2025” (подпрограмма “Междисциплинарные исследования и новые зарождающиеся технологии”, задание 3.03.10 (НИР 2)).ReferencesA. W. Johnson, I. T. Kay. J. Chem. Soc. (1965) 1620—1629A. W. Johnson, I. T. Kay. J. Chem. Soc. (1965) 1620—1629T. Ding, E. A. Aleman, D. A. Modarelli, C. J. Ziegler. J. Phys. Chem. A, 109 (2005) 7411—7417T. Ding, E. A. Aleman, D. A. Modarelli, C. J. Ziegler. J. Phys. Chem. A, 109 (2005) 7411—7417Yu. B. Ivanova, V. A. Savva, N. Zh. Mamardashvili, A. S. Starukhin, T. H. Ngo, W. Dehaen, W. Maes, M. M. Kruk. J. Phys. Chem. A, 116 (2012) 10683—10694Yu. B. Ivanova, V. A. Savva, N. Zh. Mamardashvili, A. S. Starukhin, T. H. Ngo, W. Dehaen, W. Maes, M. M. Kruk. J. Phys. Chem. A, 116 (2012) 10683—10694M. M. Kruk, T. H. Ngo, P. Verstappen, A. S. Starukhin, J. Hofkens, W. Dehaen, W. Maes, J. Phys. Chem. A, 116 (2012) 10695—10703M. M. Kruk, T. H. Ngo, P. Verstappen, A. S. Starukhin, J. Hofkens, W. Dehaen, W. Maes, J. Phys. Chem. A, 116 (2012) 10695—10703M. M. Kruk, T. H. Ngo, V. A. Savva, A. S. Starukhin, W. Dehaen, W. Maes. J. Phys. Chem. A, 116 (2012) 10704—10711M. M. Kruk, T. H. Ngo, V. A. Savva, A. S. Starukhin, W. Dehaen, W. Maes. J. Phys. Chem. A, 116 (2012) 10704—10711W. J. D. Beenken, M. Presselt, T. H. Ngo, W. Dehaen, W. Maes, M. M. Kruk. J. Phys. Chem. A, 118 (2014) 862—871W. J. D. Beenken, M. Presselt, T. H. Ngo, W. Dehaen, W. Maes, M. M. Kruk. J. Phys. Chem. A, 118 (2014) 862—871T. Ding, J. D. Harvey, C. J. Ziegler. J. Porph. Phthal., 9 (2005) 22—27T. Ding, J. D. Harvey, C. J. Ziegler. J. Porph. Phthal., 9 (2005) 22—27C. J. Ziegler, J. R. Sabin, R. Geier III, V. N. Nemykin. Chem. Commun., 48 (2012) 4743—4745C. J. Ziegler, J. R. Sabin, R. Geier III, V. N. Nemykin. Chem. Commun., 48 (2012) 4743—4745M. M. Kruk, D. V. Klenitsky, W. Maes. Macroheterocycles, 12 (2019) 58—67M. M. Kruk, D. V. Klenitsky, W. Maes. Macroheterocycles, 12 (2019) 58—67M. M. Kruk, D. V. Klenitsky, L. L. Gladkov, W. Maes. J. Porph. Phthal., 24 (2020) 765—774M. M. Kruk, D. V. Klenitsky, L. L. Gladkov, W. Maes. J. Porph. Phthal., 24 (2020) 765—774B. Röder, M. Büchner, I. Rückmann, M. O. Senge. Photochem. Photobiol. Sci., 9 (2010) 1152—1158B. Röder, M. Büchner, I. Rückmann, M. O. Senge. Photochem. Photobiol. Sci., 9 (2010) 1152—1158M. O. Senge. In: The Porphyrin handbook, 1, Eds. K. M. Kadish, K. M. Smith, R. Guillard, New York (2000) 239—347M. O. Senge. In: The Porphyrin handbook, 1, Eds. K. M. Kadish, K. M. Smith, R. Guillard, New York (2000) 239—347J. A. Shelnutt, X. Song, J. Ma, S. Jia, W. Jentzen, C. J. Medforth. Chem. Soc. Rev., 27 (1998) 31—41J. A. Shelnutt, X. Song, J. Ma, S. Jia, W. Jentzen, C. J. Medforth. Chem. Soc. Rev., 27 (1998) 31—41A. Mohammad, J. S. Weaver, H. B. Gray, M. Abdelas, Z. Gross. Tetrahedron Lett., 44 (2003) 2077—2079A. Mohammad, J. S. Weaver, H. B. Gray, M. Abdelas, Z. Gross. Tetrahedron Lett., 44 (2003) 2077—2079Д. Б. Березин, Д. Р. Каримов, А. В. Кустов. Корролы и их производные: синтез, свойства, перспективы практического применения, Москва, ЛЕНАНД (2018)Д. Б. Березин, Д. Р. Каримов, А. В. Кустов. Корролы и их производные: синтез, свойства, перспективы практического применения, Москва, ЛЕНАНД (2018)J. Shen, Z. Ou, J. Shao, M. Galezowski, D. T. Gryko, K. M. Kadish. J. Porph. Phthal., 11 (2007) 269—276J. Shen, Z. Ou, J. Shao, M. Galezowski, D. T. Gryko, K. M. Kadish. J. Porph. Phthal., 11 (2007) 269—276Ю. Х. Ажиб, А. А. Минченя, П. Г. Климович, В. Маес, Н. Н. Крук. Журн. прикл. спектр., 86 (2019) 697—704 [Y. H. Ajeeb, A. A. Minchenya, P. G. Klimovich, W. Maes, M. M. Kruk. J. Appl. Spectr., 86 (2019) 788—794]Ю. Х. Ажиб, А. А. Минченя, П. Г. Климович, В. Маес, Н. Н. Крук. Журн. прикл. спектр., 86 (2019) 697—704 [Y. H. Ajeeb, A. A. Minchenya, P. G. Klimovich, W. Maes, M. M. Kruk. J. Appl. Spectr., 86 (2019) 788—794]L. Simkhovich, I. Goldberg, Z. Gross. J. Inorg. Biochem., 80 (2000) 235—238L. Simkhovich, I. Goldberg, Z. Gross. J. Inorg. Biochem., 80 (2000) 235—238J. Takeda, M. Sato. Chem. Lett., 11 (1995) 971—972J. Takeda, M. Sato. Chem. Lett., 11 (1995) 971—972Н. Г. Бахшиев, В. С. Либов, Ю. Т. Мазуренко, В. А. Амеличев, Г. В, Сайдов, В. А. Городыский. Сольватохромия: Проблемы и методы, Ленинград, ЛГУ (1989)Н. Г. Бахшиев, В. С. Либов, Ю. Т. Мазуренко, В. А. Амеличев, Г. В, Сайдов, В. А. Городыский. Сольватохромия: Проблемы и методы, Ленинград, ЛГУ (1989)Д. Р. Каримов, В. П. Баранников, О. В. Мальцева, Р. С. Кумеев, Д. Б. Березин. Изв. вузов. Сер. химия и хим. технол., 54 (2011) 26—33Д. Р. Каримов, В. П. Баранников, О. В. Мальцева, Р. С. Кумеев, Д. Б. Березин. Изв. вузов. Сер. химия и хим. технол., 54 (2011) 26—33А. Е. Лихонина, М. Б. Березин, М. А. Крестьянинов, Д. Б. Березин. Изв. вузов. Сер. химия и хим. технол., 64 (2021) 29—39А. Е. Лихонина, М. Б. Березин, М. А. Крестьянинов, Д. Б. Березин. Изв. вузов. Сер. химия и хим. технол., 64 (2021) 29—39W. Maes, T. H. Ngo, J. Vanderhaeghen, W. Dehaen. Org. Lett., 9 (2007) 3165—3168W. Maes, T. H. Ngo, J. Vanderhaeghen, W. Dehaen. Org. Lett., 9 (2007) 3165—3168D. V. Petrova, A. S. Semeikin, N. M. Berezina, M. B. Berezin, M. I. Bazanov. Macroheterocycles, 12 (2019) 119—128D. V. Petrova, A. S. Semeikin, N. M. Berezina, M. B. Berezin, M. I. Bazanov. Macroheterocycles, 12 (2019) 119—128K. Райхардт. Растворители и эффекты среды в органической химии, пер. с англ., Москва, Мир (1991)K. Райхардт. Растворители и эффекты среды в органической химии, пер. с англ., Москва, Мир (1991)Дж. Лакович. Основы флуоресцентной спектроскопии, пер. с англ., Москва, Мир (1986)Дж. Лакович. Основы флуоресцентной спектроскопии, пер. с англ., Москва, Мир (1986)Ю. Х. Ажиб, Д. В. Кленицкий, И. В. Вершиловская, Д. В. Петрова, А. С. Семейкин, В. Маес, Л. Л. Гладков, Н. Н. Крук. Журн. прикл. спектр., 87 (2020) 378—386 [Y. H. Ajeeb, D. V. Klenitsky, I. V. Vershilovskaya, D. V. Petrova, A. S. Semeikin, W. Maes, L. L. Gladkov, M. M. Kruk. J. Appl. Spectr., 87 (2020) 421—427]Ю. Х. Ажиб, Д. В. Кленицкий, И. В. Вершиловская, Д. В. Петрова, А. С. Семейкин, В. Маес, Л. Л. Гладков, Н. Н. Крук. Журн. прикл. спектр., 87 (2020) 378—386 [Y. H. Ajeeb, D. V. Klenitsky, I. V. Vershilovskaya, D. V. Petrova, A. S. Semeikin, W. Maes, L. L. Gladkov, M. M. Kruk. J. Appl. Spectr., 87 (2020) 421—427]M. Nappa, J. S. Valentine. J. Am. Chem. Soc., 100 (1978) 5075—5080M. Nappa, J. S. Valentine. J. Am. Chem. Soc., 100 (1978) 5075—5080C. Reichardt. Chem. Rev., 94 (1994) 2319—2358C. Reichardt. Chem. Rev., 94 (1994) 2319—2358Д. В. Кленицкий, Л. Л. Гладков, И. В. Вершиловская, Д. В. Петрова, А. С. Семейкин, В. Маес, Н. Н. Крук. Журн. прикл. спектр., 88 (2021) 836—844 [D. V. Klenitsky, L. L. Gladkov, I. V. Vershilovskaya, D. V. Petrova, A. S. Semeikin, W. Maes, M. M. Kruk. J. Appl. Spectr., 88 (2022) 1111—1118]Д. В. Кленицкий, Л. Л. Гладков, И. В. Вершиловская, Д. В. Петрова, А. С. Семейкин, В. Маес, Н. Н. Крук. Журн. прикл. спектр., 88 (2021) 836—844 [D. V. Klenitsky, L. L. Gladkov, I. V. Vershilovskaya, D. V. Petrova, A. S. Semeikin, W. Maes, M. M. Kruk. J. Appl. Spectr., 88 (2022) 1111—1118]Л. Л. Гладков, Д. В. Кленицкий, И. В. Вершиловская, В. Маес, Н. Н. Крук. Журн. прикл. спектр., 89 (2022) 323—329Л. Л. Гладков, Д. В. Кленицкий, И. В. Вершиловская, В. Маес, Н. Н. Крук. Журн. прикл. спектр., 89 (2022) 323—329А. Ф. Пожарский. Успехи химии., 27 (1998) 3—27А. Ф. Пожарский. Успехи химии., 27 (1998) 3—27В. Г. Андрианов, О. В. Малкова. Macroheterocycles, 2 (2009) 130—138В. Г. Андрианов, О. В. Малкова. Macroheterocycles, 2 (2009) 130—138M. M. Kruk, A. S. Starukhin, W. Maes. Macroheterocycles, 4 (2011) 69—79M. M. Kruk, A. S. Starukhin, W. Maes. Macroheterocycles, 4 (2011) 69—79

The authors declare that there are no conflicts of interest present.