zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1517Research ArticleМОЛЕКУЛЯРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯMOLECULAR SPECTROSCOPYГистерезис флуоресценции корролов в кислотно-основных равновесияхHysteresis of Corroles Fluorescence in Acid-Base EquilibriaШакельА. Ю.ShakelA. Yu.

Минск

Minsk

СохибоваА. М.SokhibovaA. M.

Минск

Minsk

ПетроваД. В.PetrovaD.  V.

Нижний Новгород

Иваново

Nizhny Novgorod

Ivanovo

КрукН. Н.KrukM. M.

Минск

Minsk

m.kruk@belstu.byБелорусский государственный технологический университетBelarusian State Technological UniversityИнститут физики микроструктур РАН; Ивановский государственный химико-технологический университетInstitute of Physics of Microstructures of Russian Academy of Sciences; Ivanovo State University of Chemistry and Technology202426042024912177183Copyright © Шакель А.Ю., Сохибова А.М., Петрова Д.В., Крук Н.Н., 20242024Шакель А.Ю., Сохибова А.М., Петрова Д.В., Крук Н.Н.Shakel A.Y., Sokhibova A.M., Petrova D.V., 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/1517

Изучено влияние последовательного формирования в растворе протонированной и депротонированной форм 2,3,7,13,17,18-гексаметил-8,12-ди-н-бутилкоррола на их фотофизические характеристики и спектрально-люминесцентные свойства. Установлено, что в основном электронном состоянии спектральные характеристики каждой из форм одинаковы как при непосредственном формировании из свободного основания, так и при формировании из формы-антипода, в то время как спектры флуоресценции двух форм различаются в зависимости от способа их формирования. На основании анализа спектральных сдвигов спектров флуоресценции и квантовых выходов флуоресценции сделан вывод о существовании специфических взаимодействий протонированной и депротонированной форм корролов в нижнем возбужденном синглетном S1-состоянии, обусловленных формированием сложной сольватной оболочки. Показано, что данные специфические взаимодействия приводят к гистерезису флуоресцентных характеристик протонированной и депротонированной форм коррола при их взаимных переходах, вызванных (циклическим) изменением кислотно-основного равновесия. 

We studied the effect of the sequential formation of protonated and deprotonated forms of the 2,3,7,13,17,18-hexamethyl-8,12-di-n-butyl-corrole in solution on their photophysical characteristics and spectral-luminescent properties. It was found that in the ground electronic state the spectral characteristics of each of the two forms are the same when they directly formed from the free base and from the antipodal form, while the fluorescence spectra of each of two forms differ depending on their formation way. Based on the analysis of spectral shifts of fluorescence spectra and fluorescence quantum yields, it is concluded that the protonated and deprotonated forms of corroles undergo the specific interactions in the lowest excited singlet S1 state, due to the formation of a complex solvation shell. It was shown that these specific interactions lead to hysteresis of the fluorescent characteristics of the protonated and deprotonated forms of corrole under their mutual transitions caused by (cyclic) changes in acid-base equilibrium. 

свободные основания корроловкислотно-основные равновесияфлуоресценциягистерезисcorrole free basesacid-base equilibriafluorescencehysteresisРабота 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)) и гранта Президента Республики Беларусь в сфере науки на 2023 г. (Н. Н. Круку).ReferencesYu. 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—10703W. 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—871M. Roucan, M. Keilmann, S. J. Connon, S. S. R. Bernhard, M. O. Senge. Chem. Commun., 54 (2018) 26—29M. Roucan, M. Keilmann, S. J. Connon, S. S. R. Bernhard, M. O. Senge. Chem. Commun., 54 (2018) 26—29M. Keilmann, M. O. Senge. Angew. Chem. Int. Ed., 58 (2019) 418—441M. Keilmann, M. O. Senge. Angew. Chem. Int. Ed., 58 (2019) 418—441K. Norvaiša, K. J. Flanagan, D. Gibbons, M. O. Senge. Angew. Chem. Int. Ed., 58 (2019) 16553—16557K. Norvaiša, K. J. Flanagan, D. Gibbons, M. O. Senge. Angew. Chem. Int. Ed., 58 (2019) 16553—16557K. Norvaiša, M. O. Senge. Chem. Proc., 5 (2021) 32—39K. Norvaiša, M. O. Senge. Chem. Proc., 5 (2021) 32—39J. Takeda, M. Sato. Chem. Lett., 11 (1995) 971—972J. Takeda, M. Sato. Chem. Lett., 11 (1995) 971—972Н. Н. Крук. Журн. прикл. спектр., 89 (2022) 455—462 [M. M. Kruk. J. Appl. Spectr., 89 (2022) 624—630]Н. Н. Крук. Журн. прикл. спектр., 89 (2022) 455—462 [M. M. Kruk. J. Appl. Spectr., 89 (2022) 624—630]А. Е. Лихонина, М. Б. Березин, М. А. Крестьянинов, Д. Б. Березин. Изв. вузов, Сер. Химия и хим. технология, 64 (2021) 29—39А. Е. Лихонина, М. Б. Березин, М. А. Крестьянинов, Д. Б. Березин. Изв. вузов, Сер. Химия и хим. технология, 64 (2021) 29—39Yu. B. Ivanova, S. G. Pukhovskaya, N. Zh. Mamardashvili, O. I. Koifman, M. M. Kruk. J. Mol. Liquids, 275 (2019) 491—498Yu. B. Ivanova, S. G. Pukhovskaya, N. Zh. Mamardashvili, O. I. Koifman, M. M. Kruk. J. Mol. Liquids, 275 (2019) 491—498Н. Н. Крук, С. Г. Пуховская, Ю. Б. Иванова, О. И. Койфман. Изв. АН. Сер. хим., 69 (2020) 1072—1075 [M. M. Kruk, S. G. Pukhovskaya, Yu. B. Ivanova, O. I. Koifman. Russ. Chem. Bull., Int. Ed., 69 (2020) 1072—1075]Н. Н. Крук, С. Г. Пуховская, Ю. Б. Иванова, О. И. Койфман. Изв. АН. Сер. хим., 69 (2020) 1072—1075 [M. M. Kruk, S. G. Pukhovskaya, Yu. B. Ivanova, O. I. Koifman. Russ. Chem. Bull., Int. Ed., 69 (2020) 1072—1075]Н. Н. Крук. Тр. БГТУ. Сер. 3. Физ.-мат. науки и информ., 272 (2023) 1—6Н. Н. Крук. Тр. БГТУ. Сер. 3. Физ.-мат. науки и информ., 272 (2023) 1—6G. I. Vargas-Zuniga, J. L. Sessler. Coord. Chem. Rev., 345 (2017) 281—286G. I. Vargas-Zuniga, J. L. Sessler. Coord. Chem. Rev., 345 (2017) 281—286Н. Н. Крук, А. С. Старухин, Н. Ж. Мамардашвили, В. Б. Шейнин, Ю. Б. Иванова. Журн. прикл. спектр., 74 (2007) 750—755 [M. M. Kruk, A. S. Starukhin, N. Zh. Mamardashvili, V. B. Sheinin, Yu. B. Ivanova. J. Appl. Spectr., 74 (2007) 831—837]Н. Н. Крук, А. С. Старухин, Н. Ж. Мамардашвили, В. Б. Шейнин, Ю. Б. Иванова. Журн. прикл. спектр., 74 (2007) 750—755 [M. M. Kruk, A. S. Starukhin, N. Zh. Mamardashvili, V. B. Sheinin, Yu. B. Ivanova. J. Appl. Spectr., 74 (2007) 831—837]M. M. Kruk, Yu. B. Ivanova, V. B. Sheinin, A. S. Starukhin, N. Zh. Mamardashvili, O. I. Koifman. Macroheterocycles, 1 (2008) 50—58M. M. Kruk, Yu. B. Ivanova, V. B. Sheinin, A. S. Starukhin, N. Zh. Mamardashvili, O. I. Koifman. Macroheterocycles, 1 (2008) 50—58M. M. Kruk, A. S. Starukhin, N. Zh. Mamardashvili, G. M. Mamardashvili, Y. B. Ivanova, O. V. Maltseva. J. Porph. Phthal., 13 (2009) 1148—1158M. M. Kruk, A. S. Starukhin, N. Zh. Mamardashvili, G. M. Mamardashvili, Y. B. Ivanova, O. V. Maltseva. J. Porph. Phthal., 13 (2009) 1148—1158Ю. Б. Иванова, Н. Н. Крук, А. С. Старухин, Н. Ж. Мамардашвили. Рос. хим. журн., ЖРХО им. Д. И. Менделеева, LIII (2009) 47—55Ю. Б. Иванова, Н. Н. Крук, А. С. Старухин, Н. Ж. Мамардашвили. Рос. хим. журн., ЖРХО им. Д. И. Менделеева, LIII (2009) 47—55D. 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—128Ю. 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]L. L. Gladkov, D. V. Klenitsky, M. M. Kruk. Organics, 4 (2023) 490—502L. L. Gladkov, D. V. Klenitsky, M. M. Kruk. Organics, 4 (2023) 490—502А. Ю. Шакель, А. М. Сохибова, Д. В. Петрова, А. С. Семейкин, Н. Н. Крук. Тр. БГТУ. Сер. 3, Физ.-мат. науки и информ., 260 (2022) 36—42А. Ю. Шакель, А. М. Сохибова, Д. В. Петрова, А. С. Семейкин, Н. Н. Крук. Тр. БГТУ. Сер. 3, Физ.-мат. науки и информ., 260 (2022) 36—42Д. 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)M. 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, A. S. Starukhin, W. Maes. Macroheterocycles, 4 (2011) 69—79M. M. Kruk, A. S. Starukhin, W. Maes. Macroheterocycles, 4 (2011) 69—79В. Н. Кнюкшто, Л. Л. Гладков, В. Маес, Н. Н. Крук. Журн. прикл. спектр., 90 (2023) 385—393 [V. N. Knyukshto, L. L. Gladkov, W. Maes, M. M. Kruk. J. Appl. Spectr., 90 (2023) 507—514]В. Н. Кнюкшто, Л. Л. Гладков, В. Маес, Н. Н. Крук. Журн. прикл. спектр., 90 (2023) 385—393 [V. N. Knyukshto, L. L. Gladkov, W. Maes, M. M. Kruk. J. Appl. Spectr., 90 (2023) 507—514]А. П. Лосев, Е. И. Сагун, И. Н. Ничипорович. Хим. физика, 6 (1987) 907—914 [28] Е. И. Сагун. Хим. физика, 9 (1990) 764—777А. П. Лосев, Е. И. Сагун, И. Н. Ничипорович. Хим. физика, 6 (1987) 907—914 [28] Е. И. Сагун. Хим. физика, 9 (1990) 764—777

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