zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-2399Research ArticleСтатьиВлияние межмолекулярных водородных связей на NH-таутомерные равновесия свободных оснований корролов в основном S0- и нижнем возбужденном синглетном S1-состоянияхIntermolecular Hydrogen Bonding Influence on NHTautomeric Equilibria of the Free Base Corroles in the Ground S0 and Lowest Excited Singlet S1 StatesШакельА. Ю.ShakelA. Yu.

Минск

Minsk

a.shakel@mail.ruПетроваД. В.PetrovaD. V.

Нижний Новгород

Иваново

Nizhny Novgorod

Ivanovo

dar.isuct@yandex.ruКрукН. Н.KrukM. M.

Минск

Minsk

m.kruk@belstu.byГосударственное предприятие “НПЦ ЛОТИОС”; УО “Белорусский государственный технологический университет”БеларусьState Enterprise “SPC LOTIOS”; Belarusian State Technological UniversityBelarusИнститут физики микроструктур РАН; Ивановский государственный химико-технологический университетРоссияInstitute for Physics of Microstructures of the Russian Academy of Sciences; Ivanovo State University of Chemistry and TechnologyRussian FederationУО “Белорусский государственный технологический университет”БеларусьBelarusian State Technological UniversityBelarus202628092026935589597Copyright © Шакель А.Ю., Петрова Д.В., Крук Н.Н., 20262026Шакель А.Ю., Петрова Д.В., Крук Н.Н.Shakel A.Y., 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/2399

Методами абсорбционной и флуоресцентной спектроскопии изучены NH-таутомерные равновесия свободных оснований корролов в основном (S0) и нижнем возбужденном синглетном (S1) состояниях в растворах. Обнаружено, что в основном синглетном S0-состоянии при возрастании способности растворителя к образованию межмолекулярных водородных связей NH-таутомерное равновесие смещается в сторону стабилизации длинноволнового таутомера Т1. При этом смещение пропорционально взвешенной сумме констант Камлета—Тафта растворителя  и . Установлено, что в нижнем возбужденном синглетном S1-состоянии универсальные взаимодействия при увеличении полярности растворителя (функции Липперта Δf) стабилизируют коротковолновый таутомер Т2, а специфические взаимодействия (межмолекулярные водородные связи) стабилизируют длинноволновый  таутомер Т1. Полученные зависимости проанализированы в рамках модели многоцентровых межмолекулярных взаимодействий в макрогетероциклическом ядре.  

NH-tautomeric equilibria of the free base corroles in the ground S0 and lowest excited singlet S1 states in solutions were studied using absorption and fluorescence spectroscopy. It was found that in the ground singlet S0 state the NH-tautomeric equilibrium shifts toward stabilizing the long-wavelength T1 tautomer with  an increase in the solvent ability to form intermolecular hydrogen bonds. The magnitude of the shift is proportional to the weighted sum of the solvent Kamlet-Taft constants α and β. It was established that the general solvent interactions in the lowest excited singlet S1 state stabilize the short-wavelength T2 tautomer with increase in the solvent polarity (Lippert function Δf), while the specific interactions (intermolecular hydrogen bonds) stabilize the long-wavelength T1 tautomer. The obtained dependences are analyzed in the framework of the model of multicenter intermolecular interactions in macroheterocyclic core.

корролтаутомерводородная связьспектрфлуоресценцияcorroletautomerhydrogen bondspectrumfluorescenceReferencesА. И. Комяк. Молекулярная спектроскопия, Минск, БГУ (2015)А. И. Комяк. Молекулярная спектроскопия, Минск, БГУ (2015)J. Capar, J. Conradie, C. Beavers, A. Ghosh. J. Phys. Chem. A, 119 (2015) 3452—3457J. Capar, J. Conradie, C. Beavers, A. Ghosh. J. Phys. Chem. A, 119 (2015) 3452—3457Н. 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]Yu. 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. M. Kruk, L. L. Gladkov, D. Klenitsky. J. Porph. Phthal., 28 (2024) 591—600M. M. Kruk, L. L. Gladkov, D. Klenitsky. J. Porph. Phthal., 28 (2024) 591—600M. 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—10711Ю. Х. Ажиб, Т. Б. Карлович, Л. Л. Гладков, В. Маес, Н. Н. Крук. Журн. прикл. спектр., 86 (2019) 353—359 [Y. H. Ajeeb, T. B. Karlovich, L. L. Gladkov, W. Maes, M. M. Kruk. J. Appl. Spectr., 86 (2019) 389—395]Ю. Х. Ажиб, Т. Б. Карлович, Л. Л. Гладков, В. Маес, Н. Н. Крук. Журн. прикл. спектр., 86 (2019) 353—359 [Y. H. Ajeeb, T. B. Karlovich, L. L. Gladkov, W. Maes, M. M. Kruk. J. Appl. Spectr., 86 (2019) 389—395]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) 377—385 [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—428]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) 377—385 [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—428]Н. Н. Крук. Труды БГТУ. Сер. 3, Физ.-мат. науки и информатика, 272 (2023) 34—39Н. Н. Крук. Труды БГТУ. Сер. 3, Физ.-мат. науки и информатика, 272 (2023) 34—39А. Ю. Шакель, А. М. Сохибова, Д. В. Петрова, А. С. Семейкин, Н. Н. Крук. Труды БГТУ. Сер. 3, Физ.-мат. науки и информатика, 260 (2022) 36—42А. Ю. Шакель, А. М. Сохибова, Д. В. Петрова, А. С. Семейкин, Н. Н. Крук. Труды БГТУ. Сер. 3, Физ.-мат. науки и информатика, 260 (2022) 36—42D. 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—128I. V. Vershilovskaya, S. Stefani, P. Verstappen, T. H. Ngo, I. G. Scheblykin, W. Dehaen, W. Maes, M. M. Kruk. Macroheterocycles, 10 (2017) 257—267I. V. Vershilovskaya, S. Stefani, P. Verstappen, T. H. Ngo, I. G. Scheblykin, W. Dehaen, W. Maes, M. M. Kruk. Macroheterocycles, 10 (2017) 257—267R. W. Taft, J.-L. M. Abboud, M. J. Kamlet, M. H. Abraham. J. Sol. Chem., 14 (1985) 153—186R. W. Taft, J.-L. M. Abboud, M. J. Kamlet, M. H. Abraham. J. Sol. Chem., 14 (1985) 153—186M. J. Kamlet, R. W. Taft. J. Am. Chem. Soc., 98 (1976) 377—383M. J. Kamlet, R. W. Taft. J. Am. Chem. Soc., 98 (1976) 377—383R. W. Taft, M. J. Kamlet. J. Am. Chem. Soc., 98 (1976) 286—289R. W. Taft, M. J. Kamlet. J. Am. Chem. Soc., 98 (1976) 286—289K. 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)И. Я. Бернштейн, Ю. Л. Каминский. Спектрофотометрический анализ в органической химии, Ленинград, Химия (1986)И. Я. Бернштейн, Ю. Л. Каминский. Спектрофотометрический анализ в органической химии, Ленинград, Химия (1986)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]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]I. S. Balasz, I. Saltsman, A. Mahammed, E. Tkachenko, G. Golubkov, J. Levine, Z. Gross. Magn. Res. Chem., 42 (2004) 624—635I. S. Balasz, I. Saltsman, A. Mahammed, E. Tkachenko, G. Golubkov, J. Levine, Z. Gross. Magn. Res. Chem., 42 (2004) 624—635В. А. Кузьмицкий, К. Н. Соловьев, М. П. Цвирко. В кн: Порфирины: спектроскопия, электрохимия, применение, под ред. Н. С. Ениколопяна, Москва, Наука (1987) 7—126В. А. Кузьмицкий, К. Н. Соловьев, М. П. Цвирко. В кн: Порфирины: спектроскопия, электрохимия, применение, под ред. Н. С. Ениколопяна, Москва, Наука (1987) 7—126S. S. Eaton, G. R. Eaton. J. Am. Chem. Soc., 99 (1977) 1601—1604S. S. Eaton, G. R. Eaton. J. Am. Chem. Soc., 99 (1977) 1601—1604T. 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—27

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