zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences10.47612/0514-7506-2022-89-1-35-42zhps-967Research ArticleII. МОЛЕКУЛЯРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯMOLECULAR SPECTROSCOPYCпектрально-люминесцентные свойства 21-тиа-5,10,15,20-тетра-(4-сульфофенил) порфирина: роль гетерозамещения и галохромииSpectral-Luminescent Properties of the 21-Thia-5,10,15,20-Tetra-(4-Sulfonatophenyl)-Porphyrin: Role of Heterosubstitution and HalochromismЖебитТ. С.ZhebitT. S.

Минск

Minsk

МельникА. Д.MelnikA. D.

Минск

Minsk

ПуховскаяС. Г.PukhovskayaS. G.

Иваново

Ivanovo

svetlana.puhovskaya@mail.ruИвановаЮ. Б.IvanovaYu. B.

Иваново

Ivanovo

jjiv@yandex.ruКрукН. Н.KrukM. M.

Минск

Minsk

krukmikalai@yahoo.comБелорусский государственный технологический университетBelarusian State Technological UniversityИвановский государственный химико-технологический университетIvanovo State University of Chemistry and TechnologyИвановский государственный химико-технологический университет; Институт химии растворов имени Г. А. Крестова Российской АНIvanovo State University of Chemistry and Technology; G. A. Krestov Institute of Solution Chemistry of Russian Academy of Sciences2022020220228913542Copyright © Жебит Т.С., Мельник А.Д., Пуховская С.Г., Иванова Ю.Б., Крук Н.Н., 20222022Жебит Т.С., Мельник А.Д., Пуховская С.Г., Иванова Ю.Б., Крук Н.Н.Zhebit T.S., Melnik A.D., Pukhovskaya S.G., Ivanova Y.B., 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/967

Проведено сравнительное исследование спектрально-люминесцентных характеристик гидрофильных 21-тиа-5,10,15,20-тетра-(4-cульфофенил)-порфирина и 5,10,15,20-тетра-(4-cульфофенил)-порфирина в растворах при температуре 293 К. Обнаружены особенности галохромных эффектов, обусловленные заменой в макроцикле пиррольного кольца тиофеновым. Установлено, что многоцентровые возмущения на периферии и в ядре макроцикла приводят к модулированию спинорбитального взаимодействия, которое проявляется в изменении эффективности тушения флуоресценции. Показано, что флуоресценция дважды протонированной формы гетеропорфирина тушится по сравнению со свободным основанием, в то время как у дважды протонированной формы порфирина наблюдается разгорание флуоресценции.

The comparative study of the spectral-luminescent properties of hydrophilic 21-thia-5,10,15,20-tetra-(4-sulfonatophenyl)-porphyrin and 5,10,15,20-tetra-(4-sulfonatophenyl)-porphyrin is carried out in solutions at 293 K. The peculiarities of the halochromic effects have been revealed for the first time, which were due to the replacement of the pyrrole ring by thiophene in the macrocycle. It is found that multicenter interactions on the periphery and in the core of the macrocycle led to the modulation of the spin-orbit interactions which became apparent in changes of the fluorescence quenching efficiency. It is shown that the fluorescence of the doubly protonated form of heteroporphyrin deceases compared to the free base whereas the double protonated form of porphyrin reveals the fluorescence enhancement.

гетеропорфириныгалохромияпротонированиеспектр поглощенияфлуоресценцияспин-орбитальное взаимодействиеheteroporphyrinshalochromismprotonationabsorption spectrumfluorescencespin-orbit couplingРабота 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)).ReferencesН. Н. Крук. Строение и оптические свойства тетрапиррольных соединений, Минск, БГТУ (2019).Н. Н. Крук. Строение и оптические свойства тетрапиррольных соединений, Минск, БГТУ (2019).Н. Н. Крук, О. П. Пархоц, Н. В. Ивашин. Журн. прикл. спектр., 68 (2001) 709—713.N. N. Kruk, O. P. Parkhots, N. V. Ivashin. J. Appl. Spectr., 68 (2001) 924—929.Н. Н. Крук, И. Н. Ничипорович. Журн. прикл. спектр., 71 (2004) 316—322.N. N. Kruk, I. N. Nichiporovich. J. Appl. Spectr., 71 (2004) 343—349.Н. Н. Крук. Журн. прикл. спектр., 75 (2008) 170—176.N. N. Kruk. J. Appl. Spectr., 75 (2008) 174—180.Н. Н. Крук, О. П. Пархоц, Н. В. Ивашин. В кн.: “Успехи химии порфиринов”, Т. 3, под. ред. О. А. Голубчикова, СПб (2001) 217—232.Н. Н. Крук, О. П. Пархоц, Н. В. Ивашин. В кн.: “Успехи химии порфиринов”, Т. 3, под. ред. О. А. Голубчикова, СПб (2001) 217—232.L. Latos-Grazynski. In: The Porphyrin Handbook, Eds. K. M. Kadish, K. M. Smith, R. Guillard, New York (2000) 361—416.L. Latos-Grazynski. In: The Porphyrin Handbook, Eds. K. M. Kadish, K. M. Smith, R. Guillard, New York (2000) 361—416.I. Gupta, M. Ravikanth. Coord. Chem. Rev., 250 (2006) 468—518.I. Gupta, M. Ravikanth. Coord. Chem. Rev., 250 (2006) 468—518.T. Chatterjee, V. S. Shetti, R. Sharma, M. Ravikanth. Chem. Rev., 117 (2016) 3254—3328.T. Chatterjee, V. S. Shetti, R. Sharma, M. Ravikanth. Chem. Rev., 117 (2016) 3254—3328.S. Stute, L. Götzke, D. Meyer, M. L. Merroun, P. Rapta, O. Kataeva, W. Seichter, Kerstin Gloe, L. Dunsch, Karsten Gloe. Inorg. Chem., 52 (2013) 1515—1524.S. Stute, L. Götzke, D. Meyer, M. L. Merroun, P. Rapta, O. Kataeva, W. Seichter, Kerstin Gloe, L. Dunsch, Karsten Gloe. Inorg. Chem., 52 (2013) 1515—1524.K. Tagawa, S. Mori, T. Okujima, M. Takase, H. Uno. Tetrahedron, 73 (2017) 794—801.K. Tagawa, S. Mori, T. Okujima, M. Takase, H. Uno. Tetrahedron, 73 (2017) 794—801.S. G. Pukhovskaya, Yu. B. Ivanova, M. I. Razumov, A. O. Plotnikova, D. A. Shelekhova, A. S. Vashurin, S. A. Syrbu. J. Incl. Phen. Macroc. Chem., 97 (2020) 43—50.S. G. Pukhovskaya, Yu. B. Ivanova, M. I. Razumov, A. O. Plotnikova, D. A. Shelekhova, A. S. Vashurin, S. A. Syrbu. J. Incl. Phen. Macroc. Chem., 97 (2020) 43—50.Y.You, S. L. Gibson, R. Hilf, S. R. Davies, A. R. Oserfoff, I. Roy, T. Y. Ohulchanskyy, E. J. Bergey, M. R. Detty. J. Med. Chem., 46 (2003) 3734—3747 [13].Y.You, S. L. Gibson, R. Hilf, S. R. Davies, A. R. Oserfoff, I. Roy, T. Y. Ohulchanskyy, E. J. Bergey, M. R. Detty. J. Med. Chem., 46 (2003) 3734—3747 [13].S. Santra, D. Kumaresan, N. Agarwal, M. Ravikanth. Tetrahedron, 59 (2003) 2353—2362.S. Santra, D. Kumaresan, N. Agarwal, M. Ravikanth. Tetrahedron, 59 (2003) 2353—2362.И. В. Вершиловская, Е. С. Люлькович, С. Г. Пуховская, Ю. Б. Иванова, А. О. Плотникова, Н. Н. Крук. Журн. прикл. спектр., 87 (2020) 181—188.I. V. Vershilovskaya, L. S. Liulkovich, S. G. Pukhovskaya, Yu. B. Ivanova, A. O. Plotnikova, M. M. Kruk. J. Appl. Spectr., 87 (2020) 201—207.M. M. Kruk, S. E. Braslavsky. Photochem. Photobiol. Sci., 11 (2012) 972—978.M. M. Kruk, S. E. Braslavsky. Photochem. Photobiol. Sci., 11 (2012) 972—978.W. Maes, T. H. Ngo, Gu Rong, A. S. Starukhin, M. M. Kruk, W. Dehaen. Eur. J. Org. Chem., 13 (2010) 2576—2586.W. Maes, T. H. Ngo, Gu Rong, A. S. Starukhin, M. M. Kruk, W. Dehaen. Eur. J. Org. Chem., 13 (2010) 2576—2586.I. V. Vershilovskaya, S. Stefani, P. Verstappen, T. H. Ngo, I. G. Scheblykin, W. Dehaen, W. Maes, M. M. Kruk. Macroheterocycles, 10 (2017) 257—267.I. V. Vershilovskaya, S. Stefani, P. Verstappen, T. H. Ngo, I. G. Scheblykin, W. Dehaen, W. Maes, M. M. Kruk. Macroheterocycles, 10 (2017) 257—267.Г. Д. Егорова, В. Н. Кнюкшто, К. Н. Соловьев, М. П. Цвирко. Опт. и спектр., 48 (1980) 1101—1109.Г. Д. Егорова, В. Н. Кнюкшто, К. Н. Соловьев, М. П. Цвирко. Опт. и спектр., 48 (1980) 1101—1109.E. A. Борисевич, Г. Д. Егорова, В. Н. Кнюкшто, К. Н. Соловьев. Опт. и спектр., 56 (1984) 414—419.E. A. Борисевич, Г. Д. Егорова, В. Н. Кнюкшто, К. Н. Соловьев. Опт. и спектр., 56 (1984) 414—419.К. Н. Соловьев, Е. А. Борисевич. Успехи физ. наук, 175 (2005) 247—270.К. Н. Соловьев, Е. А. Борисевич. Успехи физ. наук, 175 (2005) 247—270.J. Winkelman. Canc. Res., 22 (1962) 589—596.J. Winkelman. Canc. Res., 22 (1962) 589—596.J. N. Demas, G. A. Crosby. J. Phys. Chem., 75 (1971) 991—1024.J. N. Demas, G. A. Crosby. J. Phys. Chem., 75 (1971) 991—1024.T. Gensch, C. Viappiani, S. E. Braslavsky. J. Am. Chem. Soc., 121 (1999) 10573—10582.T. Gensch, C. Viappiani, S. E. Braslavsky. J. Am. Chem. Soc., 121 (1999) 10573—10582.M. Gouterman. In: The Porphyrins, Ed. D. Dolphin, Vol. 3, New York (1978) 1—165.M. Gouterman. In: The Porphyrins, Ed. D. Dolphin, Vol. 3, New York (1978) 1—165.К. Н. Соловьев, М. П. Цвирко, A. T. Градюшко, Д. Т. Кожич. Опт. и спектр., 33 (1972) 871—878.К. Н. Соловьев, М. П. Цвирко, A. T. Градюшко, Д. Т. Кожич. Опт. и спектр., 33 (1972) 871—878.T. Gensch, S. E. Braslavsky. J. Phys. Chem. B, 101 (1997) 101—108.T. Gensch, S. E. Braslavsky. J. Phys. Chem. B, 101 (1997) 101—108.A. Rosa, G. Ricciardi, E. J. Baerends. J. Phys. Chem. A, 110 (2006) 180—5190.A. Rosa, G. Ricciardi, E. J. Baerends. J. Phys. Chem. A, 110 (2006) 180—5190.M. M. Kruk, A. S. Starukhin, W. Maes. Macroheterocycles, 4 (2011) 69—79.M. M. Kruk, A. S. Starukhin, W. Maes. Macroheterocycles, 4 (2011) 69—79.

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