

Hysteresis of Corroles Fluorescence in Acid-Base Equilibria
Abstract
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.
About the Authors
A. Yu. ShakelBelarus
Minsk
A. M. Sokhibova
Belarus
Minsk
D. V. Petrova
Russian Federation
Nizhny Novgorod
Ivanovo
M. M. Kruk
Belarus
Minsk
References
1. 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—10694
2. M. M. Kruk, T. H. Ngo, P. Verstappen, A. S. Starukhin, J. Hofkens, W. Dehaen, W. Maes. J. Phys. Chem. A, 116 (2012) 10695—10703
3. W. J. D. Beenken, M. Presselt, T. H. Ngo, W. Dehaen, W. Maes, M. M. Kruk. J. Phys. Chem. A, 118 (2014) 862—871
4. M. Roucan, M. Keilmann, S. J. Connon, S. S. R. Bernhard, M. O. Senge. Chem. Commun., 54 (2018) 26—29
5. M. Keilmann, M. O. Senge. Angew. Chem. Int. Ed., 58 (2019) 418—441
6. K. Norvaiša, K. J. Flanagan, D. Gibbons, M. O. Senge. Angew. Chem. Int. Ed., 58 (2019) 16553—16557
7. K. Norvaiša, M. O. Senge. Chem. Proc., 5 (2021) 32—39
8. J. Takeda, M. Sato. Chem. Lett., 11 (1995) 971—972
9. Н. Н. Крук. Журн. прикл. спектр., 89 (2022) 455—462 [M. M. Kruk. J. Appl. Spectr., 89 (2022) 624—630]
10. А. Е. Лихонина, М. Б. Березин, М. А. Крестьянинов, Д. Б. Березин. Изв. вузов, Сер. Химия и хим. технология, 64 (2021) 29—39
11. Yu. B. Ivanova, S. G. Pukhovskaya, N. Zh. Mamardashvili, O. I. Koifman, M. M. Kruk. J. Mol. Liquids, 275 (2019) 491—498
12. 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]
13. Н. Н. Крук. Тр. БГТУ. Сер. 3. Физ.-мат. науки и информ., 272 (2023) 1—6
14. G. I. Vargas-Zuniga, J. L. Sessler. Coord. Chem. Rev., 345 (2017) 281—286
15. 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]
16. M. M. Kruk, Yu. B. Ivanova, V. B. Sheinin, A. S. Starukhin, N. Zh. Mamardashvili, O. I. Koifman. Macroheterocycles, 1 (2008) 50—58
17. M. M. Kruk, A. S. Starukhin, N. Zh. Mamardashvili, G. M. Mamardashvili, Y. B. Ivanova, O. V. Maltseva. J. Porph. Phthal., 13 (2009) 1148—1158
18. Ю. Б. Иванова, Н. Н. Крук, А. С. Старухин, Н. Ж. Мамардашвили. Рос. хим. журн., ЖРХО им. Д. И. Менделеева, LIII (2009) 47—55
19. D. V. Petrova, A. S. Semeikin, N. M. Berezina, M. B. Berezin, M. I. Bazanov. Macroheterocycles, 12 (2019) 119—128
20. 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]
21. L. L. Gladkov, D. V. Klenitsky, M. M. Kruk. Organics, 4 (2023) 490—502
22. А. 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—42
23. Д. Б. Березин, Д. Р. Каримов, А. В. Кустов. Корролы и их производные: синтез, свойства, перспективы практического применения, Москва, ЛЕНАНД (2018)
24. M. M. Kruk, D. V. Klenitsky, W. Maes. Macroheterocycles, 12 (2019) 58—67
25. M. M. Kruk, A. S. Starukhin, W. Maes. Macroheterocycles, 4 (2011) 69—79
26. 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]
27. А. П. Лосев, Е. И. Сагун, И. Н. Ничипорович. Хим. физика, 6 (1987) 907—914 [28] Е. И. Сагун. Хим. физика, 9 (1990) 764—777
Review
For citations:
Shakel A.Yu., Sokhibova A.M., Petrova D.V., Kruk M.M. Hysteresis of Corroles Fluorescence in Acid-Base Equilibria. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2024;91(2):177-183. (In Russ.)