СПЕКТРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА МЕЗО-ТЕТРАФЕНИЛПОРФИРИНАТОВ ЦИНКА И КОБАЛЬТА В ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНКАХ

  • Maria Е. Glazkova Ивановский государственный химико-технологический университет
  • Maria V. Petrova Ивановский государственный химико-технологический университет
  • Yuliya S. Rodina Ивановский государственный химико-технологический университет
  • Sofia S. Rodina Ивановский государственный химико-технологический университет
  • Тatiana А. Аgeeva Ивановский государственный химико-технологический университет
Ключевые слова: мезо-тетрафенилпорфиринаты цинка и кобальта, изопорфирины, полимерная пленка, полистирол, полиметилметакрилат, поливинилхлорид, электронные спектры поглощения в ближней ИК области

Аннотация

В работе впервые представлены результаты исследования спектральных свойств мезо-тетрафенилпорфиринатов цинка и кобальта, включенных в качестве модификатора в пленки из полиметилметакрилата, полистирола и поливинилхлорида. Установлено, что инертная полимерная матрица поливинилхлорида или блочных полистирола и полиметилметакрилата не влияет на спектральные свойства включенных в нее тетрапиррольных макрогетероциклов. В этом случае в электронных спектрах поглощения модифицированных пленок фиксируется только незначительный батохромный сдвиг полос поглощения металлокомплекса, что, вероятно, объясняется наличием межмолекулярного взаимодействия металлопорфирина с полимерной матрицей. При введении модификатора в полистирол или полиметилметакрилат существенное значение имеет способ получения полимера. При использовании полимера, полученного методом суспензионной полимеризации с применением в качестве инициатора пероксида бензоила, наблюдаются значительные изменения в электронных спектрах порфиринатов металлов. Они обусловлены взаимодействием между модификатором и остаточным количеством инициатора радикальной полимеризации, использованного при получении полимеров. В более ранних работах было показано, что взаимодействие пероксида бензоила с мезо-тетрафенилпорфиринатами цинка и кобальта в растворе ведет к образованию соответствующих металлоизопорфиринатов. В настоящей работе впервые показана возможность образования подобных структур в полимерной матрице. В этом случае в электронных спектрах поглощения модифицированных пленок, как и в растворах, появляются полосы в ближней ИК области. В работе изучены флюоресцентные свойства модифицированных пленок. Показано, что при отсутствии взаимодействия между компонентами в пленке металлопорфирины, введенные в полимерную матрицу, сохраняют свою способность к флуоресценции.

Литература

Handbook of Porphyrin Science with Applications to Chemistry, Physics, Materials Science, Engineering, Biology and Medicine. Ed. by K.M. Kadish, K.M. Smith, R. Guilard. Singapore: World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd. 2014. V. 12, 32, 33.

Functional materials based on tetrapyrrole macroheterocyclic compounds. Ed. By O.I. Koifman. M .: LENAND. 2019. 848 p. (in Russian).

Liu Y., Qin R., Zaat S.A.J., Breukink E., Hege M. Anti-bacterial photodynamic therapy: overview of a promising approach to fight antibiotic-resistant bacterial infections. J Clin Transl Res. 2015. V. 1(3). P. 140-167. DOI: 10.18053/jctres. 201503.002.

Kalyanasundaram K. Photochemistry of Polypyridine and Porphyrin Complexes. San Diego, London, UK: Academic Press. 1992.

Nevin A.W., Chamberlain G.A. Photovoltaic properties of iodine‐doped magnesium tetraphenylporphyrin sandwich cells. II. Properties of illuminated cells. J. Appl. Phys. 1991. V. 69. P. 4324-4332. DOI: 10.1063/1.348407.

Norwood R.A., Sounik J.R. Third‐order nonlinear optical response in polymer thin films incorporating porphyrin derivatives. Appl. Phys. Lett. 1992. V. 60. P. 295-297. DOI: 10.1063/1.106690.

Imahori H., Hayashi S., Hayashi H., Oguro A., Eu S., Umeyama T., Matano Y. Effects of porphyrin substituents and adsorption conditions on photovoltaic properties of porphyrin-sensitized TiO2 cells. Phys. Chem. C. 2009.

V. 113(42). P. 18406-18413. DOI: 10.1021/jp907288h.

Liu C.Y., Bard A.J. Addressing of optoelectronic memory of thin film zinc porphyrin with crossed 5 μm indium tin oxide arrays. Electrochem. Solid State Lett. 2001. 4. E39. DOI: 10.1149/1.1397975.

Campbell I.H., Smith D.L., Tretiak S., Martin R.L., Neef C.J., Ferraris I.P. Excitation transfer processes in a phos-phor-doped poly(p-phenylene vinylene) lightemitting diode. Phys. Rev. B. 2002. V. 65(8). P. 85210. DOI: 10.1103/ PhysRevB.65.085210.

Islamova R.M., Nazarova S.V., Koifman O.I. Porphyrins and their metal complexes in radical polymerization of vinyl monomers. Macroheterocycles. 2011. V. 4(2). P. 97-105. DOI: 10.6060/mhc2011.2.06.

Koifman O.I., Ageeva T.A. Porphyrin polymers. Synthesis, properties, application. M.: LENAND. 2018. 300 p. (in Russian).

Yudanova T.N., Aleshina E.Yu., Gal'braikh L.S., Krest'yanova I.N. Pharmacokinetic properties of PVA films with combined biological action. Khim-Farm. zhurn. 2003. V. 37(11). P. 591-593 (in Russian).

Zaitsev S.Yu., Tiurina T.G., Zaitseva V.V. Polymer film based on a copolymer N-vinylpyrrolidone as advanced medical. Veterinariya, Zootekhnika Biotekhnol.. 2015. N 8. Р. 70-76 (in Russian).

Handbook of electrical materials. Ed. By Yu.V. Koritsky, V.V. Pasynkov, B.M. Tareev. M.: Energoatomizdat. 1987. V. 2. 464 p. (in Russian).

Kesting R.E. Synthetic polymer membranes. M.: Khimiya. 1991. 336 p. (in Russian).

Funes M.D., Caminos D.A., Alvarez M.G., Fungo F., Otero L.A., Durantini E.N. Photodynamic properties and photoantimicrobial action of electrochemically generated porphyrin polymeric films. Environ. Sci. Technol. 2009. V. 43. P. 902-908. DOI: 10.1021/es802450b.

Hiroyuki N., Yukihiro T., Eishun T. Highly selective oxygen permeation through a poly(vinylidene dichloride)−cobalt porphyrin membrane: hopping transport of oxygen via the fixed cobalt porphyrin carrier. J. Phys. Chem. B. 1998. V. 102(44). P. 8766-8770. DOI: 10.1021/jp9816317.

Venediktov Ye.A., Mozhzhukhin V.V., Semeikin A.S. Thermooxidative destruction of plasticized polyvinylchlo-ride in the presence of tetra-(4-hydroxy-3,5-di-tert-butylphenyl) porphin. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2004. V. 47. N 5. P. 89-90 (in Russian).

Glazkova М.Е., Аgeeva Т.А., Nikolaeva О.I., Rumyantseva Yu.V., Кoifman О.I. Interaction of zinc complex of meso-tetraphenylporphyrin with organic peroxides in solution. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2011. V. 54. N 3. P. 104-108 (in Russian).

Bhuyan J. Metalloisoporphyrins: from synthesis to applications. Dalton Trans. 2015. V. 44(36). P. 15742-15756. DOI: 10.1039/c5dt01544h.

Glazkova M.E., Ageeva T.A., Rodina Yu.S., Koifman O.I. Spectral investigations of cobalt porphyrinates interaction with radical polymerization initiators. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2019. V. 62. N 5. P. 91-96. DOI: 10.6060/ivkkt.20196205.6029.

Опубликован
2020-09-09
Как цитировать
GlazkovaM. Е., Petrova, M. V., Rodina, Y. S., Rodina, S. S., & АgeevaТ. А. (2020). СПЕКТРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА МЕЗО-ТЕТРАФЕНИЛПОРФИРИНАТОВ ЦИНКА И КОБАЛЬТА В ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНКАХ. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 63(10), 110-116. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20206310.6301
Раздел
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ неорг. и органических веществ, теоретические основы