STUDY OF STRUCTURAL FACTORS DETERMINATIVE FOR BASICITY OF THE ALKYLATED DERIVATIVES OF THE FREE BASE CORROLES

УДК 535.37+541.65+543.4

  • Крук Николай Николаевич – доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой физики. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: m.kruk@belstu.by

  • Кленицкий Дмитрий Викентьевич – кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры физики. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: klen@belstu.by

  • Маес Воутер – кандидат химических наук, профессор. Хассельтский университет (г. Дипенбек, B-3590, Бельгия). E-mail: wouter.maes@uhasselt.be

Ключевые слова: коррол, неплоскостные искажения, периферическое замещение, основность.

Для цитирования: Крук, Н. Н. Исследование структурных факторов, определяющих основность алкилированных производных свободного основания коррола / Н. Н. Крук, Д. В. Кленицкий, В. Маес // Труды БГТУ. Сер. 3, Физико-математические науки и информатика. - Минск : БГТУ, 2020. - № 1 (230). - С. 32-37.

Аннотация

С использованием методов квантово-химических расчетов определена равновесная молекулярная конформация длинноволнового NH таутомера семейства алкилированных производных свободного основания коррола. Установлено, что величина двугранного угла ϕD между пирролениновым кольцом, которое протонируется, и средней плоскостью макроцикла коррелирует с длиной связи С1С19 в дипиррольном фрагменте. Длина связи С1С19 зависит от архитектуры периферического замещения, которая определяет силу и локализацию стерических взаимодействий на периферии макроцикла. Если в положениях С2 и С18 пиррольных колец дипиррольного фрагмента нет заместителей, то длина связи С1С19 минимальная, а угол наклона пирроленинового кольца ϕD максимальный. Основность таких производных будет наибольшей. Напротив, введение заместителей в дипиррольный фрагмент приводит к увеличению длины связи С1С19 и уменьшению величины угла ϕD. В результате основность макроцикла снижается. На основании установленной взаимосвязи структура – свойство можно предложить молекулярные структуры с заданной основностью макроцикла.

Скачать

Список литературы

  1. Андрианов В. Г., Малкова О. В., Березин Д. Б. Кислотно-основные свойства порфиринов // Успехи химии порфиринов. В 5 т. Т. 3 / под ред. О. А. Голубчикова. СПб., 2001. С. 107–129.
  2. Kruk M. M., Starukhin A. S., Maes W. Influence of macrocycle protonation on the photophysical properties of porphyrins // Macroheterocycles. 2011. Vol. 4, no. 2. P. 69–79.
  3. Kruk M. M., Klenitsky D. V., Maes W. Molecular structure and conformation of free base corroles // Macroheterocycles. 2019. Vol. 12, no. 1. P. 58–67.
  4. Крук Н. Н., Кленицкий Д. В., Маес В. Квантово-химическое исследование молекулярной структуры алкилированных корролов // Труды БГТУ. Сер. 3, Физ.-мат. науки и информатика. 2018. № 1. С. 36–42.
  5. Влияние молекулярной структуры на энергию нижних возбужденных электронных синглетных и триплетных состояний свободных оснований корролов / Н. Н. Крук [и др.] // Труды БГТУ. Сер. 3, Физ.-мат. науки и информатика. 2019. № 1. С. 20–26.
  6. Corrole NH Tautomers: Spectral Features and Individual Protonation / Yu. B. Ivanova [et al.] // Journal of Physical Chemistry, A. 2012. Vol. 116, no. 44. P. 10683–10694.
  7. Quantum chemical insights into the dependence of porphyrin basicity on the meso-aryl substituents: thermodynamics, buckling, reaction sites and molecular flexibility / M. Presselt [et al.] // Phys. Chem. Chem. Phys. 2015. Vol. 17, no. 21. P. 14096–14106.
Поступила 28.11.2019