Coordination environment strategy for molybdenum(V) porphyrin complexes to improve their sensory parameters

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Molybdenum(V) porphyrin complexes, O=Mo(X)P (P is a substituted porphine, X is a single-charged anionic ligand), show affinity to practically significant organic bases, give an accessible for registration spectral response in the UV-visible region and therefore have prospects as active components of sensor devices. In order to achieve high values of the sensory parameters, the present work analyzes the influence of the composition of the O=Mo(X)P coordination sphere on them by varying the axial ligand X and the substituent in the composition of the equatorial macrocyclic ligand. For this purpose, a complete kinetic description of the reaction with pyridine (Py), a classical example of highly volatile organic compounds (VOCs), proceeding as two consecutive two-way reactions, identification and characterization of the intermediate and final products by UV-visible, 1H NMR, IR spectroscopy and mass spectrometry, and sensing activity parameters — time and numerical value of the spectral response to the presence of Py and the lower limit of determination of the latter is presented using oxo(5,10,15,20-tetraphenylporphinato)(ethoxy)molybdenum(V) (O=Mo(OEt)TРР) as an example. Using similar data for O=Mo(OH)TPP, O=Mo(OEt)TTP and O=Mo(OEt)TtBuPP (TTP and TtBuPP are dianions of tetra-4-methyl- and tetra-4-tert-butyl-substituted TPP, respectively), it is shown that the directed formation of the coordination sphere is a means for fine-tuning the sensory properties and that the complex O=Mo(OEt)TPP is the most effective in this capacity.

About the authors

E. V. Motorina

G. A. Krestov Institute of Solution Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: evm@isc-ras.ru
Ivanovo, 153045 Russia

T. N. Lomova

G. A. Krestov Institute of Solution Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Ivanovo, 153045 Russia

References

  1. Paolesse R., Nardis S., Monti D. et al. // Chem. Rev. 2017. V. 117. P. 2517. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.6b00361
  2. Taihong Liu, Lüjie Yang, Wan Feng et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2020. V. 12. Р. 11084. https://doi.org/10.1021/acsami.0c00568
  3. Evyapan M., Dunbar A.D.F. // Sens. Actuators, B. 2015. V. 206. Р. 74. https://doi.org/10.1016/j.snb.2014.09.023
  4. Yuanyuan Lv, Yani Zhang, Yanglong Du et al. // Sensors. 2013. V. 13. Р. 15758. https://doi.org/10.3390/s131115758
  5. Lvova L., Di Natale C., Paolesse R. // Sens. Actuators, B. 2013. V. 179. P. 21. https://doi.org/10.1016/j.snb.2012.10.014
  6. Shahrokhian S., Taghani A., Hamzehloei A. et al. // Talanta. 2004. V. 63. P. 371. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2003.11.007
  7. Baybars Köksoy, Meryem Aygün, Aylin Çapkin et al. // J. Porphyrins Phthalocyanines. 2018. V. 22. P. 121. https://doi.org/10.1142/S1088424618500153
  8. Li Tian, Binbin Wang, Ruizhan Chen et al. // Microchim. Acta. 2015. V. 182. P. 687. https://doi.org/10.1007/s00604-014-1374-7
  9. Paolesse R., Di Natale C., Burgio M. et al. // Sens. Actuators, B. 2003. V. 95. P. 400. https://doi.org/10.1016/S0925-4005(03)00534-3
  10. C. Henrique A. Esteves, Bernardo A. Iglesias, Takuji Ogawa et al. // ACS Omega. 2018. V. 3. P. 6476. https://doi.org/10.1021/acsomega.8b00403
  11. Paolesse R., Monti D., Nardis S., Di Natale C. Porphyrin-Based Chemical Sensors. / Eds. Kadish K.M., Smith K.M., Guilard R. Singapore: Worid Scientific, 2011. https://doi.org/10.1142/7878-vol12
  12. Malinski T. Porphyrin-based Electrochemical Sensors. / Eds. Kadish K.M., Smith K.M., Guilard R. New York: Academic Press, 1999. https://www.sciencedirect.com/book/9780080923901/the-porphyrin-handbook
  13. Hisanobu Ogoshi, Tadashi Mizutani, Takashi Hayashi, Yasuhisa Kuroda. Porphyrins and metalloporphyrins as Receptor Models in Molecular Recognition. / Eds. Kadish K.M., Smith K.M., Guilard R. New York: Academic Press, 1999. https://www.sciencedirect.com/book/9780080923901/the-porphyrin-handbook
  14. Басова Т.В., Белых Д.В., Вашурин А.С. и др. // Журн. структур. химии. 2023. Т. 64. № 5. С. 1. https://doi.org/10.26902/JSC_id110058
  15. Типугина М.Ю., Ломова Т.Н., Моторина Е.В. // Коорд. химия. 2005. Т. 31. № 5. С. 380.
  16. Моторина Е.В., Климова И.А., Бичан Н.Г., Ломова Т.Н. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 12. С. 1779. https://doi.org/10.31857/S0044457X22600712
  17. Lomova T.N., Motorina E.V., Bichan N.G. // J. Porphyrins Phthalocyanines. 2022. V. 26. Р. 485. https://doi.org/10.1142/S1088424622500365
  18. Lomova T.N. // Appl. Organomet. Chem. 2021. V. 35. e6254. https://doi.org/10.1002/aoc.6254
  19. Spadavecchia J., Ciccerella G., Rella R. // Sens. Actuators. 2005. V. 106. P. 212. https://doi.org/10.1016/j.snb.2004.08.026
  20. Motorina E.V., Lomova T.N., Klyuev M.V. // Mendeleev Commun. 2018. V. 28. № 4. P. 426. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2018.07.029
  21. Lomova T.N., Motorina E.V., Mozhzhukhina E.G., Gruzdev M.S. // J. Porphyrins Phthalocyanines. 2020. V. 24. P. 1224. https://doi.org/10.1142/S1088424620500406
  22. Matsuda Y., Murakami Y. // Coord. Chem. Rev. 1988. V. 92. P. 157.
  23. Gubarev Y.A., Lebedeva N.Sh., Golubev S.N. et al. // Macroheterocycles. 2013. V. 6. P. 106. https://doi.org/10.6060/mhc120986g
  24. Medforth C.J. // NMR spectroscopy of diamagnetic porphyrinsin. / Kadish K.M., Smith K.M., Guilard R. New York: Acad. Press, 2000.
  25. Goutam N., Sabyasachi S. // J. Porphyrins Phthalocyanines. 2014. V. 18. P. 282. https://doi.org/10.1142/S1088424613501277
  26. Fulmer G.R., Miller A.J.M., Sherden N.H. et al. // Organometallics. 2010. V. 29. P. 2176. https://doi.org/10.1021/om100106e
  27. Ledon H., Mentzen B. // Inorg. Chim. Acta. 1978. V. 31. P. L393.
  28. Ledon H., Bonnet M., Brigandat Y., Varescon F. // Inorg. Chem.1980. V. 19. № 11. P. 3488. https://doi.org/10.1021/ic50213a055
  29. Walker F.A. // J. Am. Chem. Soc. 1973. V. 95. P. 1150.
  30. Smirnov V.V., Woller E.K., Di Magno S.G. // Inorg. Chem. 1998. V. 37. № 19. P. 4971. https://doi.org/10.1021/ic980156o
  31. Зайцева С.В., Зданович С.А., Койфман О.И. // Журн. неорган. химии. 2015. Т. 60. № 6. С. 836. https://doi.org/10.7868/S0044457X15060185
  32. Зайцева С.В., Зданович С.А., Койфман О.И. // Коорд. химия. 2010. Т. 36. № 5. С. 323.
  33. Yamaji M., Hama Y., Hoshino M. // Chem. Phys. Lett. 1990. V. 165. P. 309. https://doi.org/10.1016/0009-2614(90)87194-v

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».