ℹ️
Порфирины – известные фотосенсибилизаторы, активно генерирующие синглетный кислород. Окисление органических сульфидов кислородом в присутствии порфиринов – постоянно развивающаяся область научных исследований.При фотокаталитическом окислении молекула–фотосенсибилизатор поглощает свет, переходит в возбужденное состояние и передает полученную энергию кислороду. Образовавшийся синглетный кислород окисляет субстрат, в данном исследовании – сульфиды. Фотосенсибилизатор в реакции не расходуется; передав энергию, он переходит в основное состояние до следующего кванта света. Большое значение имеет способность сенсибилизатора сохраняться неизменным под действием света.
🧑🔬В настоящее время активно изучаются порфиринаты металлов – комплексные соединения металлов с порфиринами, поскольку введение иона металла внутрь порфиринового кольца значительно повышает его фотокаталитическую активность. Учёные исследуют влияние металлоцентра, подбирают растворители и условия синтеза так, чтобы добиться наиболее полного окисления субстрата при наименьшем количестве катализатора. Однако связь структуры фотосенсибилизатора с его фотокаталитическими свойствами, особенно влияние периферийных фрагментов, изучены недостаточно.
💬«Нас интересовало, как фрагменты, которые мы можем добавить к молекуле порфирина, влияют на способность катализатора генерировать синглетный кислород, – рассказал ключевой автор работы, стажер-исследователь лаборатории новых физико-химических проблем #ИФХЭ РАН, студент 3 курса ВШЭ Федор Усков. – Хотя поглощение света или энергии возбужденных состояний при добавлении периферийных фрагментов меняются незначительно, эти фрагменты могут сильно влиять на фотокаталитические свойства. Это похоже на то, как в русском языке разные приставки придают слову разный смысл».
Работа показала, что квантовый выход синглетного кислорода хорошо коррелирует со скоростью реакции. Однако корреляцию между постоянной концентрацией синглетного кислорода и скоростью реакции сульфоксидирования обнаружить не удалось. Авторы работы предположили, что при оценке эффективности катализатора корректнее измерять скорость реакции, а не количество рабочих циклов (число окислений, которое одна молекула катализатора может произвести за время своего существования).
💬«
Наша работа позволяет лучше понять процесс фотокатализа. Знание того, как квантовый выход синглетного кислорода зависит от структуры соединения, позволяет более прогнозировано синтезировать новые эффективные комплексы
– сделал вывод
Федор Усков
.
–
В этой работе мы изучали соединения палладия с порфиринами, но можно ожидать, что тенденции сохранятся на всем классе порфиринатов, независимо от иона металла
».
Работа опубликована в журнале 📕 Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, V. 474, 1 May 2026, 116936.
🔗 Подробнее на нашем сайте.
#ИФХЭ новости