Электрохимическое осаждение агрегированных сульфофталоцианинов кобальта на поверхности золота в щелочных растворах

  • Мария Анатольевна Кованова ФГБОУ ВО "Ивановской государственный химико-технологический университет"
  • Полина Дмитриевна Дербенева
  • Антон Сергеевич Постнов
  • Татьяна Вячеславовна Тихомирова
  • Артур Сергеевич Вашурин
Ключевые слова: Фталоцианины кобальта, редокс-поведение, осаждение, циклическая вольтамперограмма, агрегация

Аннотация

В настоящей работе методом циклической вольтамперометрии впервые изучено электрохимическое поведение ряда периферически замещенных фталоцианинов кобальта с последовательно изменяющимися сульфированными фрагментами (тетрасульфофталоцианинат кобальта (CoPcI), тетра-4-[(6-сульфо-2-нафтил)окси]фталоцианинат кобальта (CoPcII), тетра-4-[(6,8-дисульфо-2-нафтил)окси]фталоцианинат кобальта (CoPcIII), тетра-4-[(4-сульфо-1-нафтил)окси]-тетра-5-(1-бензотриазолил)фталоцианинат кобальта (CoPcIV), тетра-4-[(1,6-дисульфо-2-нафтил)окси]-тетра-5-(1-бензотриазолил)фталоцианинат кобальта (CoPcV), тетра-4-[(1,6-дисульфо-2-нафтил)окси]-тетра-5-(нитро)фталоцианинат кобальта (CoPcVI), тетра-4-{4-[1-метил-1-(4-сульфофенил)этил]фенокси}-тетра-5-(нитро)фталоцианинат кобальта (CoPcVII) и окта-4,5-{4-[1-метил-1-(4-сульфофенил)этил]фенокси}фталоцианинат кобальта (CoPcVIII)) в водно-щелочном растворе. Проведен сравнительный анализ электрохимического поведения данных комплексов в зависимости от функционального замещения в молекуле макроцикла. Для всех соединений были зарегистрированы процессы окисления (Co2+ → Co3+) и восстановления (Co2+ → Co1+) центрального иона металла, а также выявлена активность фталоцианинового кольца. На основании появления/исчезновения пиков на циклических вольтамперограммах была сформулирована гипотеза о механизме электроосаждения изучаемых объектов на золотых электродах. Было установлено, что процесс электроосаждения в целом не зависит от природы заместителя во фталоцианиновом макрокольце. Также было подтверждено, что реагирующие частицы адсорбируются на поверхности электрода без специфической диффузии.

Литература

Yu F., Liu W., Ke S.W., Kurmoo M., Zuo J.L., Zhang Q. Nat. Commun. 2020, 11, 5534. https://doi.org/10.1038/s41467-020-19315-6

Rajasree S.S., Li X., Deria P. Commun. Chem. 2021, 4. https://doi.org/10.1038/s42004-021-00484-4

Bukhari S.A.B., Nasir H., Pan L., Tasawar M., Sohail M., Shahbaz M., Gul F., Sitara E. Sci. Rep. 2021, 11, 5044. https://doi.org/10.1038/s41598-021-84294-7

Huang X., Groves T. Chem. Rev. 2018, 118, 2491-2553. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.7b00373

Wang M., Torbensen K., Salvatore D., Ren S., Joulie D., Dumoulin F., Mendoza D., Lassalle-Kaiser B., Işci U., Berlinguette C.P., Robert M. Nat. Commun. 2019, 10, 3602. https://doi.org/10.1038/s41467-019-11542-w

Gregory P. J. Porphyrins Phthalocyanines 2000, 4, 432-437. https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-1409(200006/07)4:4<432::AID-JPP254>3.0.CO;2-N

Sorokin A.B. Chem. Rev. 2013, 113, 8152-8191. https://doi.org/10.1021/cr4000072

Kitagawa Y., Hiromoto J., Ishii K. J. Porphyrins Phthalocyanines 2013, 17, 703-711. https://doi.org/10.1142/S1088424613500090

Guo R., Zhang L., Zhang Y., Bian Y., Jiang J. J. Porphyrins Phthalocyanines 2011, 15, 964-972. https://doi.org/10.1142/S1088424611003938

Ibrahim-Ouali M., Dumur F. Molecules 2019, 24, 1412. https://doi.org/10.3390/molecules24071412

Guo T., Zou T., Shi P., Song Y., Wu M., Xiao F., Zhang J., Wu W., Wang H. J. Cryst. Growth. 2020, 546, 125760. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2020.125760

Bottari G., de la Torre G., Guldi D. M., Torres T. Chem. Rev. 2010, 110, 6768-6816. https://doi.org/10.1021/cr900254z

Lazarev N.M., Petrov B.I., Bochkarev M.N., Arapova A.V., Kukinov A.A. Synth. Met. 2020, 266, 116398. https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2020.116398

Li X., Zheng B.D., Peng X.H., Li S.Z., Ying J.W., Zhao Y., Huang J.D., Yoon J. Coord. Chem. 2019, 379, 147-160. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2017.08.003

Guo J.J., Wang S.R., Li X.G., Yuan M.Y. Dyes Pigm. 2012, 93, 1463-1470. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2011.10.006

Durmuş M., Yaman H., Göl C., Ahsen V., Nyokong T. Dyes Pigm. 2011, 91, 153-163. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2011.02.007

Ghosh A., Gassman P.G., Almloef J. JACS. 1994, 116, 1932-1940. https://doi.org/10.1021/ja00084a038

Vasudevan P., Phougat N., Shukla A.K. Appl. Organomet. Chem. 1996, 10, 591-604. https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-0739(199610)10:8<591::AID-AOC526>3.0.CO;2-2

Özer M., Altındal A., Özkaya A.R., Bekaroğlu Ö. Dalton Trans. 2009, 17, 3175-3181. https://doi.org/10.1039/B818455K

Lever A.B.P. Adv. Inorg. Chem. Radiochem. 1965, 7, 27-114. https://doi.org/10.1016/S0065-2792(08)60314-3

Wöhrle D. Adv. Mater. 1993, 5, 943-944. https://doi.org/10.1002/adma.19930051218

Jasinski R. Nature 1964, 201, 1212-1213. https://doi.org/10.1038/2011212a0

Morlanés N., Takanabe K., Rodionov V. ACS Catalysis 2016, 6, 3092-3095. https://doi.org/10.1021/acscatal.6b00543

Zhang X., Wu Z., Zhang X., Li L., Li Y., Xu H., X, Li, X, Yu X., Zhang Z., Liang Y., Wang H. Nature Commun. 2017, 8, 14675. https://doi.org/10.1038/ncomms14675

Gulppi M.A., Recio F.J., Tasca F., Ochoa G., Silva J.F., Pavez J., Zagal J.H. Electrochim. Acta 2014, 126, 37-41. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2013.07.230

Geraldo D., Linares C., Chen Y.Y., Ureta-Zañrtu S., Zagal J.H. Electrochem. Commun. 2002, 4, 182-187. https://doi.org/10.1016/S1388-2481(01)00300-9

Geraldo D.A., Togo C.A., Limson J., Nyokong T. Electrochim. Acta 2008, 53, 8051-8057. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2008.05.083

Linares-Flores C., Mac-Leod Carey D., Munoz–Castro A., Zagal J.H., Pavez J., Pino–Riffo D. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 7091-7098. https://doi.org/10.1021/jp300764n

Bediou F., Griveau S., Nyokong T., Appleby A.J., Caro C.A., Gulppi M., Ochoae G., Zagal J.H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 3383-3396. https://doi.org/10.1039/B618767F

Zagal J.H., Griveau S., Silva J.F., Nyokong T., Bedioui F. Coord. Chem. Rev. 2010, 254, 2755-2791. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2010.05.001

Venegas R., Recio F.J., Riquelme J., Neira K., Marco J.F., Ponce I., Zagal J.H., Tasca F. J. Mater. Chem. A 2017, 5, 12054-12059. https://doi.org/10.1039/C7TA02381B

Herrera S., Tasca F., Williams F. J., Calvo E.J. ChemPhysChem 2018, 19, 1599-1604. https://doi.org/10.1002/cphc.201800139

Riquelme J., Neira K., Marco J.F., Hermosilla-Ibáñez P., Orellana W., Zagal J.H., Tasca F. Electrochim. Acta 2018, 265, 547-555. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2018.01.177

Voronova O.A., Korotkova E.I., Plotnikov E.V., Geraskevich A.V., Kataeva N.G., Dorozhko E.V., Gamayurova I.S., Lipskikh O.I., Derina K.V. Chemosensors 2021, 9, 103. https://doi.org/10.3390/chemosensors9050103

De Wael K., Adriaens A. Talanta. 2008, 74, 1562-1567. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2007.09.034

Vashurin A., Kuzmin I., Titov V., Pukhovskaya S., Razumov M., Golubchikov O., Koifman O. Macroheterocycles 2015, 8, 351-357. https://doi.org/10.6060/mhc150248v

Vashurin A., Kuzmin I., Razumov M., Golubchikov O., Koifman O. Macroheterocycles 2018, 11, 11-20. https://doi.org/10.6060/mhc180168v

Weber J.H., Busch D.H. Inorg. Chem. 1965, 4, 469-471. https://doi.org/10.1021/ic50026a007

Dumoulin F., Durmuş M., Ahsen V., Nyokong T. Coord. Chem. Rev. 2010, 254, 2792-2847. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2010.05.002

Kulinich V.P., Shaposhnikov G.P., Badaukaite R.A. Macroheterocycles 2010, 3, 23-29. https://doi.org/10.6060/mhc2010.1.23

Filippova A.A., Kerner A.A., Znoiko S.A., Tikhomirova T.V., Vashurin A.S. J. Inorg. Chem. 2020, 65, 247-254. https://doi.org/10.1134/S0036023620020047

Vashurin A., Filippova A., Znoyko S., Voronina A., Lefedova O., Kuzmin I., Maizlish V., Koifman O. J. Porphyrins Phthalocyanines 2015, 19, 983-996. https://doi.org/10.1142/S1088424615500753

Sakamoto K., Ohno-Okumura E. Materials, 2009, 2, 1127-1179. https://doi.org/10.3390/ma2031127

Westbroek P., Priniotakis G., Kiekens P. In: Analytical Electrochemistry in Textiles. 1st edition, Woodhead, 2005. 356 p.

Burke L.D., O'Sullivan J.F. Electrochim. Acta. 1992, 37, 585-594. https://doi.org/10.1016/0013-4686(92)80058-T

Kandaz M., Michel S.L.J., Hoffman B.M. J. Porphyrins Phthalocyanines 2003, 7, 700-710. https://doi.org/10.1142/S1088424603000872

Atilla D., Saydan N., Durmuş M., Gürek A. G., Khan T., Rück A., Walt H., Nyokong T., Ahsen V. Photochem. Photobiol. A Chem. 2007, 186, 298-307. https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2006.08.022

Опубликован
2022-10-20
Как цитировать
Кованова, М., Дербенева, П., Постнов, А., Тихомирова, Т., & Вашурин, А. (2022). Электрохимическое осаждение агрегированных сульфофталоцианинов кобальта на поверхности золота в щелочных растворах. Макрогетероциклы/Macroheterocycles, 15(1), 34-39. извлечено от http://mhc-isuct.ru/article/view/4233
Выпуск
Том 15 № 1 (2022): Макрогетероциклы/Macroheterocycles
Раздел
Фталоцианины