Новости

Web of Knowledge определил Импакт фактор журнала Макрогетероциклы за 2017 год: 1.086 (JCR 2017).

SCImago Journal & Country Rank

ISSN 1998-9539

Особенности протонирования инвертированного тетрасульфофенилпорфирина в воде. Критическая роль водородных связей

В. Б. Шейнин,a@ О. М. Куликова,а О. И. Койфманa,b
aИнститут химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук, 153045 Иваново, Россия
bИвановский государственный химико-технологический университет, 153000 Иваново, Россия
 
DOI: 10.6060/mhc181109s
Макрогетероциклы 2018 11(4) 363-370
 
Методами DFT/B3LYP/6-31++G(d,p) и спектропотенциометрического титрования исследованы равновесия дипротонирования инвертированной платформы тетрааниона 5,10,15,20-тетракис(4′-сульфофенил)-2-аза-21-карбапорфина H2IP(PhSO3H)4 хлорной кислотой в воде. В водном растворе этот порфириноид находится в виде NH-таутомера H2I(i)P(PhSO3-)4 с инвертированным пирроленинным кольцом, который стабилизируется бифуркатными ВМВС между двумя пиррольными водородами и одним пирролениновым азотом. ВМВС защищают внутримолекулярные центры водородного связывания от межмолекулярных взаимодействий. По этой причине первым протонируется внешний атом азота, а внутренний протонируется вторым. Второй протон переключает ВМВС на MMВС. Дипротонированная платформа H4IP2+(PhSO3-)4 имеет геометрию упругого 1,3-альтерната, который обладает свойствами молекулярного и анионного рецептора. Равновесие второй ступени протонирования в воде полностью сдвинуто к аквакомплексу [H4IP2+(PhSO3-)4](H2O)2, который образуется за счет водородного и электростатического связывания молекул растворителя в двух сайтах рецептора. Аквакомплекс [H4IP++(PhSO3-)4](H2O)2 представляет собой мономер самосборки линейных J-агрегатов. Движущей силой образования J-агрегатов является образование более прочных анионных комплексов в результате межмолекулярного замещения молекул воды сульфонатными группами мономеров.