Необычный фиолетово-голубой электрохромизм сэндвичевых комплексов на примере бисфталоцианината µ-карбидо-дирутения(IV)

Д. С. Куцыбала,^a А. В. Шокуров,^a@ А. П. Кройтор,^a А. Г. Мартынов,^a С. Л. Селектор,^a А. Ю. Цивадзе,^a,b Ю. Г. Горбунова^a,b

^aИнститут физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, 119071 Москва, Российская Федерация

^bИнститут общей и неорганической химии им. Н.С. Несмеянова РАН, 119071 Москва, Российская Федерация

^@E-mail: shokurov@phyche.ac.ru

DOI: 10.6060/mhc210234s

Макрогетероциклы 2021 14(1) 51-58

Посвящается памяти проф. Л. Г. Томиловой

Современные исследования в области сэндвичевых фталоцианинатов вызывают все больший интерес в связи с особыми свойствами этих соединений, такими как, например, их интенсивная окраска и возможность управления её изменениями с помощью окислительно-восстановительных процессов. Такие эффекты находят применение при разработке электрохромных устройств. В случае наиболее изученных бисфталоцианинатов редкоземельных элементов доминирующая электрохромная палитра таких соединений лежит в красно-зелено-синей цветовой гамме. В данной работе показано, что такой необычный сэндвич, как ковалентно-связанный бисфталоцианинат µ-карбидо-дирутения, при обратимом электрохимическом окислении/восстановлении проявляет необычные изменения окраски, а именно - переход от голубого цвета к фиолетовому. Проведённые исследования включают детальную спектроэлектрохимическую характеризацию этого комплекса в растворе, в тонких пленках хаотической организации и ультратонких пленках Ленгмюра-Шефера, которые в действии демонстрируют вышеупомянутое яркое быстрое и обратимое изменение цвета.

References:

Click here to expand or collapse this section

1. Kirin I.S., Moskalev P.N., Makashev Y.A. Russ. J. Inorg. Chem. 1965, 10, 1065-1066.

2. Weiss R., Fischer J. In: The Porphyrin Handbook, Vol 16, Elsevier, 2003. pp. 171-246.
https://doi.org/10.1016/B978-0-08-092390-1.50010-2

3. Pushkarev V.E., Tomilova L.G., Nemykin V.N. Coord. Chem. Rev. 2016, 319, 110-179.
https://doi.org/10.1016/j.ccr.2016.04.005

4. Koifman O.I., Ageeva T.A., Beletskaya I.P., Averin A.D., Yakushev A.A., Tomilova L.G., Dubinina T.V., Tsivadze A.Y., Gorbunova Y.G., Martynov A.G., Konarev D.V., Khasanov S.S., Lyubovskaya R.N., Lomova T.N., Korolev V.V., Zenkevich E.I., Blaudeck T., von Borczyskowski C., Zahn D.R.T., Mironov A.F., Bragina N.A., Ezhov A.V., Zhdanova K.A., Stuzhin P.A., Pakhomov G.L., Rusakova N.V., Semenishyn N.N., Smola S.S., Parfenyuk V.I., Vashurin A.S., Makarov S.V., Dereven'kov I.A., Mamardashvili N.Z., Kurtikyan T.S., Martirosyan G.G., Burmistrov V.А., Aleksandriiskii V.V., Novikov I.V., Pritmov D.A., Grin M.A., Suvorov N.V., Tsigankov A.A., Fedorov A.Y., Kuzmina N.S., Nyuchev A.V., Otvagin V.F., Kustov A.V., Belykh D.V., Berezin D.B., Solovieva A.B., Timashev P.S., Milaeva E.R., Gracheva Y.A., Dodokhova M.A., Safronenko A.V., Shpakovsky D.B., Syrbu S.A., Gubarev Y.A., Kiselev A.N., Koifman M.O., Lebedeva N.S., Yurina E.S. Macroheterocycles 2020, 13, 311-467.
https://doi.org/10.6060/mhc200814k

5. Chen X., Qi D., Liu C., Wang H., Xie Z., Chen T.W., Chen S.M., Tseng T.W., Jiang J. RSC Adv. 2019, 10, 317-322.
https://doi.org/10.1039/C9RA07847A

6. Martynov A.G., Polovkova M.A., Berezhnoy G.S., Sinelshchikova A.A., Dolgushin F.M., Birin K.P., Kirakosyan G.A., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. Inorg. Chem. 2020, 59, 9424-9433.
https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.0c01346

7. Birin K.P., Poddubnaya A.I., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. Macroheterocycles 2017, 10, 514-515.
https://doi.org/10.6060/mhc171258b

8. Bouvet M., Gaudillat P., Suisse J.-M. J. Porphyrins Phthalocyanines 2013, 17, 628-635.
https://doi.org/10.1142/S1088424613300048

9. Selektor S.L., Shokurov A.V., Arslanov V.V., Gorbunova Y.G., Raitman O.A., Isakova A.A., Birin K.P., Tsivadze A.Y. Russ. J. Electrochem. 2012, 48, 218-233.
https://doi.org/10.1134/S1023193512020164

10. Lindsey J.S., Bocian D.F. Acc. Chem. Res. 2011, 44, 638-650.
https://doi.org/10.1021/ar200107x

11. Martynov A.G., Safonova E.A., Tsivadze A.Y., Gorbunova Y.G. Coord. Chem. Rev. 2019, 387, 325-347.
https://doi.org/10.1016/j.ccr.2019.02.004

12. Selektor S.L., Shokurov A.V., Raitman O.A., Sheinina L.S., Arslanov V.V., Birin K.P., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. Colloid J. 2012, 74, 334-345.
https://doi.org/10.1134/S1061933X12020111

13. Shokurov A.V., Kutsybala D.S., Martynov A.G., Yagodin A.V., Gorbunova Y.G., Novikov D., Bakirov A.V., Shcherbina M.A., Chvalun S.N., Arslanov V.V. Selektor S. L. Macroheterocycles 2019, 12, 264-267.
https://doi.org/10.6060/mhc191071s

14. Wang H., Wang B.W., Bian Y., Gao S., Jiang J. Coord. Chem. Rev. 2016, 306, 195-216.
https://doi.org/10.1016/j.ccr.2015.07.004

15. Semenishyn N.N., Smola S.S., Rusakova N.V., Martynov A.G., Birin K.P., Gorbunova Y.G. Macroheterocycles 2018, 11, 262-268.
https://doi.org/10.6060/mhc180691r

16. Smola S.S., Rusakova N.V., Kamalov G.L., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. Macroheterocycles 2017, 10, 268-272.
https://doi.org/10.6060/mhc170621r

17. Corker G.A., Grant B., Clecak N. J. J. Electrochem. Soc. 1979, 126, 1339-1343.
https://doi.org/10.1149/1.2129273

18. Zhang J., Lu F., Huang H., Wang J., Yu H., Jiang J., Yan D., Wang Z. Synth. Met. 2005, 148, 123-126.
https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2004.09.027

19. Rodríguez-Méndez M.L., Aroca R., DeSaja J.A. Chem. Mater. 1992, 4, 1017-1020.
https://doi.org/10.1021/cm00023a018

20. Selektor S.L., Shokurov A.V., Revina A.A., Arslanov V.V., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. Macroheterocycles 2015, 8, 135-142.
https://doi.org/10.6060/mhc150765s

21. Rodríguez-Méndez M.L., de Saja J.A. J. Porphyrins Phthalocyanines 2009, 13, 606-615.
https://doi.org/10.1142/S1088424609000814

22. Tang X., Liu Q., Wei C., Lv X., Jin Z., Chen Y., Jiang J. J. Rare Earths 2021, 39, 113-120.
https://doi.org/10.1016/j.jre.2020.11.004

23. Selektor S.L., Shokurov A.V. Prot. Met. 2015, 51, 171-203.
https://doi.org/10.1134/S2070205115020161

24. Selektor S.L., Sheinina L.S., Shokurov A.V., Raitman O.A., Arslanov V.V., Lapkina L.A., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. Prot. Met. 2011, 47, 447-456.
https://doi.org/10.1134/S2070205111040162

25. Tolbin A.Y., Pushkarev V.E., Tomilova L.G., Zefirov N.S. J. Porphyrins Phthalocyanines 2008, 12, 1187-1193.
https://doi.org/10.1142/S108842460800056X

26. Pushkarev V.E., Tolbin A.Y., Zhurkin F.E., Borisova N.E., Trashin S.A., Tomilova L.G., Zefirov N.S. Chem. Eur. J. 2012, 18, 9046-9055.
https://doi.org/10.1002/chem.201200361

27. Krichevsky D.M., Zasedatelev A.V., Tolbin A.Y., Luchkin S.Y., Karpo A.B., Krasovskii V.I., Tomilova L.G. Thin Solid Films 2017, 642, 295-302.
https://doi.org/10.1016/j.tsf.2017.10.001

28. Dubinina T.V., Belousov M.S., Maklakov S.S., Chernichkin V.I., Sedova M.V., Tafeenko V.A., Borisova N.E., Tomilova L.G. Dyes Pigm. 2019, 170, 107655.
https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2019.107655

29. Korostei Y.S., Pushkarev V.E., Tolbin A.Y., Dzuban A.V., Chernyak A.V., Konev D.V., Medvedeva T.O., Talantsev A.D., Sanina N.A., Tomilova L.G. Dyes Pigm. 2019, 170, 107648.
https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2019.107648

30. Tomilova L.G., Pushkarev V.E., Dubinina T.V., Tolbin A.Yu., Advances in the Synthesis and Study of the Properties of Phthalocyanines and Their Analogues, Moscow State University Publishing House, 2019.

31. Tomilova L.G., Gorbunova Y.G., Rodriguez-Mendez M.L., de Saja J.A. Mendeleev Commun. 1994, 4, 127-128.
https://doi.org/10.1070/MC1994v004n04ABEH000379

32. Gorbunova Y.G., Rodríguez-Méndez M.L., Souto J., Tomilova L.G., de Saja J.A. Chem. Mater. 1995, 7, 1443-1447.
https://doi.org/10.1021/cm00056a007

33. Gorbunova Y.G., Rodríguez-Méndez M.L., Kalashnikova I.P., Tomilova L.G., de Saja J.A., Rodríguez-Morgade M.S. Langmuir 2001, 17, 5004-5010.
https://doi.org/10.1021/la0102760

34. Ishikawa N. J. Porphyrins Phthalocyanines 2001, 05, 87-101.
https://doi.org/10.1002/1099-1409(200101)5:1<87::AID-JPP304>3.0.CO;2-Q

35. May A., Majumdar P., Martynov A.G., Lapkina L.A., Troyanov S.I., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y., Mack J., Nyokong T. J. Porphyrins Phthalocyanines 2020, 24, 589-601.
https://doi.org/10.1142/S108842462050011X

36. Rousseau R., Aroca R., Rodríguez-Méndez M.L. J. Mol. Struct. 1995, 356, 49-62.
https://doi.org/10.1016/0022-2860(95)08905-B

37. Zhu P., Pan N., Ma C., Sun X., Arnold D. P., Jiang J. Eur. J. Inorg. Chem. 2004, 518-523.
https://doi.org/10.1002/ejic.200300510

38. Ercolani C. J. Porphyrins Phthalocyanines 2000, 4, 340-343.
https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-1409(200006/07)4:4<340::AID-JPP242>3.0.CO;2-1

39. Afanasiev P., Sorokin A. B. Acc. Chem. Res. 2016, 49, 583-593.
https://doi.org/10.1021/acs.accounts.5b00458

40. Kroitor A.P., Cailler L.P., Martynov A.G., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y., Sorokin A.B. Dalton Trans. 2017, 46, 15651-15655.
https://doi.org/10.1039/C7DT03703A

41. Bottomley L.A., Gorce J.N., Goedken V.L., Ercolani C. Inorg. Chem. 1985, 24, 3733-3737.
https://doi.org/10.1021/ic00217a008

42. Şahin Z., Meunier-Prest R., Dumoulin F., Işci Ü., Bouvet M. Inorg. Chem. 2020, 59, 1057-1067.
https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.9b02520

43. Kroitor A.P., Martynov A.G., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y., Sorokin A.B. Eur. J. Inorg. Chem. 2019, 2019, 1923-1931.
https://doi.org/10.1002/ejic.201900029

44. Kienast A., Galich L., Murray K.S., Moubaraki B., Lazarev G., Cashion J.D., Homborg H. J. Porphyrins Phthalocyanines 1997, 1, 141-157.
https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-1409(199704)1:2<141::AID-JPP18>3.3.CO;2-D

45. Markus R.T. The Measurement of Color. In: Color for Science, Art and Technology (Nassau K., Ed.), 1998. 490 p.
https://doi.org/10.1016/s1387-6783(98)80005-6

46. Mahy M., Van Eycken L., Oosterlinck A. Color Res. Appl. 1994, 19, 105-121.
https://doi.org/10.1111/j.1520-6378.1994.tb00070.x

С полным текстом статьи можно ознакомиться на английской версии сайта

Журнал "Макрогетероциклы"

Навигация

Languages

Новости

Поиск

Необычный фиолетово-голубой электрохромизм сэндвичевых комплексов на примере бисфталоцианината µ-карбидо-дирутения(IV)

References: