مطالعه مقايسه‌اي تشكيل كمپلكس‌هاي انتقال بار بازهاي پورفيرين با پذيرنده‌هاي پيكريك اسيد و پيكريل كلريد

Comparative study of charge transfer complexes of porphyrin bases with acid picric and picryl chloride acceptors

در اين مطالعه تشكيل كمپلكس انتقال بار بين بازهاي آزاد پورفيرين (تترا فنيل پورفيرين (TPP) و تتراكيس (4-متيل فنيل) پورفيرين (4Me-TPP) به عنوان الكترون دهنده (D)با پذيرنده‌هاي الكترون (A)از قبيل 2 ، 4 ، 6 تري نيترو فنل (پيكريك اسيد) و1-كلرو 2 ، 4 ، 6 تري نيتروبنزن (پيكريل كلريد) در حلال دي‌كلرو متان با استفاده از اسپكتروفتومتري UV-Vis در سه دما (293 تا 308 كلوين) بررسي شد. پيك مربوط به پورفيرين در طول موج 418 نانومتر كاهش يافت و به‌جاي آن دو نوار جذبي جديد در 448-444 و 667-654 نانومتر در كمپلكس‌هاي مختلف ظاهر شد. پيك جديد مشخصه انتقال بار از اربيتال HOMO پورفيرين به LUMO الكترون پذيرنده است. وجود نقطه ايزوبستيك مشخصه وجود يك تعادل و دو گونه ي جاذب است. ثابت تعادل و ضريب جذب مولي براي كمپلكس‌ها در دماهاي مختلف با استفاده از معادله بنسي هيلدبرند محاسبه شد. با در نظر گرفتن وابستگي دمايي ثابت تشكيل كمپلكس‌ها، معادله وانت هوف براي محاسبه ثابت‌هاي ترموديناميكي واكنش‌هاي تشكيل كمپلكس‌ها شامل ∆H, ∆G, S∆، استفاده شد. خطي بودن اين رابطه در تمامي دماهاي در نظر گرفته شده براي هر سه كمپلكس، معرف تشكيل كمپلكس يك به يك بين دو گونه الكترون دهنده و الكترون پذيرنده مي‌باشد.

In this study the formation of charge transfer complexes between porphyrin free bases such as tetraphenyl porphyrin (TPP) and tetrakis (4-methylphenyl) porphyrin (Me-TPP) as electron donors (D) with some electron acceptors (A) such as 2, 4, and 6-trinitrophenol (Picric acid) and 1-Chloro-2, 4 and 6-trititrobenzene (picryl chloride) were investigated using UV-Vis spectrophotometry in dichloromethane at 293-308K. The porphyrin peak decreased at 418-419 nm and two new absorption bands developed at 441-448 and 654-667 nm. These new bands were characteristic of the charge transfer from HOMO of porphyrin to the LUMO of electron acceptor. The isosbestic point characterized the existence of one equilibrium and two adsorbent species. The Benesi-Hildebrand equation was applied to calculate the equilibrium constants and molar absorption coefficients of the complexes at different temperatures. With considering the temperature dependence of the complex formations, the Vant Hoff equation was used to calculate the thermodynamic constants of the complex formation reactions (ΔH, ΔG, ΔS). The is no deviation linearity at the Vant Hoff equation for all the complexes in different temperatures represented a 1: 1 complex formed between acceptor and donor.