ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЗМА ФОТОРЕАКЦИЙ БЕНЗОФЕНОНОВ С НЕКОТОРЫМИ ДОНОРАМИ ЭЛЕКТРОНОВ С ПОМОЩЬЮ ЭФФЕКТОВ ХПЯ
Аннотация
Изучение элементарных актов переноса заряда, протекающих в сопряженных системах в условиях фотооблучения, является важнейшей задачей химической физики. Подобные исследования позволяют получить новые представления о направлениях генерации радикальных и ион-радикальных структур и сформировать подходы к трансформации фотоэнергии в другие виды энергий. Разработанная в настоящее время общая теоретическая база для протон-связанных реакций переноса электрона (PCET) применима к широкому спектру экспериментально исследованных реакций в растворах, белках, для процессов электрохимии, а также исследований, которые играют решающую роль в химических и биологических процессах, включая фотосинтез, различные ферментные реакции и энергетические устройства. В настоящее время существует методология моделирования смешанной квантовой и классической молекулярной динамики для реакций РСЕТ, кроме того, разработаны не адиабатические методы моделирования сверхбыстрой неравновесной динамики фотоиндуцированных реакций PCET для модельных систем. В настоящей работе рассматриваются результаты исследования элементарных стадий и детальный анализ внутренних механизмов устойчивой генерации радиоизлучений в фотохимических реакциях с помощью эффектов химической поляризации ядер на примере фотопревращений бензофенонов с различными донорами электрона. По результатам исследований, проводимых в модифицированном датчике мультиядерного ЯМР спектрометра с одновременной регистрацией спектра, установлены детальные механизмы и элементарные акты фотовосстановления бензофенонов с триэтиламином, N,N-диэтил-п-толуидином и N,N-диметиланилином, а также фенолами и анилином. Было установлено, что бензофенон фотовосстанавливается в две стадии (сначала перенос электрона, затем протона) или в одну (перенос только атома водорода).
Литература
Porkhun V.I., Rakhimov A.I. Mechanism of the photochemical reactions of substituted benzoquinones. Zhurn. Obsch. Khim. 2011. V. 81. N 3. P. 801 (in Russian). DOI: 10.1134/S1070363211050112.
Porkhun V.I., Rakhimov A.I. Mechanism of the photolysis of substituted tetraphenylporphin with p-benzoquinones in vitro according to chemical nuclear polarization (cnp) data. Rus. J. Phys. Khim. A. 2012. V. 86. N 12. P. 1915-1916. DOI: 10.1134/S0036024412120242.
Porkhun V.I., Rakhimov А.I. Investigation of the mechanism of photolysis of diamine with parabenzoquinones using chemical nuclear polarization effects. Zhurn. Khim. Fiz. 2012. V. 31. N 11. P. 14 (in Russian). DOI: 10.1134/S0036024412110222.
Porkhun V.I., Rakhimov А.I. Effects of chemical polarization of nuclei in the photoreaction of substituted benzoquinones with porphyrins. Zhurn. Obshch. Khim. 2012. V. 82. N 6. P. 1053 (in Russian). DOI: 10.1134/S1070363212060291.
Porkhun V.I., Rakhimov А.I. Features of chemical nuclear polarization in photolysis of 8-hydroxy-6-phenyldibenzofur with andeuteromethanol system. Rus. J. Gen. Chem. 2010. V. 80. N 4. P. 872. DOI: 10.1134/S107036321004033.
Porkhun V.I., Aristova Yu.V., Sharkevich I.V. Photointeraction between substituted benzoquinones and heterocyclic compounds. Rus. J. Phys. Chem. A. 2017. V. 91. N 7. P. 1358-1359. DOI: 10.1134/S003602441707024.
Porkhun V.I., Aristova Yu.V., Porkhun E.V. Quantum chemical study of the rearrangement of phenoxyl-hydroxyphenyl radicals. Rus. J. Phys. Chem. A. 2017. V. 91. N 3. P. 472-475. DOI: 10.1134/S0036024417030220.
Porkhun V.I., Rakhimov А.I. Effects of CIDNP in photoreactions of 1,4-diazobicyclo-octane with carbonyl-containing compounds. Zhurn. Fiz. Khim. 2012. V. 86. N 11. P. 1881 (in Russian). DOI: 10.1134/S0036024412110222.
Porkhun V.I., Rakhimov А.I. Complexing of benzosem-iquinone radicals with bivalent copper ions. Rus. J. Gen. Chem. 2010. V. 18. N 1. P. 149. DOI: 10.1134/S1070363210010226.
Porkhun V.I., Aristova Yu.V., Porkhun E.V. Quantum chemical study of the rearrangement of phenoxyl-hydroxyphenyl radicals. Russ. J. Fhys. Chem. 2017. V. 91. N 3. P. 472-475. DOI: 10.1134/S0036024417030220.
Porkhun V.I., Aristova Yu.V., Arshinov А.V., Porkhun E.V., Sivko A.N. Mechanisms of elementary photochemical reactions of mercaptanes with substituted para-benzoquinones. Rus. Zhurn. Obshch. Khim. 2017. V. 87. N 4. P. 570-573 (in Russian). DOI: 10.1134/S1070363217040077.
Vasilieva G.Yu., Yudina А.S., Perminov V.N., Porkhun V.I. Features of complex formation between semiquinone radicals and copper ions. Zhurn. Obshch.. Khim. 2015. V. 85. N 1. P. 39-42 (in Russian). DOI: 10.1134/S1070363215010053.
Porkhun V.I., Sivko А.N., Porhun E.V., Rakhimov А.I. Stabilization of semiquinone radicals during their complex formation with copper ions. Khim. Fiz. 2015. V. 34. N 5. P. 30-33 (in Russian).
Porkhun V.I., Aristova Yu.V., Gonik I.L. Characteristics of triplet exciplexes in the photolysis of 2,6-diphenyl-1,4-benzoquinone with amines. Zhurn. Fiz. Khim. 2018. V. 92. N 9. P. 1510-1512 (in Russian). DOI: 10.1134/S0036024418090212.
Maeda K., Henbest K.B., Cintolesi F., Kuprov I., Rodg-ers C.T., Liddell P.A., Hore P.J. Chemical compass model of avian magnetoreception. Nature. 2008. V. 453(7193). P. 387-390. DOI: 10.1038/nature06834.
Khan F., Kuprov I., Craggs T.D., Hore P.J., Jackson S.E. 19F NMR studies of the native and denatured states of green fluorescent protein. J. Am. Chem. Soc. 2006. V. 128. N 33. P. 10729-10737. DOI: 10.1021/ja060618u.
Porkhun V.I. Устройство для импульсного фотолиза в спектрометрах ядерного магнитного резонанса. Izv. Vuzov. Priborostroenie. 2010. V. 53. N 10. P. 65-68 (in Russian).
Kuprov I., Wagner-Rundell N., Hore P.J. Polynomially scaling spin dynamics simulation algorithm based on adap-tive state-space restriction. J. Magnet. Reson. 2007. V. 189. N 2. P. 241-250. DOI: 10.1016/j.jmr.2007.09.014.
Hogben H.J., Krzystyniak M., Charnock G.T.P., Hore P.J., Kuprov I. Spinach – a software library for simulation of spin dynamics in large spin systems. J. Magnet. Reson. 2011. V. 208. N 2. P. 179-194. DOI: 10.1016/j.jmr.2010.11.008.
de Fouquieres P., Schirmer S. G., Glaser S. J., Kuprov I. Second order gradient ascent pulse engineering. J. Magnet. Reson. 2011. V. 212. N 2. P. 412-417. DOI: 10.1016/j.jmr.2011.07.023.
Buchachenko А. L., Sagdeev R.Z., Salihov К.М. Magnetic and spin effects in chemical reactions. Novosibirsk: Nau-ka. 1978. P. 296 (in Russian).
