The investigation of the photo- kinetics of a platinum organoamine complex using the Cary 50/60

Význam tématu

Fotochemické reakce umožňují řízené přeměny organometalických komplexů pod vlivem světla, což nachází uplatnění ve výzkumu nových katalyzátorů, fotofarmakologii a materiálové chemii.
Pro pochopení mechanismů a optimalizaci těchto procesů je klíčové sledovat kinetiku reakcí in situ pomocí spolehlivé UV-Vis spektrofotometrie bez interference analyzujícím světlem.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem příspěvku je ukázat výhody UV-Vis spektrofotometru Agilent Cary 50/60 pro monitorování fotochemických reakcí. Studii demonstruje kinetická analýza fotosubstituce pyridinových ligandů v komplexu [N,N'-bis(2,3,5,6-tetrafluorofenyl)ethan-1,2-diaminato(2-)]dipyridinplatin(II) (označovaného jako 1a) v acetonitrilu v reálném čase.

Použitá metodika a instrumentace

Reakce probíhala v 10 mm křemenné kyvetě při 25 °C s kontinuálním mícháním.
Zdrojem excitačního záření byla 100W rtuťová výbojka s pásmovým filtrem 366 nm, světlo vedeno pomocí 3ft křemenného optického kabelu.
Detekce probíhala na UV-Vis spektrofotometru Cary 50 (možno i Cary 60) vybaveném softwarem WinUV Scanning & Kinetics.
Pro stanovení intenzity záření sloužila chemická aktinometrie s roztokem ferrioxalátu draselného, pufrem CH3COONa/H2SO4 pH 3,5 a fenanthrolinem.
Použité činidla:

• Komplex 1a: [N,N'-bis(2,3,5,6-tetrafluorofenyl)ethan-1,2-diaminato(2-)]dipyridinplatin(II)
• Acetonitril HPLC
• Potassium ferrioxalate, pufr CH3COONa/H2SO4 (pH 3,5), fenanthrolin (0,1 %)

Hlavní výsledky a diskuse

Porovnání Cary 50 s komerčním spektrofotometrem prokázalo, že Cary nevyvolává degradaci fotocitlivých vzorků při analýze bílým světlem.
Rychlé skenování umožnilo během dvou minut získat 50 přesně časovaných spekter, z nichž byly identifikovány izosbestické body při 293 a 344 nm, potvrzující čistou přeměnu na mono-solvento komplex.
Chemická aktinometrie určila intenzitu záření 9,32×10^-10 einstein·s^-1·cm^-2.
Kinetická analýza změny absorbance při 366 nm vedla ke kvantovému výtěžku fotosubstituce 0,92±0,04, v souladu s literární hodnotou 0,96±0,03.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí vysokou odolnost vůči rušení okolním světlem a umožňuje simultánní osvětlení vzorku a měření absorbance bez fotodegradace.
Rychlé skenovací schopnosti jsou ideální pro sledování kinetiky rychlých fotochemických procesů.
Přesné stanovení intenzity záření a kvantového výtěžku usnadňuje optimalizaci experimentálních podmínek.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření aplikace na různé fotochemické systémy a materiály včetně polymerních a biomolekulárních.
Kombinace s vysokotlakými fotochemickými experimenty a časově rozlišenou spektroskopií.
Integrace s mikrofluidními systémy pro kontinuální monitorování a automatizaci.
Vývoj citlivějších detektorů a rychlejších zdrojů světla pro ultrarychlé kinetické studie.

Závěr

Agilent Cary 50/60 představuje spolehlivý a univerzální nástroj pro in situ monitorování fotochemických reakcí, nabízí odolnost vůči okolnímu světlu, rychlé skenování a přesné stanovení kvantového výtěžku, což z něj činí ideální zařízení pro výzkum i průmyslové využití.

Reference

• P. C. Ford, Inorganic Reactions and Methods, VCH, 1986.
• J. Comerford, PhD Thesis, The University of Melbourne, 1997.
• D. P. Buxton a kol., Aust. J. Chem., 39, 2013–2026 (1986).
• C. G. Hatchard, C. A. Parker, Proc. Roy. Soc. A, 278, 518 (1956).
• J. F. Rabek, Experimental methods in photochemistry and photophysics, Wiley, 1982.
• V. Balzani, V. Carassiti, Photochemistry of Coordination Compounds, Academic Press, 1970.