Synthesis, characterization, thermal and photophysical properties of novel strontium (II) phthalocyanine


Pişkin M.

Journal Of Inclusion Phenomena And Macrocyclic Chemistry, vol.101, no.1, pp.1-10, 2021 (Journal Indexed in SCI Expanded)

  • Publication Type: Article / Article
  • Volume: 101 Issue: 1
  • Publication Date: 2021
  • Doi Number: 10.1007/s10847-021-01094-2
  • Title of Journal : Journal Of Inclusion Phenomena And Macrocyclic Chemistry
  • Page Numbers: pp.1-10

Abstract

Newly phthalocyanine derivative which carries 2,6-dimethoxyphenoxy bioactive groups as tetrakis from non-peripheral positions of the phthalocyanine ring and contains strontium (II) as an alkaline earth metal ion in its cavity was synthesized. Its structure was characterized by elemental analysis, fourier transform infrared, ultraviolet–visible, proton nuclear magnetic resonance, carbon-13 nuclear magnetic resonance and matrix assisted laser desorption/ionization time-of-fight mass spectroscopic techniques. Its thermal properties were determined using thermogravimetric analysis and diferential scanning calorimetry. The solubility and aggregation behavior in polar protic, polar aprotic and non-polar solvents were determined. Also, its aggregation behavior was studied at a range of diferent concentrations in dimethyl sulfoxide. The photophysical properties (fuorescence quantum yield, fuorescence lifetime, natural radiation lifetime, non-radiative lifetime, rate constant for fuorescence, non-radiative rate constant and observed fuorescence decay rate constant values) of newly strontium(II) phthalocyanine were determined in dimethyl sulfoxide. In addition, the spectroscopic, thermal and photophysical properties of newly strontium(II) phthalocyanine were also compared with its counterparts reported in the literature. The fndings of this work can be useful to those systems involving changes in the forms analogous to the compound studied. In addition, newly strontium(II) phthalocyanine with particularly sufcient and enhanced photophysical properties, could be a photosensitizer candidate for photocatalytic applications.

Ftalosiyanin halkasının periferik olmayan konumlarından tetrakis olarak 2,6-dimetoksi fenoksi biyoaktif grupları taşıyan ve boşluğunda alkali toprak metal iyonu olarak stronsiyum (II) içeren yeni ftalosiyanin türevi sentezlenmiştir. Onun yapısı, element analizi, fourier dönüşümü kızılötesi, ultraviyole görünür, proton nükleer manyetik rezonans, karbon-13 nükleer manyetik rezonans ve matriks ile desteklenmiş lazer desorpsiyon/iyonizasyon uçuş zamanı kütle spektrometresi gibi spektroskopik tekniklerle karakterize edildi.Termal özellikleri, termogravimetrik analiz ve diferansiyel taramalı kalorimetri kullanılarak belirlendi. Polar protik, polar aprotik ve polar olmayan solventlerde çözünürlük ve agregasyon davranışı belirlendi. Ayrıca, agregasyon davranışı, dimetil sülfoksit içinde bir dizi farklı konsantrasyonda incelenmiştir. Yeni stronsiyum(II) ftalosiyanin'in fotofiziksel özellikleri (flüoresans kuantum verimi, flüoresans ömrü, doğal radyasyon ömrü, radyasyonsuz ömür, flüoresans için hız sabiti, radyasyonsuz hız sabiti ve gözlemlenen flüoresans bozunma oranı sabiti değerleri) dimetil sülfoksit içinde belirlendi. Ayrıca yeni stronsiyum(II) ftalosiyanin'in spektroskopik, termal ve fotofiziksel özellikleri de literatürde bildirilen benzerleriyle karşılaştırıldı. Bu çalışmanın bulguları, çalışılan bileşiğe benzer formlardaki değişiklikleri içeren sistemler için faydalı olabilir. Ayrıca, özellikle yeterli ve geliştirilmiş fotofiziksel özelliklere sahip yeni stronsiyum(II) ftalosiyanin, fotokatalitik uygulamalar için bir ışığa duyarlılaştırıcı adayı olabilir.