Supramolecular Conformational Effects in the Electrocatalytic Properties of Electrostatic Assembled Films of Meso(3- and 4-Pyridyl) Isomers of Tetraruthenated Porphyrins

Authors

  • Ildemar Mayer Universidade de São Paulo
  • Marcos N. Eberlin Universidade Estadual de Campinas
  • Daniela M. Tomazela Universidade Estadual de Campinas
  • Henrique E. Toma Universidade de São Paulo
  • Koiti Araki Universidade de São Paulo

Keywords:

Supramolecular chemistry, metalloporphyrins, electrostatic assembled films, electrocatalysis, electrochemistry, mass spectrometry

Abstract

Abstract. Meso(3- e4-pyridyl)porphyrins coordinated to four [Ru(bipy)2Cl]+ complexes, M(3-TRPyP) or M(4-TRPyP), where M=2H+ and Zn2+, have been obtained and characterized by electrochemistry, spectroscopy and mass spectrometry. Layer-by-layer electrostatic assembled films with tetrasulfonated phthalocyaninatecuprate(II) anion, CuTSPc, displayed distinct electrocatalytic activity towards sulfite
and nitrite oxidation. In general, the films derived from the M(4-TRPyP) isomers are more effective for the oxidation of nitrite, whereas those containing the M(3-TRPyP) isomers are more efficient for the oxidation of sulfite. The results demonstrated the influence of molecular geometry on the active sites of porphyrinic nanomaterials, enhancing the electron-transfer process in the M(3-TRPyP) derivative. This effect results from changes in the chemical environment around the active sites, induced by the contrasting molecular packing interactions with CuTSPc.

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Author Biographies

Ildemar Mayer, Universidade de São Paulo

Instituto de Química

Marcos N. Eberlin, Universidade Estadual de Campinas

Instituto de Química

Daniela M. Tomazela, Universidade Estadual de Campinas

Instituto de Química

Henrique E. Toma, Universidade de São Paulo

Instituto de Química

Koiti Araki, Universidade de São Paulo

Instituto de Química

References

1. Baldini, L.; Hunter, C. A.; Adv. Inorg. Chem. 2002, 53, 213.
2. Imamura, T.; Fukushima, K.; Coord. Chem. Rev. 2000, 198, 133.
3. Wojaczynski, J.; Latos-Grazynski, L.; Coord. Chem. Rev. 2000, 204, 113.
4. Linke, M.; Chambron, S. C.; Heitz, V.; Sauvage, S. P.; Encinas, S.; Barigelletti, F.; Flamigni, L.; J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 11834.
5. Prodi, A.; Indelli, M. T.; Kleverlaan, C. J.; Alessio, E.; Scandola, F.; Coord. Chem. Rev. 2002, 229, 51.
6. Nakash, M.; Clyde-Watson, Z.; Feeder, N.; Teat, S. J.; Sanders, J. K. M.; Chem. Eur. J. 2000, 6, 2112.
7. Toma, H. E.; Araki, K.; Coord. Chem. Rev. 2000, 196, 307.
8. Kadish, K. M.; Smith, K. M.; Guilard, R.; The Porphyrin Handbook, Academic Press: Amsterdam, 2003, vols. 7, 8, 11.
9. Murakami, Y.; Kikuchi, J.; Hisaeda, Y.; Hayashida, O.; Chem. Rev. 1996, 96, 721.
10. Meunier, B.; Chem. Rev. 1992, 92, 1411.
11. Barley, M. H.; Takeuchi, K. J.; Meyer, T. J.; J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 5876.
12. Cheng, S. H.; Su, Y. O.; Inorg. Chem. 1994, 33, 5847.
13. Hayon, J.; Raveh, A.; Bettelheim, A.; J. Electroanal. Chem. 1993, 359, 209.
14. Pang, D. W.; Wang, Z. L.; J. Electroanal. Chem. 1993, 358, 235.
15. Chen, S. M.; Chen, S. V.; Electrochim. Acta 2003, 48, 4049.
16. Ruhlmann, L.; Genet, G.; J. Electroanal. Chem. 2004, 568, 315.
17. Casero, E.; Pariente, F.; Lorenzo, E.; Anal. Bioanal. Chem. 2003, 375, 294.
18. Lei, H. P.; Trofimova, N. S.; Ikeda, O.; Chem. Lett. 2003, 32, 610.
19. Collman, J. P.; Fu, L.; Acc. Chem Res. 1999, 32, 455.
20. Meunier, B.; Visser, S. P.; Shaik, S.; Chem. Rev. 2004, 104, 3947.
21. Shi, C. N.; Anson, F. C.; Inorg. Chem. 1992, 31, 5078.
22. Anson, F. C.; Shi, C. N.; Steiger, B.; Acc. Chem. Res. 1997, 30, 437.
23. Einsle, O.; Messerschmidt, A.; Huber, R.; Kroneck, P. M. H.; Neese, F.; J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11737.
24. Rea, N.; Loock, B.; Lexa, D.; Inorg. Chim. Acta 2001, 312, 53.
25. Kline, M. A.; Barley, M. H.; Meyer, T. J.; Inorg. Chem. 1987, 26, 2197.
26. Casero, E.; Losada, J.; Pariente, F.; Lorenzo, E.; Talanta 2003, 61, 61.
27. da Rocha, J. R. C.; Demets, G. J. F.; Bertotti, M.; Araki, K.; Toma, H. E.; J. Electroanal. Chem. 2002, 526, 69.
28. Azevedo, C. M. N.; Araki, K.; Angnes, L.; Toma, H. E.; Electroanal. 1998, 10, 467.
29. Araki, K.; Wagner, M. J.; Wringhton, M. S.; Langmuir 1996, 12, 5393.
30. Bedioui, F.; Villeneuve, N.; Electroanalysis 2003, 15, 5.
31. da Rocha, J. R. C.; Angnes, L.; Bertotti, M.; Araki, K.; Toma, H. E.; Anal. Chim. Acta 2002, 452, 23.
32. Araki, K.; Winnischofer, H.; Viana, H. E. B.; Toyama, M. M.; Engelmann, F. M.; Mayer, I.; Formiga, A. L. B.; Toma, H. E.; J. Electroanal. Chem. 2004, 562, 145.
33. Wu, F. H.; Zhao, G. C.; Wei, X. W.; Electrochem. Comm. 2002, 4, 690.
34. Rocha, J. R. C.; Angnes, L.; Bertotti, M.; Araki, K.; Toma, H. E.; Anal. Chim. Acta 2002, 452, 23.
35. Azevedo, C. M. N.; Araki, K.; Toma, H. E.; Angnes, L.; Anal. Chim. Acta 1999, 387, 175.
36. Li, X.; Fu, Y.; Sun, C.; Electroanalysis 2003, 15, 1707.
37. Mayer, I.; Formiga, A. L. B.; Engelmann, F. M.; Winnischofer, H.; Oliveira, P. V.; Tomazela, D. M.; Eberlin, M. N.; Toma, H. E.; Araki, K.; Inorg. Chim. Acta 2005, in press.
38. Toyama, M. M.; Demets, G. J. F.; Araki, K.; Toma, H. E.; Electrochem. Comm. 2000, 2, 749.
39. Engelmann, F. M.; Losco, P.; Winnischofer, H.; Araki, K.; Toma, H. E.; J. Porphyr. Phthalocyanines 2002, 6, 33.
40. Tomazela, D. M.; Gozzo, F. C.; Mayer, I.; Engelmann, F. M.; Araki, K.; Toma, H. E.; Eberlin, M. N.; J. Mass. Spectrom. 2004, 39, 1161.
41. Dovidauskas, S.; Araki, K.; Toma, H. E.; J. Porphyr. Phthalocyanines 2000, 4, 727.
42. Araki, K.; Toma, H. E.; J. Coord. Chem. 1993, 30, 9.
43. Vogel, G.C.; Beckmann, B. A.; Inorg. Chem. 1976, 15, 483.
44. Bhyrappa, P.; Krishnan, V.; Nethaji, M.; J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1993, 12, 1901.
45. Araki, K.; Toma, H. E.; J. Photochem. Photobiol. A-Chem. 1994, 83, 245.
46. Araki, K.; Toma, H. E.; J. Chem. Res. S 1994, 7, 290.

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Published

2020-08-07

Issue

Section

Regular Articles