8-Гидроксихинолин и его производные являются универсальными лигандами с широким спектром использования [1]. Многие 8-гидроксихинолиновые производные широко используются в качестве светоизлучающих и электронопроводящих материалов при конструировании органических светоизлучающих диодов (OLEDs — organic light emitting diodes) [2]. 8-Гидроксихинолин слабо флуоресцирует из-за фото- инициированного внутримолекулярного переноса протона в возбуждённом состоянии ESIPT-процесса (excited-state intramolecular proton transfer) [3-5], а связывание его с металлами или образование эфиров по гидроксильной группе блокирует данный перенос, восстанавливая флуоресценцию [6, 7]. Поскольку электронные п-п*-переходы в 8-гид- роксихинолине и в его металлокомплексах существенно зависят от электронных характеристик заместителей в хинолиновом кольце, то с помощью химической модификации лиганда можно осуществлять тонкое регулирование оптических параметров, а также электронных и дырочных транспортных свойств этих соединений. Кроме того, введение заместителей в этот лиганд, например стирильных групп, способствует увеличению термической стабильности его металлокомплексов и повышению их растворимости в органических средах [8, 9].
Схема 1.
Методами двумерной NOESY H-H и J-разрешённой спектроскопии и газофазными квантово-химическими DFT расчётами изучен 2-(2-(пиридин-4-ил)винил)хинолин-8-ол, полученный в разных условиях. Установлено, что при конденсации в условиях облучения светом образуется цис-форма, в то же время в реакции, проходящей без дополнительного облучения, образуется транс-изомер. Транс-изомер образуется и при обработке облучённой реакционной массы соляной кислотой. Расчёты показали, что из четырёх возможных существуют только две пространственные формы продуктов, каждая из которых является смесью двух поворотных конформеров. В NOESY спектрах каждого из изомеров отмечаются кросс-пики, характерные для суперпозиции пары конфигураций. Показано, что переход менее стабильной цис-формы в транс- также протекает под действием света, но с большей длиной волны.
1. Jiang P., Guo Z. Fluorescent detection of zinc in biological systems: recent development on the design of chemosensors and biosensors // Coord. Chem. Rev. 2004. Vol. 248. P. 205—229.
2. МихайловИ.Е., ДушенкоГ.А., СтариковД.А. и др. Молекулярный дизайн электролюминесцентных материалов для органических светоизлучающих диодов (OLEDs) // Вестн. ЮНЦ. 2010. Т. 6, № 4. С. 32-45.
3. BardezE., DevolI., LarreyB. et al. Excited-state processes in 8-hydroxyquinoline: photoinduced tautomerization and solvation effects //J. Phys. Chem. (B). 1997. Vol. 101, N 39. P. 7786-7793.
4. СердюкО. В., ЕвсеенкоИ. В., ДушенкоГ. А. и др. Синтез, строение и люминесцентные свойства 2-(2-(антрил-9)винил)хинолинов // Журн. орган. химии. 2012. Т. 48, № 1. С. 83-87.
5. БелдовскаяА.Д., ДушенкоГ.А., ВикрищукН.И. и др. Синтез, строение и спектрально-люминесцентные свойства новых производных 1,2,4-триазола с бензотиазольным фрагментом // Журн. общей химии. 2013. Т. 83, № 11. C. 1882-1891.
6. Белдовская А. Д., Душенко Г. А., Викришук Н. И. и др. 2-(2’-Гидроксифенил)-5-(4”-нонилфе- нил)-1,3,4-оксадиазол и его комплекс с бериллием // Журн. общей химии. 2014. Т. 84, № 1. С. 164-166.
7. БелдовскаяА.Д., ДушенкоГ.А., ВикрищукН.И. и др. Синтез и спектрально-люминесцентные свойства бензоильных производных 2,5-диарил-1,3,4-оксадиазола // Журн. орган. химии. 2013. Т. 49, № 12. С. 1876-1878.
8. Barberis V. P., MikroyannidisJ. A. Synthesis and optical properties of aluminum and zinc quinolates through styryl subsituent in 2-position // Synthetic Metals. 2006. Vol. 156. P. 865-871.
9. МихайловИ.Е., КолодинаА. А., ДушенкоГ.А. и др. Синтез и строение новой полидентатной 8-гидроксихинолиновой лигандной системы с 1,3-трополоновым фрагментом во втором положении хинолинового кольца // Химия гетероцикл. соед. 2014. Т. 50, № 6. C. 897-907.
10. НосоваЭ.В., Липунова Г.Н., Ступина Т. В. и др. Синтез, строение и фотолюминесцентные свойства комплексов цинка(11) с 2-стирилпроизводными 8-гидроксихинолина // Журн. общей химии. 2014. Т. 84, № 9. C. 1534-1539.
11. Becke A. D. Density-functional exchange-energy approximation with correct asymptotic behavior // Phys. Rev. (A). 1988. Vol. 38. P. 3098-3100.
12. BeckeА. D. Density-functional thermochemistry. III. The role of exact exchange //J. Chem. Phys. 1993. Vol. 98. P. 5648-5652.
13. LeeC., Yang, W., ParrR. G. Development of the Colle—Salvetti correlation-energy formula into a functional of the electron density // Phys. Rev. (B). 1988. Vol. 37. P. 785-789.
14. Sangeetha C. С., Madivanane R., Pouchaname V. The vibrational spectroscopic (FT-IR & FTR) study and HOMO & LUMO analysis of 6-methyl quinoline using DFT studies // Arch. Phys. Res. 2013. Vol. 4, N 3. P. 67-77.
15. Frisch M. J., TrucksG. W., SchlegelH. B. et al. Gaussian 03. Wallingford CT: Gaussian Inc., 2004.
...