Estudio de las especies transientes generadas durante la fotorreducción por aminas de oxoisoaporfinas : 5-metoxi-7H-dibenzo[de,h]quinolin-7-ona y 7H-dibenzo[de,h]quinolin-7-ona

Abstract

Los sistemas fotosintéticos naturales y artificiales en los cuales la energía de la luz es colectada y almacenada como energía química, es un proceso de conversión que es iniciado con la transferencia fotoinducida de un electrón, que es seguida por otras etapas químicas que permiten la separación y estabilización cinética de los llamados “sistemas de carga separada”. Este es el caso de las 7H-dibenzo[de,h]quinolin-7-onas, conocidas como oxoisoaporfinas, que al ser fotorreducidas en presencia de aminas generan fotoproductos iónicos metaestables, capaces de almacenar una fracción apreciable de la energía de fotoexcitación. Los fotoproductos que se forman vía una transferencia secuencial de electrón-protón-electrón, revierten térmicamente a las oxoisoaporfinas originales, generando productos de oxidación de la amina. La reconversión del fotoproducto metaestable permite la reutilización del sistema en tanto exista amina remanente que reaccione con la oxoisoaporfina regenerada. Se estudiaron los transientes de la fotorreducción por aminas de la oxoisoaporfina y 5-metoxi-oxoisoaporfina, el triplete excitado, el anión radical y el radical neutro. Los intermediarios transientes fueron generados por láser flash-fotólisis, en presencia y ausencia de aminas terciarias, con y sin hidrógenos alfa. Si la amina no es capaz de donar protones, la reacción procederá sólo hasta la formación de A-·. Se identificaron y se caracterizaron los tripletes y radicales de las dos oxoisoaporfinas en estudio y se determinaron los parámetros cinéticos

Natural and artificial photosynthetic systems in which the energy of the light is collected and stored as chemical energy, is a process beggining with a photoinduced single electron transfer, PET, followed by other stages wich allow the separation and kinetic stabilization of “separate-charge systems”. This is the case of 7H-dibenzo[de,h]quinolin-7-onas, well-known as oxoisoaporphines, wich are photoreduced by amines, generating ionic metastable photoproducts capable to store an appreciable fraction of the photoexcitation energy. The photoproducts, formed via a sequential transfer of electron-proton-electron, revert thermally to the original oxoisoaporphines generating amine photooxidation products. The back reaction of the metastable photoproducts allows the reuse of the system as long as amine remains in the system, to react with the regenerated oxoisoaporphine. In this work we studied the transient species involved in the photoreduction by amines of oxoisoaporphine and 5-methoxy-oxoisoaporphine; the excited triplet state of oxoisoaporphines, the radical anion formed after electron transfer and the neutral hydrogen radical, generated by proton transfer. Photoreduction intermediary transients were generated by laser flash-photolysis, in the presence and absence of tertiary amines, with and without transferable α- hydrogen. If the amine is not able to donate protons, the reaction will only proceed until the formation of A-·, allowing its characterization. With amines capables to donate an α- H, photoreduction continues to the formation of neutral hydrogen radical AH·, and eventually to metastable photoproducts. In this work triplet excited states were characterized, radical anions and neutral hydrogen radicals for both oxoisoaporphines and the kinetic parameters through evolve were also determined