Электрохимические характеристики покрытий на основе углеродной черни и новых частично окисленных пиллар[5]аренов
https://doi.org/10.26907/2542-064X.2025.1.5-23
Аннотация
Пиллар[5]арены (П5А) являются одним из перспективных супрамолекулярных материалов для использования в составе сенсоров, потому что содержат в своей структуре полость, способную удерживать небольшие молекулы и ионы в соответствии с их строением («гость – хозяин»). Поскольку применение П5А в составе электрохимических сенсоров недостаточно освещено в литературных источниках, целью данной работы является изучение электрохимических свойств покрытий, включающих частично окисленные П5А и ферроценкарбоновую кислоту (Fc-COOH). Разработан электрохимический сенсор на основе этих двух медиаторов электронного переноса, углеродной черни (УЧ) и полианилина (ПАНИ), способность которого к окислительно-восстановительным превращениям в зависимости от рН среды позволит использовать его для определения продуктов реакций, протекающих с выделением ионов водорода. Проведена оценка влияния количественного соотношения производного П5А и FcCOOH при их одновременном и послойном введении в состав модифицирующего покрытия.
Ключевые слова
При поддержке: Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 22-13-00070).
Об авторах
Т. Н. Краснова
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Татьяна Николаевна Краснова, кандидат химических наук, младший научный сотрудник лаборатории исследований органических соединений Химического института им. А.М. Бутлерова
г. Казань
Конфликт интересов:
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
М. А. Калинина
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Мария Александровна Калинина, магистрант кафедры аналитической химии Химического института им. А.М. Бутлерова
г. Казань
Конфликт интересов:
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Д. Н. Шурпик
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Дмитрий Николаевич Шурпик, кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры органической и медицинской химии Химического института им. А.М. Бутлерова
г. Казань
Конфликт интересов:
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
И. И. Стойков
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Иван Иванович Стойков, доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой органической и медицинской химии Химического института им. А.М. Бутлерова
г. Казань
Конфликт интересов:
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Г. А. Евтюгин
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Геннадий Артурович Евтюгин, доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой аналитической химии Химического института им. А.М. Бутлерова
г. Казань
Конфликт интересов:
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Список литературы
1. Ogoshi T., Kanai S., Fujinami S., Yamagishi T., Nakamoto Y. para-Bridged symmetrical pillar[5]arenes: Their Lewis acid catalyzed synthesis and host-guest property // J. Am. Chem. Soc. 2008. V. 130, No 15. P. 5022–5023. https://doi.org/10.1021/ja711260m.
2. Cragg P.J., Sharma K. Pillar[5]arenes: Fascinating cyclophanes with a bright future // Chem. Soc. Rev. 2012. V. 41, No 2. P. 597–607. https://doi.org/10.1039/C1CS15164A.
3. Zhang H., Zhao Y. Pillararene-based assemblies: Design principle, preparation and applications // Chem. Eur. J. 2013. V. 19, No 50. P. 16862–16879. https://doi.org/10.1002/chem.201301635.
4. Dai X.-Y., Su Q.-L., Huang T.-T., Liu J., Wei T.-B., Yao H., Shi B., Lin Q. Synthesis and applications of conjugated pillar[5]arenes // Tetrahedron. 2024. V. 159. Art. 134021. https://doi.org/10.1016/j.tet.2024.134021.
5. Cao S., Zhou L., Liu C., Zhang H., Zhao Y., Zhao Y. Pillararene-based self-assemblies for electrochemical biosensors // Biosens. Bioelectron. 2021. V. 181. Art. 113164. https://doi.org/10.1016/j.bios.2021.113164.
6. Xia W., Hu X.-Y., Chen Y., Lin C., Wang L. A novel redox-responsive pillar[6]arene-based inclusion complex with a ferrocenium guest // Chem. Commun. 2013. V. 49, No 44. P. 5085–5087. https://doi.org/10.1039/C3CC41903G.
7. Zhang Z., Liang H., Li M., Shao L., Hua B. Host–guest complexation of perethylated pillar[6]arene toward ferrocene derivatives both in solution and solid state: Different binding modes induced by minor structural changes of guests // Org. Lett. 2020. V. 22, No 4. P. 1552–1556. https://doi.org/10.1021/acs.orglett.0c00152.
8. Shamagsumova R.V., Kulikova T.N., Porfireva A.V., Shurpik D.N., Stoikov I.I., Rogov A.M., Stoikov D.I., Evtugyn G.A. Electrochemistry and electrochemical assessment of host–guest complexation of substituted pillar[m]arene[n]quinones // J. Electroanal. Chem. 2023. V. 938. Art. 117444. https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2023.117444.
9. Fernández L., Carrero H. Electrochemical evaluation of ferrocene carboxylic acids confined on surfactant–clay modified glassy carbon electrodes: Oxidation of ascorbic acid and uric acid // Electrochim. Acta. 2005. V. 50, No 5. P. 1233–1240. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2004.08.016.
10. Kulikova T.N., Porfireva A.V., Evtugyn G.A., Hianik T. Electrochemical aptasensor with layer-by-layer deposited polyaniline for Aflatoxin M1 voltammetric determination // Electroanalysis. 2019. V. 31, No 10. P. 1913–1924. https://doi.org/10.1002/elan.201900274.
Рецензия
Для цитирования:
Краснова Т.Н., Калинина М.А., Шурпик Д.Н., Стойков И.И., Евтюгин Г.А. Электрохимические характеристики покрытий на основе углеродной черни и новых частично окисленных пиллар[5]аренов. Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки. 2025;167(1):5-23. https://doi.org/10.26907/2542-064X.2025.1.5-23
For citation:
Krasnova T.N., Kalinina M.A., Shurpik D.N., Stoikov I.I., Evtugyn G.A. Electrochemical characteristics of coatings based on carbon black and novel partially oxidized pillar[5]arenes. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta Seriya Estestvennye Nauki. 2025;167(1):5-23. (In Russ.) https://doi.org/10.26907/2542-064X.2025.1.5-23
Просмотров:
173
Послать статью по эл. почте 