J 2022

The complex photochemistry of coumarin-3-carboxylic acid in acetonitrile and methanol

YANG, Qiuyun, Jiri VANA a Petr KLÁN

Základní údaje

Originální název

The complex photochemistry of coumarin-3-carboxylic acid in acetonitrile and methanol

Autoři

YANG, Qiuyun (156 Čína, domácí), Jiri VANA a Petr KLÁN (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

PHOTOCHEMICAL & PHOTOBIOLOGICAL SCIENCES, CAMBRIDGE, ROYAL SOC CHEMISTRY, 2022, 1474-905X

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10403 Physical chemistry

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 3.100

Kód RIV

RIV/00216224:14310/22:00126427

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000796316200001

Klíčová slova anglicky

Photochemistry; Coumarin; Photooxidation; Singlet oxygen

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 15. 3. 2023 22:52, Mgr. Michaela Hylsová, Ph.D.

Anotace

V originále

Irradiation of coumarin-3-carboxylic acid in acetonitrile and methanol solutions at 355 nm results in complex multistep photochemical transformations, strongly dependent on the solvent properties and oxygen content. A number of reaction intermediates, which themselves undergo further (photo)chemical reactions, were identified by steady-state and transient absorption spectroscopy, mass spectrometry, and NMR and product analyses. The triplet excited compound in acetonitrile undergoes decarboxylation to give a 3-coumarinyl radical that traps molecular oxygen to form 3-hydroxycoumarin as the major but chemically reactive intermediate. This compound is oxygenated by singlet oxygen, produced by coumarin-3-carboxylic acid sensitization, followed by a pyrone ring-opening reaction to give an oxalic acid derivative. The subsequent steps lead to the production of salicylaldehyde, carbon monoxide, and carbon dioxide as the final products. When 3-coumarinyl radical is not trapped by oxygen in degassed acetonitrile, it abstracts hydrogen from the solvent and undergoes triplet-sensitized [2 + 2] cycloaddition. The reaction of 3-coumarinyl radical with oxygen is largely suppressed in aerated methanol as a better H-atom donor, and coumarin is obtained as the primary product in good yields. Because coumarin derivatives are used in many photophysical and photochemical applications, this work provides detailed and sometimes surprising insights into their complex phototransformations.

Návaznosti

EF17_043/0009632, projekt VaV
Název: CETOCOEN Excellence
GA21-01799S, projekt VaV
Název: Flavonoidy jako unikátní třída molekul fotochemicky uvolňujících oxid uhelnatý
Investor: Grantová agentura ČR, Flavonoidy jako unikátní třída molekul fotochemicky uvolňujících oxid uhelnatý
LM2018121, projekt VaV
Název: Výzkumná infrastruktura RECETOX (Akronym: RECETOX RI)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, RECETOX RI
857560, interní kód MU
(Kód CEP: EF17_043/0009632)
Název: CETOCOEN Excellence (Akronym: CETOCOEN Excellence)
Investor: Evropská unie, CETOCOEN Excellence, Spreading excellence and widening participation