Photoreduction of thiazine dye with trimethylamine

Abstract

Thionine being a typical representative of thiazine dyes was selected for investigations of photochemical reactions with organic reductants such as trimethylamine in 50 % aqueous methanol The photochemical reduction was carried out in a specially designed apparatus provided with a doublewalled temperaturecontrolled reaction cell Transmitted light was observed in terms of electrical signals through calibrated galvanometers Acidities of solutions were controlled by acetate buffers and determined by means of the spectrophotometric method in terms of Hammett acidity function (H ) It was observed that quantum yield ( ) is a function of acidity (H ) as well as concentration of reductant (AH ) The quantum yield was found to be independent of the concentration of thionine dye The results have been interpreted in terms of a proposed mechanism The ratios of certain rate constants for the proposed mechanism have been evaluated It was concluded that the protonated triplet excited state of thionine (ThH t) makes a major contribution to the determination of quantum yield ( ) The complex (ThH tAH ) is the rate controlling species and it may undergo either a electron transfer process or a free radical transfer process It was also found that the quantum yield is controlled by two equilibria (i) triplet excited state of thionine with proton and protonated triplet state of thionine ; and (ii) protonated triplet excited state of thionine with reductant and associated complex of thionine with reductant (ThH tAH )

نسقصي في هذا البحث صيغة الثيونين وتفاعلها الضوكيماوي من التراي ميثيلأمين المخفف أجريت هذه التفاعلات في خلية صممت خصيصا لهذا الغرض يحث تمكننل من التحكم في درجة الحرارة قيس الضوء النافذ بواسطة فرق الجهد الناتج باستخدام جلفانوميتر تم التحكم في درجة الحموضة باستخدام الأسيتيت ومن ثم قيست درجة الحموضة بطريقة المطيافية بدلالة اقتران هاميت للحموضة (H ) كما أنه أمكن تمثيل الناتج الكمي ( ) بواسطة الاقتران (H ) وتركيز المادة المستخدمة (AH ) في حين وجدنا أن لا يعتمد على تركيز الصيغة المستخدمة نقترح في هذا البحث نمطية معينة لتفسير هذه النتائج بحيث يمكن حساب ثوابت النسب لهذه النمطية توصلنا إلى أن لحالة الإثارة الثلاثية للثيونين (ThH t) أكبر الأثر في تحديد الناتج الكمي ( )، في حين كان التركيب (ThH tAH ) العامل المفاعل في تحديد نسب النواتج، ويمكن لهذا التركيب أن يتحول بالنقل الإلكتروني أو بنقل الأساس الحر وجدنا أيضا أنه يمكن التحكم بالناتج الكمي بواسطة طريقتين للاتزان 1حالة الإثارة الثلاثية للثيونين مع البروتين والحالة الثلاثية البروتينية للثيونين، 2الحالة الثلاثية الإثارة للثيونين مع الخافض والمركب المعقد المرافق للثيونين مع الخافض (ThH tAH )