Fluorimetric Detection of Phosphates in Water Using a Disassembly Approach: A Comparison of Fe~(III)-, Zn~(II)-, Mn~(II)- and Mn~(III)-salen Complexes

Daniela Winkler; Sophie Banke; Philipp Kurz

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Fluorimetric Detection of Phosphates in Water Using a Disassembly Approach: A Comparison of Fe~(III)-, Zn~(II)-, Mn~(II)- and Mn~(III)-salen Complexes

机译：使用拆卸方法荧光检测水中的磷酸盐：Fe〜（III） - ，Zn〜（II） - ，Mn〜（II） - 和Mn〜（III） - α-α - α络合物的比较

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Details of the reaction sequence used for the fluorimetric detection of phosphates by disassembly of transition metal Schiff base complexes were investigated for [Fe~(III)(salen)(H_2O)]~+, [Zn~(II)(salen)], [Mn~(II)(salen)(H_2O)_2], and [Mn~(III)(salen)(H_2O)]~+. The reactivity of these compounds towards phosphorus oxoanions of differing charge, number of donor atoms and steric hindrance was detected by UV/Vis and fluorescence spectroscopy in both aprotic organic and aqueous media. Selectivity of [Fe~(III)(salen)(H_2O)]~+ towards pyrophosphate over all other tested phosphorus-containing analytes was strongly supported. [Zn~(II)(salen)] showed a faster reactivity but was much less selective. In contrast, [Mn~(III)(salen)(H_2O)]~+ proved to be more stable than the iron complex but generally showed little reactivity towards phosphorus oxoanions. The influence of the charge of the central atom was investigated using the Mn~(II) analogue [Mn~(II)(salen)(H_2O)_2]. As expected, the reduced charge resulted in a reactivity comparable to the Zn~(II) complex in organic solution but lead to hydrolysis of the complex in water. Finally, the reaction products of [Fe~(III)(salen)(H_2O)]~+ with phosphates were characterized by IR spectroscopy and mass spectrometry, providing further insights into the reaction mechanism of the disassembly process.

机译：研究了[Fe~（III）（salen）（H_2O）]+，[Zn~（II）（salen）]，[Mn~（II）（salen）（H_2O）2]和[Mn~（III）（salen）（H_2O）]。在非质子有机和水介质中，通过UV/Vis和荧光光谱检测这些化合物对不同电荷、施主原子数和空间位阻的磷氧阴离子的反应性。与所有其他含磷分析物相比，[Fe~（III）（salen）（H_2O）]对焦磷酸盐的选择性得到了有力支持。[Zn~（II）（salen）]表现出更快的反应性，但选择性要低得多。相比之下，[Mn~（III）（salen）（h2o）]~+被证明比铁络合物更稳定，但通常对磷氧阴离子几乎没有反应。利用Mn~（II）类似物[Mn~（II）（salen）（h2o）2]研究了中心原子电荷的影响。正如预期的那样，减少的电荷导致与有机溶液中的Zn~（II）络合物相当的反应性，但导致络合物在水中水解。最后，通过红外光谱和质谱对[Fe~（III）（salen）（h2o）]~+与磷酸盐的反应产物进行了表征，进一步揭示了分解过程的反应机理。

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来源
《Zeitschrift fur Anorganische und Allgemeine Chemie》 |2020年第13期|共7页
作者
Daniela Winkler; Sophie Banke; Philipp Kurz;
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作者单位

Institut für Anorganische und Analytische Chemie Albert-Ludwigs-Universit?t Freiburg Albertstr. 21 79104 Freiburg Germany;

Institut für Anorganische und Analytische Chemie Albert-Ludwigs-Universit?t Freiburg Albertstr. 21 79104 Freiburg Germany;

Institut für Anorganische und Analytische Chemie Albert-Ludwigs-Universit?t Freiburg Albertstr. 21 79104 Freiburg Germany;

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原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类化学;
关键词
Phosphate; Fluorimetric sensing; Disassembly approach; Iron; Zinc; Manganese;

机译：磷酸盐;荧光传感;拆卸方法;铁;锌;锰;

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