EVALUATION OF KINETIC PARAMETERS AND REDOX MECHANISM OF QUINOXALINE AT GLASSY CARBON ELECTRODE

Abstract

The electrochemical behavior of a biologically important heterocyclic compound quinoxaline (QUI) was investigated by cyclic voltammetry (CV) in solutions of differing pH, using a glassy carbon electrode (GCE). The reduction of QUI occurs as a quasi-reversible reaction in acid medium, reaching reversibility in alkaline solutions. The kinetic parameters of the electrode process such as αn_α, diffusion coefficient (D) and heterogeneous rate constant (k_s), were evaluated and discussed. Redox mechanism of QUI was proposed on the basis of experimental results. Reduction process involves a transfer of two electrons and two protons at the pyrazine ring of QUI forming a dihydro-derivative. In acid solutions, the product of QUI reduction undergoes irreversible oxidation in a one-electron process. The electrode processes was found to be diffusion controlled.

ODREĐIVANJE KINETIČKIH PARAMETARA I ISPITIVANJE REDOKS MEHANIZMA HINOKSALINA NA ELEKTRODI OD STAKLASTOG UGLJENIKA

Elektrohemijsko ponašanje biološki značajnog heterocikličnog jedinjenja hinoksalina (QUI) ispitivano je cikličnom voltametrijom (CV) u rastvorima različitih pH vrednosti, korišćenjem electrode odstaklastog ugljenika. Redukcija QUI u kiseloj sredini se odigrava kao kvazi-reverzibilna reakcija, koja u baznoj sredini postaje reverzibilna. Određeni su i razmatrani kinetički parametric elektrodnog procesa kao što su koeficijent αn_α, difuzioni koeficijent (D) i konstanta brzine (k_s). Na osnovu eksperimentalnih rezultata predložen je mehanizam elektrodne reakcije. U procesu redukcije adiraju se dva elektrona i dva protona na pirazinski prsten hinoksalina i nastaje njegov dihidro derivat. Proizvod redukcije hinoksalina u kiseloj sredini se dalje oksiduje. Ovaj process oksidacije je difuziono kontrolisan, ireverzibilan i odigrava se uz učešće jednog elektrona i jednog protona.