27-арилтетрабензотриазапорфирины и их металлокомплексы: синтез, исследование строения и свойств

• Автор: Калашников, Валерий Викторович
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
Введение
Методы синтеза производных тетрабензотриазапорфирина
Спектральные характеристики
Применение тетрабензотриазапорфиринов и их комплексов
2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
2Л. Синтез магниевых комплексов 27-арилзамещенных
тетрабензотриазапорфиринов
2.2. Синтез цинковых комплексов 27-арилзамещенных
тетрабензотриазапорфиринов
2.3. Синтез металлокомплексов сэндвичевого строения на основе тетрабензотриазапорфирина
2.4. Физико-химические свойства 27-арилтетрабензотриазапорфиринов и их металлокомплексов
2.4.1. ЯМР-спектроскопия
2.4.2. Масс спектрометрия МА[Л31-ТОР
2.4.3. Электронная спектроскопия поглощения
2.4.4. Рентгеноструктурный анализ
2.4.5. Электрохимические исследования
2.5. Перспективы использования полученных металлокомплексов
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ТВТАР

ТВТАР
phTBTAP
1 -naphthrjvgr-рдр
TBDAP
ТВМАР

ДХБ (DCB) ДМСО (DMSO) ДМФА (DMF) ДБУ(ЭВи)
ТГФ (THF) МеОН ТХБ (ТСВ)
ЭСП (UV-Vis)

MALDI-TOF

фталоцианин
(тетрабензо^йТ,?] [5,10,15,20]тетраазапорфирин) тетрабензо[6 ,£,/,#] [5,10,15]триазапорфирин 27-арилтетрабензо[6^,/,^][5,10,15]триазапорфирин 27-фенилтетрабензо[&,£,/,#][5,10,15]триазапорфирин 27-( 1 -нафтил)тетрабензо[6,£,/,д] [5,10,15]триазапорфирин тетрабензо[6,£,/,д] [5,10(15)] диазапорфирин тетрабензо[А^,/, т/?<янс-2-[3-(4-я?ре/я-бутилфенил)-2-метил
пропенилиден]малононитрил
пиридин
лазерно-десорбционная ионизация с помощью матрицы и времяпролетным детектором (matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight) редкоземельные элементы

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Фталоцианины - макрогетероциклические соединения, содержащие в своей основе сопряженное кольцо тетрабензотетраазапорфирина. Это близкие аналоги природных соединений -порфиринов, которые играют важную роль во многих биологических процессах. Например, металлокомплексы порфиринов являются основой важнейших биологических систем, таких как хлорофилл, гемоглобин, витамин В12, цитохром Р450 и кофактор Р430. В настоящее время фталоцианины востребованы в науке и технике благодаря сочетанию уникальных оптических и электрохимических свойств. Основными особенностями, выгодно отличающими фталоцианиновые комплексы от порфириновых, являются высокая термо- и фотохимическая стабильность, а также наличие в электронных спектрах поглощения (ЭСП) узкой интенсивной С) полосы и высокие значения коэффициента экстинкции (1^ е > 5).
Ключевой особенностью фталоцианинов является возможность их химической модификации. Наиболее изучено введение функциональных заместителей в бензольные кольца. Другим направлением функционализации фталоцианинового макроцикла является замена .мезоатомов азота на углеводородный радикал. В результате замены одного мезо-атома азота образуются производные тетрабензотриазапорфирина (ТВТАР). Несмотря на наличие большого числа публикаций, посвященных замещенным фталоцианинам, сведения о производных ТВТАР в литературе немногочисленны. Это связано как с ограниченным числом методов синтеза этих макроциклов, так и с трудностью разделения продуктов вследствие одновременного образования до пяти близких по структуре соединений. Особый интерес вызывает возможность замены
мезо-атома азота во фталоцианиновом макроцикле на атом углерода, связанный с ароматической системой, что может существенно изменить

Обнаруженная в 2005 году реакция образования ТВТАР наряду с фталоцианином при тетрамеризации 3,6-диалкилфталонитрилов под действием металлического лития в высококипящих спиртах [34] показала различие между 3,6-дизамещёнными и остальными фталонитрилами, которые в данных условиях образуют только соответствующие фталоцианины. Как оказалось, это не единственное различие в их реакционной способности. В 2011 году Сатппс^е и сотр., исследуя реакцию получения тетрабензотриазапорфиринов при действии различных магнийорганических соединений на 3,6-дигексилфталонитрил, в результате получили один и тот же продукт вне зависимости от взятого реактива Гриньяра - соответствующий тетрабензотриазапорфирин с незамещённым метановым мостиком [36]:
Схема 33.
В то же время 4,5-диалкилзамещённый фталонитрил в аналогичных условиях при действии бензилмагнийхлорида образует соответственно замещенный магниевый комплекс рьТВТАР. При этом образования продукта с незамещённым метановым мостиком не наблюдается [36]: