Синтез и физико-химические свойства производных пиразинопорфиразина и их комплексов с металлами

• Автор: Шишкин, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Литературный обзор

1.1. Синтез замещенных 2,3дицианопиразинов

1.2. Физикохимические свойства замещенных 2,3дицианопиразинов

1.3. Методы синтеза тетрапиразинопорфиразинов

1.3.1. Алкилзамещенныететрапиразинопорфиразины

у 1.3.2. Арили гетероарилзамещенные тетрапиразинопорфиразины

1.3.3. Другие замещенные тетрапиразинопорфиразины

1.4. Электронное строение и свойства тетрапиразинопорфиразинов

1.5. Электрохимические свойства тетрапиразинопорфиразинов

1.6. Каталитические свойства тетрапиразинопорфиразинов
1.7. Области практического применения тетрапиразинопорфиразинов
2. Экспериментальнометодическая часть
2.1. Синтез адикетонов
2.1.1. Синтез 2,2дипиридила
2.1.2. Синтез 4,4дипиридила
2.2. Синтез замещенных 2,3дицианопиразинов
2.2.1. Синтез замещенных 2,3дицианопиразинов, содержащих
в своем составе виниленовые группировки
2.3. Синтез производных тетрапиразинопорфиразина
2.3.1. Безметальные тетрапиразинопорфиразины
2.3.2. Синтез безметальных порфиразинов, содержащих в своем составе заместители с виниленовыми группами
2.4. Синтез металлокомплексов производных
тетрапиразинопорфиразина
2.4.1. Синтез металлокомплексов октафенилтетрапиразинопорфиразина
2.4.2. Синтез металлокомплексов порфиразинов, содержащих
в своем составе заместители с виниленовыми группами
2.4.3. Синтез водорастворимых производных
октафенилтетрапиразинопорфиразина
2.5. Исследование каталитических свойств
окта4сульфофенилтетрапиразинопорфиразина кобапьтаН
2.5.1. Окисление цистеина
2.5.2. Окисление тиомочевины и диметилтиомочевины
2.5.3. Окисление диэтиламина
2.6. Материалы и методы
3. Обсуждение полученных результатов
3.1. Реакционная способность 2,3дицианопиразинов
3.2. Исходные соединения в синтезе тетрапиразинопорфиразинов
3.4. Октафенилтетрапиразинопорфиразин и его производные.
Синтез и электронное строение
3.5. Влияние экстракоординации на свойства
окта4сульфофенилтетрапиразинопорфиразина
3.6. Электрохимическое исследование металлокомплексов окта4сульфофенилтетрапиразинопорфиразина
3.7. Реакционная способность железного комплекса
окта4сульфофенилтетрапиразинопорфиразина в реакции с оксидом азотаН и цистеином
3.8. Каталитические свойства железного и кобальтового комплексов окта4сульфофенилтетрапиразинопорфиразина
Список литературы


Однако данный подход не нашел широкого распространения, очевидно, изза чрезвычайно высокой лабильности цианогрупп в условиях реакции нуклеофильного замещения, что приводит во многих случаях к образованию сложной смеси продуктов реакции. Анализ вышеизложенного показывает, что наиболее удобным способом получения замещенных 2,3дицианопиразинов является конденсация 1 с одикарбонильными соединениями, содержащими в своем составе требуемые заместители. Именно этот подход был, в основном, применен в настоящей работе. Одним из перспективных методов получения 5 замещенных 2,3дицианопиразина может являться модификация метильной группы, входящей в состав 5метил2,3дицианопиразина 4, под действием карбонильных соединений различной природы. Объективным фактором, позволяющим надеяться на его успешную реализацию, является то, что соединения, которые содержат в своем составе сильные электроноакцепторные заместители, например, тринитротолуол, являются СН кислотами и способны отщеплять протон под действием оснований с образованием карбанионов. Последние могут играть роль нуклеофилов в реакциях с альдегидами, кетонами и другими карбонильными соединениями. Впервые данный подход был описан в работах ПорайКошица , который изучил целую серию превращений подобного рода на примере тринитротолуола и 5метилбензимидазола. Метальная группа в соединении 4 под действием четырех сильных электроноакцепторных заместителей также должна вступать в подобного рода взаимодействия. Производные 2,3дицианопиразина представляют собой, в основном, тугоплавкие кристаллические вещества, физикохимические свойства которых в значительной степени определяются природой входящих в их состав заместителей. Введение иреябутильных или алкильных групп приводит к снижению его температуры плавления и появлению растворимости в неполярных органических растворителях. В электронных спектрах поглощения соединения 3 присутствуют только полосы, проявляющиеся в УФ области, которые отвечают электронным переходам в единой лсистеме сопряжения пиразинового цикла. При введении в его состав фенильных фрагментов, содержащих сильные электронодонорные заместители и связанных посредством виниленовых групп, в ЭСП появляются новые полосы в видимой области спектра, что обусловлено расширением единой ясистемы сопряжения. Положение и интенсивность этих полос оказались чувствительными к природе растворителя, что связано с возможностью существования этих соединений в нескольких таутомерных формах. Например, на рис. ЭСП 5идиметиламинофенилвинил6трифенилфосфометин2,3дицианопиразина 6 . Рис. Как следует из представленных данных, изменение полярности среды и ее кислотности приводит к стабилизации той или иной таутомерной формы соединения 6 и, как следствие, к различиям в ЭСП. В среде уксусной кислоты наиболее устойчивой является форма С, в то время как в неполярных средах 6 существует в основном в форме А. Важно отметить, что подобного рода соединения оказались перспективными для использования в качестве флуоресцентных органических красителей , . Одним из наиболее часто используемых и информативных методов при изучении органических нитрилов является метод ИК спектроскопии. Известно, что в случае фталодинитрилов сигнал, соответствующий валентным колебаниям связей СЫ нитрильных групп проявляется в виде интенсивной полосы в области см1. Его положение и интенсивность чувствительны к природе заместителей, входящих в состав динитрилов. Данный факт впервые был обнаружен Лукьянцсм и объяснен запретом по симметрии для колебаний V СЫ в случае 2,3дицианопиразинов . В связи с этим, наиболее информативным, по нашему мнению, методом исследования данных соединений является метод ЯМР спектроскопии. Несмотря на это, анализ литературных данных показал, что в литературе практически отсутствуют систематические данные по изучению ЯМР спектров 2,3дицианопиразинов. Тетрапиразинопорфиразинами Руг4РА принято называть азааналоги фталоцианина, в которых два атома углерода изоиндольных фрагментов 1 и 4 заменены на атомы азота. Простейшим представителем данной группы соединений является собственно тетрапиразинопорфиразин Н2Руг4РА 7. Впервые синтез этих соединений был осуществлен группой основоположника химии фталоцианинов Р. Линстеда в году .