Димерные порфирины с полиэтиленоксидными и каликс[4]ареновыми связывающими фрагментами: синтез, строение и реакционная способность

• Автор: Чурахина, Юлия Ивановна
• Шифр специальности: 02.00.04, 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 164 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Глава I. Синтез химически связанных димерных порфиринов

1.1. Синтез димерных порфиринов реакцией конденсации моно,

ди и тетрапиррольных соединений с альдегидами

1.2. Синтез димерных порфиринов на основе тетрапиррольных макроциклов

Глава И. Спектральные свойства димерных порфиринов

.1. Электронные спектры поглощения димерных порфиринов

.2. Спектры протонного магнитного резонанса димерных

порфиринов
Глава Ш. Комплексообразующие и кислотноосновные свойства димерных порфиринов по отношению к субстратам различной природы
II 1.1. Комплексообразование димерных порфиринов с солями
металлов
1.2. Двухцентровое связывание биспорфиринатами диаминов
1.3. Кислотноосновные свойства димерных порфиринов
1.4. Комплексообразование краунэфиров, кал икс4 аренов и бисиорфиринкаликс4аренов с катионами щелочных металлов
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава IV. Методики подготовки исходных веществ, проведения
и расчета спектрофотометрических измерений в реакциях с участием порфиринов
IV. 1. Подготовка исходных веществ
1V.2. Методики проведения и расчета спектрофотомстрических измерений в реакциях с участием порфиринов
IV.2.1. Методика изучения основных свойств порфиринов и
расчет констант основности
IV.2.2. Методика спектрофотометрического изучения химических реакций с участием порфиринов, проведения экспериментов и расчет кинетических параметров
IV.2.3. Спектрофотометрическое изучение химических равновесий с участием порфиринов
ГЛАВА V. Синтез димерных порфиринов с гибкими и жесткими связывающими мостиками
V Синтез димерных порфиринов с полиэтиленоксидным связывающим мостиком
V.2. Синтез димерных порфиринов с калике4ареновым связывающим мостиком
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Глава VI. Синтез и спектральные свойства димерных порфиринов
VI. 1. Синтез и спектральные свойства димерных порфиринов с полиэтиленоксидным связывающим мостиком
VI. 2. Синтез и спектральные свойства димерных порфиринов с каликс4ареновым связывающим мостиком
Глава VII. Комплексообразующие и основные свойства полифункциональных димерных порфиринов по отношению к субстратам различной природы
VII. 1. Комплексообразующая способность димерных порфиринов по отношению к катионам щелочных металлов
VII.2. Комплексообразование димерных порфиринов с катионом цинка
VII.3. Комплексообразование димерных порфиринов с
бифункциональными лигандами
VI 1.4. Основные свойства димерных порфиринов
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Объем и структура диссерацнн. Диссертационная работа изложена на 3 страницах, содержит таблиц, рисунков, схем и состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, обсуждения результатов, основных результатов и выводов, библиографического списка, содержащего 0 ссылок на цитируемые литературные источники. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ГЛАВА I. Рассмотрение способов синтеза целесообразно начать с краткого анализа основных типов порфиринов соединения 1 3 по схеме 1. К первому типу относятся соединения, у которых в пиррольных иили лезоположениях макроцикла имеются одинаковые заместители 1. Подобные порфирины получают методами, основанными на монопиррольной конденсации, когда четыре одинаковые молекулы пиррола при конденсации с альдегидами в одну стадию превращаются в порфирин. Ко второму типу относятся порфирины, молекулы которых могут содержать до трех различных заместителя 2. Эти соединения обычно получают через промежуточные дипирольные молекулы дипиррометаны, дипиррометены и пиррокетоны. К третьему типу относятся порфирины 3 с пятью и более различными заместителями в макроцикле. В подобных структурах нельзя выделить симметричный дипиррольный фрагмент. В качестве промежуточных соединений используют а и Ьоксобиланы, биленыЬ и биладиеныл,с. Следует отметить, что в большинстве случаев методы синтеза порфиринов включают образование метановых СН мостиков либо из метальной, либо бромметильной группы в положении моно, ди или тетрапиррольного фрагмента. Выбор конкретного метода синтеза в значительной мере определяется симметрией молекулы порфирина. Конденсация пирролов с муравьиной кислотой и ее производными является важным методом получения незамещенных по ,иезоположениям порфиринов. Однако наибольшее применение находит метод Ротемунда 1, состоящий в конденсации пиррола с альдегидами схема 2. В частности, реакция пиррола с формальдегидом приводит к образованию порфина 4, а пиррола с бензальдегидом тетрафенилпорфина 5. Первоначально было показано, что в отличие от 4, соединение 5 легко образуется с высоким выходом при проведении реакции в пиридине при высокой температуре и давлении 1. В настоящее время реакция конденсации пиррола с альдегидами в кислой среде в присутствии кислорода воздуха является основным методом получения . В частности, авторы 2, 3 конденсацией пиррола с бисальдегидами в смеси изомерных ксилолов в присутствии трифторуксусной кислоты синтезировали циклофановые димерные порфирины , в которых два тетафенилпорфнриновых макроцикла связаны между собой четырьмя конформационноиодвижными диоксиполиметиленовыми мостиками. Чем менее напряженной является структура мостиков, тем выше выход целевого продукта выход димерных порфиринов в 6. Порфирины, содержащие в макроцикле несколько различных заместителей, но сохраняющие определенные элементы симметрии, как отмечалось выше, можно синтезировать на основе дипиррометанов и дипиррометенов. Однако и те, и другие обладают слишком высокой химической активностью и, как следствие, низкой устойчивостью к окислению. Эти недостатки обычно устраняют введением в молекулу электроноотрицательных заместителей. Преимущества дипиррометанов по сравнению с дипиррометенами в синтезе порфиринов стали очевидными после того, как в литературе появилось много работ с простыми и эффективными методами получения стабилизированных дипиррометанов 4, 5. В настоящее время на основе дипирролилметанов получено большое количество димерных порфиринов с различным пространственным расположением макроциклов. Для синтеза в основном используется модифицированный метод МакДональда 6. Первая работа в этом направлении проведена Сеслером с соавторами 7, получившими димерный порфнрин в форме двускатной крыши, в котором порфириновые фрагменты связаны через положения бензольного кольца. Чанга 8,9. При взаимодействии схема 4 5,5незамещенного бисдипиррометана с 5,5диформилпроизводным дипирролилметана в метаноле в присутствии толуолсульфокислоты с последующим окислением продукта конденсации хлоранилом образуется димерный порфирин .