Тетрафенилпорфирин - Tetraphenylporphyrin

Тетрафенилпорфирин
Структура Льюиса для мезо-тетрафенилпорфирина
Шаровидная модель молекулы тетрафенилпорфирина
Имена
Предпочтительное название IUPAC
[1 2 (2) Z , 1 5 (8) Z , 3 5 (4) Z , 6 (7 2 ) Z ] -2,4,6,8-тетрафенил-1 1 H , 5 1 H -1, 3,5,7 (2,5) -тетрапирролациклооктафан-1 2 (2), 1 5 (8), 3 5 (4), 6 (7 2 ) -тетраен
Другие имена
5,10,15,20-тетрафенилпорфин, TPP, H2TPP
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
379542
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.011.842 Отредактируйте это в Викиданных
MeSH C509964
  • ИнЧИ = 1С / C44H30N4 / c1-5-13-29 (14-6-1) 41-33-21-23-35 (45-33) 42 (30-15-7-2-8-16-30) 37-25-27-39 (47-37) 44 (32-19-11-4-12-20-32) 40-28-26-38 (48-40) 43 (31-17-9-3- 10-18-31) 36-24-22-34 (41) 46-36 / h1-28,45,48H / b41-33-, 41-34-, 42-35-, 42-37-, 43- 36-, 43-38-, 44-39-, 44-40- ☒N
    Ключ: YNHJECZULSZAQK-LWQDQPMZSA-N ☒N
  • InChI = 1 / C44H30N4 / c1-5-13-29 (14-6-1) 41-33-21-23-35 (45-33) 42 (30-15-7-2-8-16-30) 37-25-27-39 (47-37) 44 (32-19-11-4-12-20-32) 40-28-26-38 (48-40) 43 (31-17-9-3- 10-18-31) 36-24-22-34 (41) 46-36 / h1-28,45,48H / b41-33-, 41-34-, 42-35-, 42-37-, 43- 36-, 43-38-, 44-39-, 44-40-
    Ключ: YNHJECZULSZAQK-LWQDQPMZBQ
  • C = 9C = CC (C7 = C1C = CC (= N1) C (C = 2C = CC = CC = 2) = C3C = CC (N3) = C (C = 4C = CC = CC = 4) C = 5C = CC (N = 5) = C (C = 6C = CC = CC = 6) C8 = CC = C7N8) = CC = 9
Характеристики
C 44 H 30 N 4
Молярная масса 614,74 г / моль
Появление темно-фиолетовое твердое вещество
Плотность 1,27 г / см 3
не растворим в воде
Опасности
Пиктограммы GHS GHS07: Вредно
Сигнальное слово GHS Предупреждение
H302 , H312 , H332
Р261 , Р264 , Р270 , Р271 , Р280 , Р301 + 312 , P302 + 352 , Р304 + 312 , Р304 + 340 , P312 , P322 , P330 , P363 , P501
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?) проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Тетрафенилпорфирин , сокращенно TPP или H 2 TPP, представляет собой синтетическое гетероциклическое соединение , напоминающее встречающиеся в природе порфирины . Порфирины - это красители и кофакторы, обнаруженные в гемоглобине и цитохромах, и связаны с хлорофиллом и витамином B 12 . Изучение встречающихся в природе порфиринов осложняется их низкой симметрией и наличием полярных заместителей. Тетрафенилпорфирин гидрофобен , симметрично замещен и легко синтезируется. Соединение представляет собой темно-пурпурное твердое вещество, растворяющееся в неполярных органических растворителях, таких как хлороформ и бензол .

Синтез и структура

Тетрафенилпорфирин был впервые синтезирован в 1935 году Ротемундом, который вызвал реакцию бензальдегида и пиррола в герметичной бомбе при 150 ° C в течение 24 часов. Адлер и Лонго модифицировали метод Ротемунда, позволив бензальдегиду и пирролу реагировать в течение 30 минут в кипящей пропионовой кислоте (141 ° C) на открытом воздухе:

8 C 4 H 4 NH + 8 C 6 H 5 CHO + 3 O 2 → 2 (C 6 H 5 C) 4 (C 4 H 2 N) 2 (C 4 H 2 NH) 2 + 14 H 2 O

Несмотря на свои скромные результаты, синтез H 2 TPP является обычным экспериментом в университетских учебных лабораториях. Высокоэффективные пути получения H 2 TPP и многих аналогов включают безвоздушную конденсацию пиррола и альдегида с образованием порфириногена . В этом так называемом синтезе Линдсея мезозамещенных порфиринов порфириноген затем окисляется, чтобы доставить порфирин.

Сопряженное основание порфирина, TPP 2- , принадлежит к группе симметрии D 4h, в то время как его гидрированный аналог H 2 (TPP) представляет собой D 2h . В отличие от природных порфиринов, H 2 TPP замещен в чувствительных к окислению «мезо» углеродных позициях, и поэтому соединение иногда называют мезо- тетрафенилпорфирин. Другой синтетический порфирин, октаэтилпорфирин (H 2 OEP), действительно имеет биомиметический характер замещения. Известно много производных TPP и OEP, в том числе полученные из замещенных бензальдегидов. Одним из первых функциональных аналогов миоглобина было железистое производное «порфирина из штакетника», которое структурно связано с Fe (TPP) и образуется в результате конденсации 2-нитробензальдегида и пиррола.

  • Комплексы металл-ТЭЦ

  • Порфириновый комплекс Fe с частоколом, с аксиальными координационными центрами, занятыми метилимидазолом (зеленый) и дикислородом (R = амидные группы).

  • Структура Fe (TPP) CC (C 6 H 4 Cl) 2 , одного из нескольких карбеноидных комплексов железа, о которых сообщил Дэниел Мэнсуи .

Также хорошо известно, что сульфированные производные TPP дают водорастворимые производные, например сульфонат тетрафенилпорфина :

4 SO 3 + (C 6 H 5 C) 4 (C 4 H 2 N) 2 (C 4 H 2 NH) 2

→ (HO 3 SC 6 H 4 C) 4 (C 4 H 2 N) 2 (C 4 H 2 NH) 2 + 4 H 2 O

Комплексы

Комплексообразование можно рассматривать как протекающее через превращение H 2 TPP в TPP 2- с 4-кратной симметрией. Процесс вставки металла проходит в несколько этапов, а не через дианион. Репрезентативные комплексы:

Оптические свойства

Оптические свойства тетрафенилпорфирина в толуоле

Тетрафенилпорфирин имеет сильную полосу поглощения с максимумом при 419 нм (так называемая полоса Соре) и четыре слабые полосы с максимумами при 515, 550, 593 и 649 нм (так называемые Q-полосы). Он показывает красную флуоресценцию с максимумами при 649 и 717 нм. Квантовый выход составляет 11%. Были измерены красные сдвиги Соре для систем Zn (TTP) -Донор относительно полосы Соре при 416,2 нм для Zn (TTP) в циклогексане.

Приложения

Водород можно удалить из отдельных молекул H 2 TPP, приложив избыточное напряжение к наконечнику сканирующего туннельного микроскопа (а); это удаление изменяет ВАХ TPP с диодной (красная кривая на b) на резисторную (зеленая кривая). Изображение (c) показывает ряд молекул TPP, H 2 TPP и TPP. Во время сканирования изображения (d) к H 2 TPP в черной точке было приложено избыточное напряжение , которое мгновенно удалило водород, как показано в нижней части (d) и на повторно сканированном изображении (e).

H 2 TPP - фотосенсибилизатор для производства синглетного кислорода . Его молекулы имеют потенциальное применение в электронике с одной молекулой , поскольку они демонстрируют диодоподобное поведение, которое можно изменить для каждой отдельной молекулы.

использованная литература