Tetrafenilporfirin

С Википедије, слободне енциклопедије
Tetrafenilporfirin
Lewis structure for meso-tetraphenylporphyrin
Ball-and-stick model of the tetraphenylporphyrin molecule
Nazivi
Drugi nazivi
5,10,15,20-Tetrafenilporfirin, TPP, H2TPP
Identifikacija
3D model (Jmol)
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.011.842
MeSH C509964
  • c1ccc(cc1)/c/2c\3/nc(/c(c/4\[nH]/c(c(\c5n/c(c(\c6[nH]c2cc6)/c7ccccc7)/C=C5)/c8ccccc8)/cc4)/c9ccccc9)C=C3
Svojstva
C44H30N4
Agregatno stanje tamno ljubičasta čvrsta materija
Gustina 1,27 g/cm3
nerastvoran u vodi
Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje materijala (na 25 °C [77 °F], 100 kPa).
ДаY verifikuj (šta je ДаYНеН ?)
Reference infokutije

Tetrafenilporfirin, skraćeno TPP ili H2TPP, je sintetičlo heterociklično jedinjenje koje podseća na prirodne molekule porfirine. Porfirini su boje i kofaktori prisutni u hemoglobinu i citohromima. Oni su srodni sa hlorofilom i vitaminom B12. Izučavanja prorodnih porfirina su komplikovana njihovim niskim stepenom simetrije i prisustvom polarnih supstituenata. Tetrafenilporfirin je hidrofoban, simetrično supstituisan molekul, koji se lako sintetiše. Ovo jedinjenje je tamno ljubičasa čvrsta materija koja se rastvara u nepolarnim organskim rastvaračima kao što su hloroform i benzen.

Sinteza i struktura[уреди | уреди извор]

Tetrafenilporfirin je prvi sintetisao Rotemund 1935. godine, putem reakcije benzaldehida i pirola u zatvorenom sudu na 150°C takom 24 h.[1] Adler i Longo su modifikovali Rotemundov metod tako što su dozvolili benzaldehidu i pirolu da reaguju tokom 30 min u refluksirajućoj propionskoj kiselini (141°C) u otvorenoj posudi:[2]

8 C4H4NH + 8 C6H5CHO + 3 O2 → 2 (C6H5C)4(C4H2N)2(C4H2NH)2 + 14 H2O

Uprkos niskih prinosa, sinteza H2TPP se često izvodi u univerzitetskim nastavnim lagoratorijama.[3][4]

Konjugovana baza porfirina, TPP2−, pripada grupi simetrije D4h, dok je njen hidrogenisani pandan H2(TPP) u D2h grupi.[5] Za razliku od prirodnih porfirina, H2TPP je supstituisan na oksidativno senzitivnim "mezo" ugljeničnim pozicijama, i stoga se jedinjenej ponekad naziva mezo-tetrafenilporfirin. Jedan drugi sintetički porfirin, oktaetilporfirin (H2OEP) ima biomemetički supstitucioni patern. Mnogi derivati TPP i OEP su poznati, uključujući one koji su pripremljeni iz supstituisanih benzaldehida. Jedan od privih funkcionalnih analoga mioglobina je bio fero derivat "porfirina drvene ograde" koji je strukturno srodan sa Fe(TPP), i koji je formiran putem kondenzacije 2-nitrobenzaldehida i pirola.

Porfirina drvene ograde u kompleksu sa Fe, u kome aksijalno koordinirana mesta zauzimaju metilimidazol (zeleno) i dikiseonik (R = amidne grupe).[6]

Poznato je da su sulfonisani TPP derivati rastvorni u vodi, e.g. tetrafenilporfin sulfonat:

4 SO3 + (C6H5C)4(C4H2N)2(C4H2NH)2 → (HO3SC6H4C)4(C4H2N)2(C4H2NH)2 + 4 H2O

Kompleksi[уреди | уреди извор]

Smatra se da se kompleksacija odvija putem konverzije H2TPP do TPP2−, sa četvorostranom simetrijom. Proces umetanja metala se odvija u četiri koraka, a ne preko dianjona. Rezultirajući kompleksi su simetričani sa jednostavnim NMR ili EPR spektrima. Na primer, Cu(TPP) ima D4h simetriju. Korespondirajući kompleksi gvožđa su kompleksiniji usled varijabilnih oksidacionih stanja i koordinacionih brojeva. Dobro izučeni derivati obuhvataju feri jedinjenja, e.g. Fe(TPP)Cl i oksid [Fe(TPP)]2O, i fero jedinjenja, e.g. Fe(TPP)CO(L) (L = imidazol, piridin).

Optička svojstva[уреди | уреди извор]

Optička svojstva Tetrafenilporfirina u toluenu

Tetraphenylporphyrin has a strong absorption band with maximum at 419 nm (so called Soret band) and four weak bands with maxima at 515, 550, 593 and 649 nm (so called Q-bands). It shows red fluorescence with maxima at 649 and 717 nm. The quantum yield is 11%.[7]

Primene[уреди | уреди извор]

Vodonik se može ukloniti sa individualnih H2TPP molekula primenom viška napona na šiljak skenirajućeg tunelskog mikroskopa (a); ovo uklanjanje menja I-V krive TPP od oblika sličnog diodnom (crvena kriva u b) do otporničkog oblika (zelena kriva). Slika (c) prikazuje red TPP, H2TPP i TPP molekula. Tokom skeniranja suvišni napon je primenjen na H2TPP u crnoj tačci, što je dovelo do momentalnog uklanjanja vodonika, kao što je prikazano na donjem delu (d) i ponovnom snimku (e).[8]

H2TPP je fotosenzibilizator za produkciju singletnog kiseonika.[9] Njegovi molekuli imaju potencijalne primene u jednomolekulnoj elektronici, pošto se oni ponašaju poput dioda koje se mogu menjati za svaki pojedinačni molekul.[8]

Reference[уреди | уреди извор]

  1. ^ P. Rothemund (1936). „A New Porphyrin Synthesis. The Synthesis of Porphin”. J. Am. Chem. Soc. 58 (4): 625—627. doi:10.1021/ja01295a027. 
  2. ^ A. D. Adler; F. R. Longo; J. D. Finarelli; J. Goldmacher; J. Assour; L. Korsakoff (1967). „A simplified synthesis for meso-tetraphenylporphine”. J. Org. Chem. 32 (2): 476—476. doi:10.1021/jo01288a053. 
  3. ^ Falvo, RaeAnne E.; Mink, Larry M.; Marsh, Diane F. (1999). „Microscale Synthesis and 1H NMR Analysis of Tetraphenylporphyrins”. J. Chem. Educ. 1999 (76): 237. doi:10.1021/ed076p237. 
  4. ^ G. S. Girolami, T. B. Rauchfuss and R. J. Angelici (1999) Synthesis and Technique in Inorganic Chemistry, University Science Books: Mill Valley, CA.ISBN 9780935702484.
  5. ^ Moghadam; et al. (2012). „Computing Group Theory and Character Table of Non Rigid Tetraphenylporphyrin H2 (Tpp) and Metalloporphyrin Mii (Tpp)” (PDF). Global Journal of Science Frontier Research Chemistry. 12 (1). 
  6. ^ S. J. Lippard, J. M. Berg “Principles of Bioinorganic Chemistry” University Science Books: Mill Valley, CA. 1994. ISBN 978-0-935702-73-6.
  7. ^ J. B. Kim; J. J. Leonard; F. R. Longo (1972). „A mechanistic study of the synthesis and spectral properties of meso-tetraphenylporphyrin.”. J. Am. Chem. Soc. 94 (11): 3986—3992. doi:10.1021/ja00766a056. 
  8. ^ а б Vinícius Claudio Zoldan; Faccio, Ricardo; André Avelino Pasa (2015). „N and p type character of single molecule diodes”. Scientific Reports. 5: 8350. PMC 4322354Слободан приступ. PMID 25666850. doi:10.1038/srep08350. 
  9. ^ Karl-Heinz Pfoertner (2002) "Photochemistry" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim. . doi:10.1002/14356007.a19_573.  Недостаје или је празан параметар |title= (помоћ)