Tetrafenilporfirin
![]() | |
![]() | |
Nazivi | |
---|---|
Drugi nazivi 5,10,15,20-Tetrafenilporfirin, TPP, H2TPP | |
Identifikacija | |
| |
3D model (Jmol) |
|
ChEBI |
|
ChemSpider |
|
ECHA InfoCard | 100.011.842 |
MeSH | C509964 |
SMILES
| |
Svojstva | |
C44H30N4 | |
Agregatno stanje | tamno ljubičasta čvrsta materija |
Gustina | 1,27 g/cm3 |
Rastvorljivost u vodi | nerastvoran u vodi |
Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje materijala (na 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
![]() ![]() ![]() | |
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
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
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
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d2/TPP.tif/lossy-page1-220px-TPP.tif.jpg)
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
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3e/Dehydrogenation_of_H2TPP_by_STM.jpg/300px-Dehydrogenation_of_H2TPP_by_STM.jpg)
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
- ^ P. Rothemund (1936). „A New Porphyrin Synthesis. The Synthesis of Porphin”. J. Am. Chem. Soc. 58 (4): 625—627. doi:10.1021/ja01295a027.
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ 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).
- ^ S. J. Lippard, J. M. Berg “Principles of Bioinorganic Chemistry” University Science Books: Mill Valley, CA. 1994. ISBN 978-0-935702-73-6.
- ^ 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.
- ^ 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 4322354
. PMID 25666850. doi:10.1038/srep08350.
- ^ Karl-Heinz Pfoertner (2002) "Photochemistry" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, . Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a19_573. Недостаје или је празан параметар
|title=
(помоћ)