Тетрафенилпорфирин

Тетрафенилпорфирин
Називи
	Други називи 5,10,15,20-Тетрафенилпорфирин, ТПП, Х2ТПП
Идентификација
CAS број	917-23-7 ;
3Д модел (Jmol)	интерактивна слика;
ChEBI	ЦХЕБИ:52279 ;
ChemSpider	10291672 ;
ECHA InfoCard	100.011.842
МеСХ	Ц509964
	SMILES 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; ; ; ; ; ;
Својства
Хемијска формула	C44H30N4
Агрегатно стање	тамно љубичаста чврста материја
Густина	1,27 g/cm3
Растворљивост у води	нерастворан у води
	Уколико није другачије напоменуто, подаци се односе на стандардно стање материјала (на 25 °C [77 °F], 100 kPa).
	верификуј (шта је ?)
	Референце инфокутије

Тетрафенилпорфирин, скраћено ТПП или Х₂ТПП, је синтетичло хетероциклично једињење које подсећа на природне молекуле порфирине. Порфирини су боје и кофактори присутни у хемоглобину и цитохромима. Они су сродни са хлорофилом и витамином Б₁₂. Изучавања прородних порфирина су компликована њиховим ниским степеном симетрије и присуством поларних супституената. Тетрафенилпорфирин је хидрофобан, симетрично супституисан молекул, који се лако синтетише. Ово једињење је тамно љубичаса чврста материја која се раствара у неполарним органским растварачима као што су хлороформ и бензен.

Синтеза и структура

Тетрафенилпорфирин је први синтетисао Ротемунд 1935. године, путем реакције бензалдехида и пирола у затвореном суду на 150°Ц таком 24 х.^[1] Адлер и Лонго су модификовали Ротемундов метод тако што су дозволили бензалдехиду и пиролу да реагују током 30 мин у рефлуксирајућој пропионској киселини (141°Ц) у отвореној посуди:^[2]

8 C₄Х₄НХ + 8 C₆Х₅ЦХО + 3 О₂ → 2 (C₆Х₅C)₄(C₄Х₂Н)₂(C₄Х₂НХ)₂ + 14 Х₂О

Упркос ниских приноса, синтеза Х₂ТПП се често изводи у универзитетским наставним лагораторијама.^[3]^[4]

Коњугована база порфирина, ТПП²⁻, припада групи симетрије D_4х, док је њен хидрогенисани пандан Х₂(ТПП) у D_2х групи.^[5] За разлику од природних порфирина, Х₂ТПП је супституисан на оксидативно сензитивним "мезо" угљеничним позицијама, и стога се једињенеј понекад назива мезо-тетрафенилпорфирин. Један други синтетички порфирин, октаетилпорфирин (Х₂ОЕП) има биомеметички супституциони патерн. Многи деривати ТПП и ОЕП су познати, укључујући оне који су припремљени из супституисаних бензалдехида. Један од привих функционалних аналога миоглобина је био феро дериват "порфирина дрвене ограде" који је структурно сродан са Фе(ТПП), и који је формиран путем кондензације 2-нитробензалдехида и пирола.

Порфирина дрвене ограде у комплексу са Фе, у коме аксијално координирана места заузимају метилимидазол (зелено) и дикисеоник (Р = амидне групе).^[6]

Познато је да су сулфонисани ТПП деривати растворни у води, е.г. тетрафенилпорфин сулфонат:

4 СО₃ + (C₆Х₅C)₄(C₄Х₂Н)₂(C₄Х₂НХ)₂ → (ХО₃СЦ₆Х₄C)₄(C₄Х₂Н)₂(C₄Х₂НХ)₂ + 4 Х₂О

Комплекси

Сматра се да се комплексација одвија путем конверзије Х₂ТПП до ТПП²⁻, са четвоространом симетријом. Процес уметања метала се одвија у четири корака, а не преко диањона. Резултирајући комплекси су симетричани са једноставним НМР или ЕПР спектрима. На пример, Цу(ТПП) има D_4х симетрију. Кореспондирајући комплекси гвожђа су комплексинији услед варијабилних оксидационих стања и координационих бројева. Добро изучени деривати обухватају фери једињења, е.г. Фе(ТПП)Цл и оксид [Фе(ТПП)]₂О, и феро једињења, е.г. Фе(ТПП)ЦО(L) (L = имидазол, пиридин).

Оптичка својства

Оптичка својства Тетрафенилпорфирина у толуену

Тетрапхенyлпорпхyрин хас а стронг абсорптион банд wитх маxимум ат 419 нм (со цаллед Сорет банд) анд фоур wеак бандс wитх маxима ат 515, 550, 593 анд 649 нм (со цаллед Q-бандс). Ит схоwс ред флуоресценце wитх маxима ат 649 анд 717 нм. Тхе qуантум yиелд ис 11%.^[7]

Примене

Водоник се може уклонити са индивидуалних Х₂ТПП молекула применом вишка напона на шиљак скенирајућег тунелског микроскопа (а); ово уклањање мења I-V криве ТПП од облика сличног диодном (црвена крива у б) до отпорничког облика (зелена крива). Слика (ц) приказује ред ТПП, Х₂ТПП и ТПП молекула. Током скенирања сувишни напон је примењен на Х₂ТПП у црној тачци, што је довело до моменталног уклањања водоника, као што је приказано на доњем делу (д) и поновном снимку (е).^[8]

Х₂ТПП је фотосензибилизатор за продукцију синглетног кисеоника.^[9] Његови молекули имају потенцијалне примене у једномолекулној електроници, пошто се они понашају попут диода које се могу мењати за сваки појединачни молекул.^[8]

Референце

^ П. Ротхемунд (1936). „А Неw Порпхyрин Сyнтхесис. Тхе Сyнтхесис оф Порпхин”. Ј. Ам. Цхем. Соц. 58 (4): 625—627. дои:10.1021/ја01295а027.
^ А. D. Адлер; Ф. Р. Лонго; Ј. D. Финарелли; Ј. Голдмацхер; Ј. Ассоур; L. Корсакофф (1967). „А симплифиед сyнтхесис фор месо-тетрапхенyлпорпхине”. Ј. Орг. Цхем. 32 (2): 476—476. дои:10.1021/јо01288а053.
^ Фалво, РаеАнне Е.; Минк, Ларрy M.; Марсх, Диане Ф. (1999). „Мицросцале Сyнтхесис анд ¹Х НМР Аналyсис оф Тетрапхенyлпорпхyринс”. Ј. Цхем. Едуц. 1999 (76): 237. дои:10.1021/ед076п237.
^ Г. С. Гиролами, Т. Б. Рауцхфусс анд Р. Ј. Ангелици (1999) Сyнтхесис анд Тецхниqуе ин Инорганиц Цхемистрy, Университy Сциенце Боокс: Милл Валлеy, ЦА.ISBN 9780935702484.
^ Moghadam; et al. (2012). „Цомпутинг Гроуп Тхеорy анд Цхарацтер Табле оф Нон Ригид Тетрапхенyлпорпхyрин Х2 (Тпп) анд Металлопорпхyрин Мии (Тпп)” (ПДФ). Глобал Јоурнал оф Сциенце Фронтиер Ресеарцх Цхемистрy. 12 (1).
^ С. Ј. Липпард, Ј. M. Берг “Принциплес оф Биоинорганиц Цхемистрy” Университy Сциенце Боокс: Милл Валлеy, ЦА. 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)

[1] П. Ротхемунд (1936). „А Неw Порпхyрин Сyнтхесис. Тхе Сyнтхесис оф Порпхин”. Ј. Ам. Цхем. Соц. 58 (4): 625—627. дои:10.1021/ја01295а027.

[2] А. D. Адлер; Ф. Р. Лонго; Ј. D. Финарелли; Ј. Голдмацхер; Ј. Ассоур; L. Корсакофф (1967). „А симплифиед сyнтхесис фор месо-тетрапхенyлпорпхине”. Ј. Орг. Цхем. 32 (2): 476—476. дои:10.1021/јо01288а053.

[3] Фалво, РаеАнне Е.; Минк, Ларрy M.; Марсх, Диане Ф. (1999). „Мицросцале Сyнтхесис анд ¹Х НМР Аналyсис оф Тетрапхенyлпорпхyринс”. Ј. Цхем. Едуц. 1999 (76): 237. дои:10.1021/ед076п237.

[4] Г. С. Гиролами, Т. Б. Рауцхфусс анд Р. Ј. Ангелици (1999) Сyнтхесис анд Тецхниqуе ин Инорганиц Цхемистрy, Университy Сциенце Боокс: Милл Валлеy, ЦА.ISBN 9780935702484.

[5] Moghadam; et al. (2012). „Цомпутинг Гроуп Тхеорy анд Цхарацтер Табле оф Нон Ригид Тетрапхенyлпорпхyрин Х2 (Тпп) анд Металлопорпхyрин Мии (Тпп)” (ПДФ). Глобал Јоурнал оф Сциенце Фронтиер Ресеарцх Цхемистрy. 12 (1).

[6] С. Ј. Липпард, Ј. M. Берг “Принциплес оф Биоинорганиц Цхемистрy” Университy Сциенце Боокс: Милл Валлеy, ЦА. 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.

[r1-8] 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 4322354  . PMID 25666850. doi:10.1038/srep08350.

[9] 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)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]