Ftalosiyaninlerin yapısı

Ftalosiyaninlerin yapısı

Ftalosiyaninler, 18π-elektron sistemine sahip olup [9], birçok melal iyonu alabilecek büyüklükte kompleks oluşumuna doğrudan katılan pirol halkalarındaki dört azot atomu ile iki imino hidrojen atomu içeren dört iminoizoindolin ünitesinden oluşmuş simetrik bir makro halkadır.

Ftalosiyaninin bileşikleri doğada kendiliğinden oluşmayan büyük halkalı bileşiklerin önemli bir sınıfını oluşturmaktadır [10]. Ftalosiyaninin yapısı porfirin sistemine benzemektedir. Farklılıklar dört benzo ünitesive mezo pozisyonunda bulunan dört azot atomudur. Metin grupları azo köprüleri ile yer değiştirmişlerdir. Bu yüzden ftalosiyaninler tetrabenzotetraazo porfirin olarak da adlandırılırlar. Porfirinler, ftalosiyaninler, tetrabenzoporfirinler ve porfirazinler, tetrapirol türevleridir.

 (a) Porfirin, (b) Tetraazopor firin, (c) Tetrabenzoporfirin

Porfirinlerden farklı olarak tetragonal simetriden bu farklılaşma komşu mezo-azot atomları tarafından oluşturulan açılar arasındaki farklılıktan ortaya çıkmaktadır.

16 üyeli iç makro halkayı oluşturan bağlar porfirinlerden daha kısadır yani mezo-azot atomları üzerinde gerçekleştirilen köprü bağları önemli ölçüde küçülmüştür.

Bağ açıları ve bağ uzunlukları bu azalmalar merkezindeki koordinasyon boşluğunun porfirinlere göre 0.026 nm daha küçülmesine neden olmuştur.

 Ftalosiyaninerin Porfirin ile Olan İlişkisi

Koordinasyon oyuğunun boyutları ligand ve metal iyonu arasındaki uyumun derecesini ortaya koyar. Bugüne kadar 70’ten fazla farklı element kullanılarak metalli ftalosiyanin sentezlenmiştir. Metalli ftalosiyaninler, örneğin Cu, Ni, Pt, v.s. içeren ftalosiyaninler düzlemsel yapılardır. Kare düzlem ftalosiyaninlerin koordinasyon sayısı dörttür. Ftalosiyaninlerin yüksek koordinasyon sayısını tercih eden metaller ile kombinasyonu, kare pramit veya oktahedral yapıyla sonuçlanır. Lantanit ve aktanitler ile beraber, sandviç yapılı bir kompleks; iki ftalosiyanin ve bir merkez metale sekiz koordine azot atomu bağlanması ile oluşur . Diğer ender görülen ftalosiyanin halkaları; merkezde bor (B+3) ve buna bağlı üç izoindolin ünitesinden oluşan, 14 π-elektron sistemine sahip aromatik halka olan Subftalosiyanin (subPc) [6,14] ve UO2+2 gibi büyük iyonlarla elde edilen ve beş izoindolin ünitesinden oluşan Superftalosiyanin (SuperPc) yapılarıdır .

         SubPc                 SuperPc

X= F, Cl, Br, OH, OR, Ph

.Subftalosiyanin ve Superftalosiyanin Bileşiklerinin Gösterimi

Benzen çekirdeğinin yerine naftalen, antrasen ve fenantrasen gibi bileşiklerin ilavesi ile π-elektron sisteminin uzaması sağlanabilir. Bunlarda ftalosiyanin ailesine bağlıdır. 1,2-naftaloftalosiyanin (1,2-Nc) ve 2,3-naftaloftalosiyanin (2,3-Nc) olmak üzere iki çeşit naftalen sistemi mevcuttur .

Asimetrik ftalosiyaninlerin, Langmuir- Blodgett filmlerde, fotodinamik terapi gibi alanlarda kullanımı, bu tip ftalosiyaninlerin son yılarda önem kazanmasına ve üzerinde yoğun çalışmalar yapılmasına neden olmuştur. Asimetrik ftalosiyaninlerin periferal pozisyonlarında farklı sübstitüe grupları vardır.

Asimetrik ftalosiyaninlerin sentezi için farklı sentez metotlaru vardır; İki farklı sübstitüe grup içeren ftalonitrilin 1,3-diiminoizoindolinin farklı oranlarda reaksiyonu, polimer bağlı ftalonitrilin (veya 1,3-diiminoizoindolinin) diğer farklı ftalonitrilin (veya 1,3-diiminoizoindolinin) aşırısı ile reaksiyonu ve sonrasında ftalosiyaninin polimerden ayrılması, subftalosiyanin bileşiğinin bir 1,3-diiminoizoindolin bileşiği ile reaksiyonu sonucu asimetrik ftalosiyanin oluşur. Genellikle asimetrik ftalosiyaninlerin sentezi ve saflaştırılması zordur.

Ftalosiyanin sentezinin önemli bir parçası da reaksiyona girmemiş başlangıç maddesi ve yan ürünleri uzaklaştırmak ve dikkatli bir şekilde temizlemektir. Ayrıca sentez süresince istenmeyen metal-iyon safsızlıklarının oluşması ftalosiyaninin elektronik davranışını etkiler.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir