Фталоцианины

Фталоцианинывысшие гетероциклические соединения, состоящие из бенз[c]пиррольных колец, соединеннымы между собой через sp3-гибридизованный атом азота. Вся молекула представляет собой ароматическую систему. Центральные пиррольные атомы азота могут быть связаны с водородом или металлами. При этом между центральным элементом и пиррольными атомами азота возникают координационные связи. Эти связи фталоцианины могут образовывать более чем с 70 элементами, поэтому существует большое количество различных элемент-замещенных фталоцианинов.

Содержание

История открытия

Первое упоминание о странном темно-синем веществе, которое сейчас называется фталоцианином относится к 1907 году. В 1927 году швейцарские исследователи пытались превратить о-дибромбензол во фталонитрил. При этом получались синие соединения, среди которых были медь-замещенные фталоцианин, нафталоцианин, октаметилфталоцианин. Исследователи сообщали об удивительно высокой стабильности этих странных комплексов, однако так и не провели детальных исследований. [1] Толчком к детальному исследованию этих соединений также послужила случайность: в результате реакции, в которой ожидались только бесцветные продукты, был получен осадок темно-синего цвета. Целенаправлено фталоцианин меди впервые был получен Линстедом в 1934 году при нагревании динитрила фталевой кислоты с порошком меди [2] (краткий обзор методов синтеза фталоцианинов металлов исходя из фталонитрилов представлен в статье [3]). После 1934 началось интенсивное исследование металлированных и неметаллированных фталоцианинов.

Физические свойства

Неметаллированные фталоцианины — ярко окрашенные темно-синие соединения, при нормальных условиях находятся в твердой фазе. Легко сублимируют и кристаллизуются, это позволяет получить очень чистые материалы, примерно 1014...1016 молекул примеси в одном см3 материала. Очень высокая термическая стабильность. На воздухе не разлагаются до температуры 400...500°С, в вакууме — до 900°С.

Оптические свойства: коньюгированная &pi-система, имеющая в своем составе 18 электронов, образует области поглошения в видимом диапазоне с длинами волн примерно 400 и 700 нм с коэффициентом затухания порядка 2&middot105 моль-1см-1.

Растворимость: растворяются только в концентрированной серной кислоте, при ее разбавлении выпадают в осадок. При наличии заместителей в бензольном кольце могут растворяться в различных растворителях.

Получение

По изображению слева видно, что молекула фталоцианина состоит из четырех одинаковых частей. На этом и базируется стратегия синтеза: в качестве исходных берут соединения, соответствующие данной части. Это различные производные фталевой кислоты: фталонитрил, о-цианобензамид, фталевый ангидрид, фталимид и дииминоизоиндол. Справа представлена схема синтеза.


Химические свойства

Применение

Катализатор ИВКАЗ на основе комплекса фталоцианина с кобальтом, разработанный Всероссийским Институтом Углеводородных материалов г.Казань применяется для удаления меркаптанов из сырой нефти.

Литература

1. H. de Diesbach, E. von der Weid, Helvetica Chimica Acta, 1927, 10, 886
2. R. P. Linstead, J. Chem. Soc., 1934, 1016; G. E. Ficken, R. P. Linstead, E. Stephen, M. Whalley, J. Chem. Soc. 1958, 3879.
3. M. N. Kopylovich, V. Yu. Kukushkin, M. Haukka, K. V. Luzyanin, A. J. L. Pombeiro,  J. Amer. Chem. Soc., 2004, 126, 15040.
 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home