Supramolecular Structures Based On Porphyrazines

Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2007Thesis (PhD) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2007Porfirinler, ftalosiyaninler, tetrabenzo-porfirinler ve porfirazinler tetrapirol türevleridir. Bu yapılar, son yıllarda hem temel bilim hem de uygulamalı çalışmalar için üzerinde önemle durulan konulardan birini oluşturmaktadır. Porfirinler sadece biyoloji açısından önem taşımakla kalmayıp zengin koordinasyon kimyası, kataliz ve malzeme bilimindeki uygulamaları ile de ilgi çekmektedir. Ftalosiyanin ler, tamamen sentetik ürünlerdir. Bunların boyar madde ve pigment olarak değerlendirilmesi yanında enerji dönüşümü, elektrofotografi, optik veri toplanması, gaz sensör, sıvı kristal, lazer teknolojisi için kızılötesi boyar madde ve tek boyutlu metaller gibi pek çok uygulaması bulunmaktadır. Fonksiyonel substitüent taşıyan porfirazinler üzerinde yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Bu tetrapirol türevlerinin birçok açıdan fitalosiyaninlere alternatif olabileceği düşünülmektedir. Porfirazinlerin makrohalkaları oldukça işlevsel makro moleküllerin oluşturulmasını sağlar. Bu tür makrohalkalı bileşikler, biyolojik etkileri nedeniyle, oldukça önemli bileşiklerdir. Halka üyesi olarak azot, kükürt ve oksijen gibi atomları içeren heterohalkalı bileşikler hem endüstrinin çeşitli alanlarında hem de tıpta yaygın bir şekilde kullanılmaktadırlar. Bu çalışmada peripheral konumlarında sekiz adet naftil grubu bulunan magnezyum forfirazin 3,4-(1-naftil)pirolin-2,5-diimin’nin magnezyum butanolat mevcudiyetinde halkalaşması sonucu elde edilmiştir. Bu madde trifloroasetik asit ile işleme tabi tuturak metalsizleştirilmiştir. İşlem sonucunda kısmi oksitlenmiş bir bileşik olan oktakis(1-naftil)-2-seko-porfirazin-2,3-dion’un oluştuğu belirlenmiştir. Metalsiz seko-porfirazinin bakır(II) asetat, çinko(II) asetat ve kobalt(II) asetat ile reaksiyonundan metalli türevleri olan [oktakis(1-naftil)-2-seko-2,3-dioksopor-firazinat]M(II) bileşikleri elde edilmiştir (M=Cu, Zn, Co). Oluşturulan yeni bileşikler FT-IR, 1H NMR, UV-Vis ve kütle spektrumları alınarak elementel analizleri yapılarak karakterize edilmiştir.In this study the starting point for a novel porphyrazine structure with eight (1- naphthyl) groups bound to the periphery is 1,2- bi ( naphthyl )dinitrile which was obtained by oxidative coupling of 1-naphthylacetonitrile in the presence of I2. The solid product was obtained in a yield of 21%. It was a mixture of maleo- and fumaro-nitriles and the latter was present in higher ratio as expected from the presence of bulky naphthyl substituents. This problem was solved by activation of the fumaronitrile derivative to the corresponding pyrroline derivative 3,4 - (1- naphthyl)pyrroline-2,5 - diimine which cyclizes quite easily to porphyrazine at reflux temperature of propanol or butanol. Conversion of 3,4-(1-naphthyl)pyrroline - 2,5-diimine into porphyrazine was achieved by the template effect of magnesium butanolate. Cyclotetramerization gave green-colored octakis(1-naphthyl) porphyrazinato magnesium in yield (70%). Magnesium porphyrazinate substituted with eight (1-naphthyl) groups on the peripheral positions has been synthesized by cyclotetramerization of 3, 4-(1-naphthyl)pyrroline - 2, 5- diimine in the presence of magnesium butanolate. Its demetallation by treatment with trifluoroacetic acid result with a partially oxidized product, namely, octakis(1-naphthyl)-2- seco - porphyrazine- 2 ,3 - dione. Further reaction of this product with copper(II) acetate, zinc (II) acetate and cobalt (II) acetate led to the metallo derivatives, [octakis ( 1-naphthyl )-2- seco - 2, 3 - dioxoporphyrazinato]M (II) (M= Cu, Zn, Co). These new compounds have been characterized by elemental analysis, together with FT-IR, 1H NMR, UV-Vis and mass spectral data.DoktoraPh