[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.4.PodsumowaniePodsumowując należy stwierdzić, iż związki porficenowe są niezwykleinteresującymi obiektami badań (Rysunek 13).PORFICENYZASTOSOWANIE BADANIA PODSTAWOWEDIAGNOSTYKA STRUKTURA I FOTOFIZYKAFOTODYNAMICZNA (PDD) STAN�W WZBUDZONYCHTERAPIA FOTODYNAMICZNA MECHANIZM TAUTOMERYZACJI(PDT)SPEKTROSKOPIA POJEDYNCZYCHCZSTECZEKRysunek 13W ciągu ostatnich lat nastąpił duży rozwój chemii porficenów, zostały opracowanenowe metody syntezy i znacznie zwiększyło się wykorzystanie związków porficenówychw terapii fotodynamicznej.Jednak nadal brakuje wygodnych i wydajnych metod syntezy porficenów opartychna niedrogich, handlowo dostępnych substratach, które pozwoliłyby otrzymywać porficenyw dużej skali.Brakuje też podstawowej wiedzy o właściwościach fizykochemicznych tejgrupy związków, która może być bezcenną przy określeniu przydatności porficenów w rolifotosensybilizatora w PDT.37 3.WYNIKI I DYSKUSJA3.1.Synteza i właściwości niepodstawionego porficenuAtrakcyjność niepodstawionego porficenu [H2(Pc),1] jest przede wszystkimzwiązana z jego oryginalnymi właściwościami fizykochemicznymi.Istnieją jednak pewneograniczenia co do wykorzystywania tego związku, związane przede wszystkim zwysokim kosztem i brakiem odpowiedniej syntezy, pozwalającej otrzymywać porficen zdobrą wydajnością.Opracowanie wygodnej i wydajnej strategii syntezy było jednym z pierwszychkroków podjętych w tej pracy.Inspiracja wynikała również z dwóch ważnych powodów:po pierwsze, niepodstawiony porficen może być interesującym substratem w syntezieorganicznej.Drugim z powodów była możliwość zastosowania neutronografii dla ustaleniapołożenia wewnętrznych protonów niepodstawionego porficenu.Szybki ruch protonówiminowych w porficenie sprawia, że badania krystalograficzne nie pozwalają naprzypisanie ich do poszczególnych atomów azotu.W rozwiązaniu tego problemu iustaleniu struktury tautomerycznej trans lub cis pomóc może neutronografia, metodabadania struktur ciał wykorzystująca dyfrakcję neutronów.Jest to nowoczesna i bardzoefektywna technika dla badania wiązań wodorowych i ustalenia miejsca zamieszkania atomów wodoru w cząsteczce.Dla lepszego zrozumienia procesów zachodzących w porficenie istotne jestokreślenie struktury oscylacyjnej cząsteczki.Jednak zastosowanie tradycyjnych technikbadań spektroskopii IR i Ramana nie zawsze pozwala wykryć i zinterpretować drganiaazot-wodór w związkach porficenowych.Najlepszym sposobem analizy wiązańwodorowych, niewidocznych w podstawowych technikach badań, jest spektroskopianieelastycznego rozpraszania neutronów (INS).Warto zaznaczyć, że neutronografiawymaga posiadania większej ilości substancji badanej, czym odróżnia się od analizyrentgenostrukturalnej.Warto przypomnieć, iż niepodstawiony porficen 1 został zsyntetyzowany przezE.Vogla i jego współpracowników z wydajnością 2-3% w wyniku reakcji reduktywnegosprzęgania z 5,5 -diformylo-2,2 -bipirolu (16) przy pomocy niskowartościowego tytanu,generowanego in situ (Schemat 29).38 N NTiCl4HPOCl3N N Zn/Cu,DMF HOHCN CHONHH NNTHFHH16211Schemat 29Syntetyczną słabością tego procesu jest przede wszystkim niska wydajnośćproduktu, jak również utrudnienia, związane z syntezą i wykorzystaniemniepodstawionego 2,2 -bipirolu (21), podstawowego prekursora, który niesłychanie szybkoutlenia się i komplikuje pracę eksperymentatora.3.1.1.Synteza 2,7,12,17-tetra-tert-butyloporficenuOpracowanie prostszej metody otrzymanie niepodstawionego porficenu rozpoczętood syntezy 2,7,12,17-tetra-tert-butyloporficenu [H2(TBPc),72] (Schemat 30).TsCl t -BuCl/AlCl3 n -BuLi/TMP, CuCl2KOHCH3OHN NCH2Cl2 THFNaOH NN NTsH TsTsTs18154 155 156N NPOCl3/DMFTiCl4, Zn/CuCl HHN N THFCHCl3 OHC N NN NCHOH HHH707172Schemat 30Wstępne badania były zainspirowane przez dobrze znaną procedurą usunięciagrupy tert-butylowej z tetra-tert-butylokaliks[4]arenu, katalizowanego przez kwasy Lewisaw aromatycznych węglowodorach lub ich elektrodonorowych pochodnych (fenol, weratrollub anizol) [126, 127].W tej procedurze przeniesienie grupy tert-butylowej zachodzi nabardziej aktywny aromatyczny węglowodór, co jest możliwe, dzięki stabilnościkarbokationu tert-butylowego, który powstaje w wyniku reakcji.39 Zastosowane zostały następujące katalizatory: AlCl3, BF3, ZnCl2, TiCl4, H2SO4(98%, r.t [ Pobierz całość w formacie PDF ]
zanotowane.pl doc.pisz.pl pdf.pisz.pl milosnikstop.keep.pl
.4.PodsumowaniePodsumowując należy stwierdzić, iż związki porficenowe są niezwykleinteresującymi obiektami badań (Rysunek 13).PORFICENYZASTOSOWANIE BADANIA PODSTAWOWEDIAGNOSTYKA STRUKTURA I FOTOFIZYKAFOTODYNAMICZNA (PDD) STAN�W WZBUDZONYCHTERAPIA FOTODYNAMICZNA MECHANIZM TAUTOMERYZACJI(PDT)SPEKTROSKOPIA POJEDYNCZYCHCZSTECZEKRysunek 13W ciągu ostatnich lat nastąpił duży rozwój chemii porficenów, zostały opracowanenowe metody syntezy i znacznie zwiększyło się wykorzystanie związków porficenówychw terapii fotodynamicznej.Jednak nadal brakuje wygodnych i wydajnych metod syntezy porficenów opartychna niedrogich, handlowo dostępnych substratach, które pozwoliłyby otrzymywać porficenyw dużej skali.Brakuje też podstawowej wiedzy o właściwościach fizykochemicznych tejgrupy związków, która może być bezcenną przy określeniu przydatności porficenów w rolifotosensybilizatora w PDT.37 3.WYNIKI I DYSKUSJA3.1.Synteza i właściwości niepodstawionego porficenuAtrakcyjność niepodstawionego porficenu [H2(Pc),1] jest przede wszystkimzwiązana z jego oryginalnymi właściwościami fizykochemicznymi.Istnieją jednak pewneograniczenia co do wykorzystywania tego związku, związane przede wszystkim zwysokim kosztem i brakiem odpowiedniej syntezy, pozwalającej otrzymywać porficen zdobrą wydajnością.Opracowanie wygodnej i wydajnej strategii syntezy było jednym z pierwszychkroków podjętych w tej pracy.Inspiracja wynikała również z dwóch ważnych powodów:po pierwsze, niepodstawiony porficen może być interesującym substratem w syntezieorganicznej.Drugim z powodów była możliwość zastosowania neutronografii dla ustaleniapołożenia wewnętrznych protonów niepodstawionego porficenu.Szybki ruch protonówiminowych w porficenie sprawia, że badania krystalograficzne nie pozwalają naprzypisanie ich do poszczególnych atomów azotu.W rozwiązaniu tego problemu iustaleniu struktury tautomerycznej trans lub cis pomóc może neutronografia, metodabadania struktur ciał wykorzystująca dyfrakcję neutronów.Jest to nowoczesna i bardzoefektywna technika dla badania wiązań wodorowych i ustalenia miejsca zamieszkania atomów wodoru w cząsteczce.Dla lepszego zrozumienia procesów zachodzących w porficenie istotne jestokreślenie struktury oscylacyjnej cząsteczki.Jednak zastosowanie tradycyjnych technikbadań spektroskopii IR i Ramana nie zawsze pozwala wykryć i zinterpretować drganiaazot-wodór w związkach porficenowych.Najlepszym sposobem analizy wiązańwodorowych, niewidocznych w podstawowych technikach badań, jest spektroskopianieelastycznego rozpraszania neutronów (INS).Warto zaznaczyć, że neutronografiawymaga posiadania większej ilości substancji badanej, czym odróżnia się od analizyrentgenostrukturalnej.Warto przypomnieć, iż niepodstawiony porficen 1 został zsyntetyzowany przezE.Vogla i jego współpracowników z wydajnością 2-3% w wyniku reakcji reduktywnegosprzęgania z 5,5 -diformylo-2,2 -bipirolu (16) przy pomocy niskowartościowego tytanu,generowanego in situ (Schemat 29).38 N NTiCl4HPOCl3N N Zn/Cu,DMF HOHCN CHONHH NNTHFHH16211Schemat 29Syntetyczną słabością tego procesu jest przede wszystkim niska wydajnośćproduktu, jak również utrudnienia, związane z syntezą i wykorzystaniemniepodstawionego 2,2 -bipirolu (21), podstawowego prekursora, który niesłychanie szybkoutlenia się i komplikuje pracę eksperymentatora.3.1.1.Synteza 2,7,12,17-tetra-tert-butyloporficenuOpracowanie prostszej metody otrzymanie niepodstawionego porficenu rozpoczętood syntezy 2,7,12,17-tetra-tert-butyloporficenu [H2(TBPc),72] (Schemat 30).TsCl t -BuCl/AlCl3 n -BuLi/TMP, CuCl2KOHCH3OHN NCH2Cl2 THFNaOH NN NTsH TsTsTs18154 155 156N NPOCl3/DMFTiCl4, Zn/CuCl HHN N THFCHCl3 OHC N NN NCHOH HHH707172Schemat 30Wstępne badania były zainspirowane przez dobrze znaną procedurą usunięciagrupy tert-butylowej z tetra-tert-butylokaliks[4]arenu, katalizowanego przez kwasy Lewisaw aromatycznych węglowodorach lub ich elektrodonorowych pochodnych (fenol, weratrollub anizol) [126, 127].W tej procedurze przeniesienie grupy tert-butylowej zachodzi nabardziej aktywny aromatyczny węglowodór, co jest możliwe, dzięki stabilnościkarbokationu tert-butylowego, który powstaje w wyniku reakcji.39 Zastosowane zostały następujące katalizatory: AlCl3, BF3, ZnCl2, TiCl4, H2SO4(98%, r.t [ Pobierz całość w formacie PDF ]
