Изобретение относится к химической промышленности, а именно к тетрапиррольным макрогетероциклам - тетрафенилпорфинам, т.е. порфинам, замещенным по мезо-положениям фенильными кольцами, содержащим в одном из фенильных колец акриламидный заместитель, конкретно к новым химическим соединениям 5-(4'-акрил-амидофенил)-10,15,20-трифенилпорфину и 5-(3'-акриламидофенил)-10,15,20-трифенилпорфину.
Уровень техники
Тетрапиррольные макрогетероциклы играют важную роль в живой природе и технике, входя в структуру дыхательных пигментов, ферментов, витаминов, катализаторов, сенсоров и т.д. и, обладая узкой, интенсивной полосой поглощения в видимой области, могут быть использованы в качестве красящего вещества оптических фильтров.
Представляют интерес тетрафенилпорфины, имеющие максимум поглощения света в области 630-650 нм в целях использования их для фотодинамической терапии и создания оптических фильтров.
Оптические фильтры чаще всего представляют собой окрашенные органические стекла и могут быть получены из так называемых "цветных полимеров", т.е. полимеров, имеющих в составе макромолекул элементарные звенья, содержащие хромофоры. Такие полимеры получают сополимеризацией виниловых мономеров, например производных метакриловой кислоты с красителями, содержащими винильную группу.
Известен тетрафенилпорфин (Порфирины: структура, свойства, синтез / К.А.Аскаров, Б.Д.Березин, Р.П.Евстигнеева и др. - М.: Наука, 1985. - С.211-212), имеющий максимум поглощения в органических растворителях в области 650 нм и являющийся структурным аналогом заявляемых соединений.
Однако его невозможно использовать в качестве красящего вещества оптических фильтров на основе "цветных полимеров".
Сущность изобретения
Задачей изобретения является поиск новых соединений, пригодных для получения "цветных полимеров" с целью использования последних в качестве оптических фильтров.
Поставленная задача решена 5-(4'-акриламидофенил)-10,15,20-трифенилпорфином (I) и 5-(3'-акриламидофенил)-10,15,20-трифенил-порфином (II).
Индивидуальность и структура заявляемых соединений установлена по аналогии спектральных характеристик в видимой области
спектра их растворов в хлороформе с таковыми их ближайшего структурного аналога, 1Н ЯМР- и ИК-спектрам.
Электронные спектры поглощения растворов заявляемых соединений и их структурного аналога в хлороформе регистрировали на спектрофотометре Perkin Elmer Lambda 20 в кварцевых прямоугольных кюветах толщиной 10 мм, концентрация растворов ˜10-5 М. Положение длинноволновых полос поглощения этих спектров приведены ниже.
Высокая аналогия видимых частей электронных спектров поглощения убедительно свидетельствует о том, что заявляемые соединения относятся к классу тетрафенилпорфинов, а именно являются замещенными тетрафенилпорфинами.
В качестве заместителей выступают акриламидные группы. Количество, положение и природа заместителей со всей очевидностью вытекают из строения используемых для их получения синтонов: 5-(4'-аминофенил)-10,15,20-трифенилпорфина и 5-(3'-аминофенил)-10,15,20-трифенилпорфина, соответственно, и полос поглощения в ИК-спектрах заявляемого соединения в области 1673 см-1, относящихся к валентным колебаниям карбонильной группы, и в области 3325 см-1, относящихся к валентным колебаниям NHCO-группы.
1Н ЯМР - спектры заявляемых соединений, регистрировались на ЯМР-спектрометре Bruker AS-200, растворитель CDCl3, внутренний эталон ТМС.
Параметры спектров заявляемых соединений с отнесением сигналов, приведенные ниже, полностью подтверждают приписываемую им структуру:
7,52s (NHCO), 6,53m (СН2),
5,90d (CH), 8,19m (o-H Ph),
7,76m (m, n-H), 8,83s (β-H), -2,80s (NH)
7,42s (NHCO), 6,36m (CH2),
5,66m (CH), 8,83s (β-H), -2,78s (NH)
Таким образом, совокупность спектральных данных однозначно определяет структуру заявляемых соединений, как 5-(4'-акриламидо-фенил)-10,15,20-трифенилпорфина и 5-(3'-акриламидофенил)-10,15,20-трифенилпорфина.
5-(4'-акриламидофенил)-10,15,20-трифенилпорфин и 5-(3'-акриламидофенил)-10,15,20-трифенилпорфин представляют собой коричневато-фиолетовые кристаллические вещества с металлическим блеском, не плавкие до 400°С, растворимые в хлороформе, пиридине, ДМФА и ДМСО с образованием интенсивно окрашенных растворов.
Полученные 5-(4'-акриламидофенил)-10,15,20-трифенилпорфин и 5-(3'-акриламидофенил)-10,15,20-трифенилпорфин могут быть использованы для получения "цветных полимеров" с целью применения последних в качестве оптических фильтров.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Для осуществления изобретения используют 5-(4'-амино-фенил)-10,15,20-трифенилпорфин или 5-(3'-аминофенил)-10,15,20-трифенилпорфин, которые получали восстановлением 5-(4'-нитро-фенил)-10,15,20-трифенилпорфин или 5-(3'-нитрофенил)-10,15,20-трифенилпорфинов известным способом (Сырбу С.А. Кандидатская диссертация, Иваново, 1987, С.109-110). Кроме того, используют следующие вещества: хлорангидрид акриловой кислоты, который получали фракционной перегонкой смеси акриловой кислоты, бензоил-хлорида и гидрохинона с умеренной скоростью через колонку высотой 25 см, пиридин - ГОСТ 13647, хлороформ - ГОСТ 20015-88, оксид алюминия для хроматографии III степени активности по Брокману - ТУ 6-09-3916 (ГОСТ 8136), метилен хлористый - ГОСТ 9968-86.
Заявляемые соединения могут быть получены, например, следующим образом.
100 мг (0,129 ммоль) 5-(4'-аминофенил)-10,15,20-трифенилпорфина или 5-(3'-аминофенил)-10,15,20-трифенилпорфина, 0,5 мл (6,298 ммоль) хлорангидрида акриловой кислоты, 5 мл осушенного пиридина и 20 мл хлороформа перемешивают на магнитной мешалке при комнатной температуре в течение суток. Затем раствор выливают в 200 мл воды и кипятят 1 час. Выпавший осадок отделяют фильтрованием, промывают водой и высушивают при 80°С. Для очистки осадок растворяют в 30 мл хлористого метилена и хроматографируют на колонке с оксидом алюминия III степени активности по Брокману, элюируя хлористым метиленом. Элюат упаривают до 3-5 мл и продукт высаждают добавлением 50 мл этанола.
Получают 90 мг (0,116 ммоль), соответственно, 5-(4'-акриламидофенил)-10,15,20-трифенилпорфина или 5-(3'-акриламидофенил)-10,15,20-трифенилпорфина. Выход ˜80% от теории.
Для определения возможности использования 5-(4'-акриламидофенил)-10,15,20-трифенилпорфина и 5-(3'-акриламидофенил)-10,15,20-трифенилпорфина в качестве красящего вещества оптических фильтров получали образцы цветного органического стекла. Для этого готовили растворы этих соединений в метилметакрилате с концентрацией ˜10-5 М, заливали их в разборные стеклянные формы и подвергали термополимеризации при 140°С в течение 24 часов. Затем полученные образцы цветного органического стекла извлекали из форм и определяли длину волны длинноволнового максимума поглощения. Для оптического фильтра на основе 5-(4'-акриламидофенил)-10,15,20-трифенилпорфина и оптического фильтра на основе 5-(3'-акриламидофенил)-10,15,20-трифенилпорфина она составляет 646 нм. Достигаемая оптическая плотность зависит от количества 5-(4'-акриламидофенил)-10,15,20-трифенилпорфина или 5-(3'-акрил-амидофенил)-10,15,20-трифенилпорфина, вошедших в состав сополимера, и толщины фильтра.
Таким образом, обладая максимумом поглощения в области 650 нм предлагаемые 5-(4'-акриламидофенил)-10,15,20-трифенилпорфин и 5-(3'-акриламидофенил)-10,15,20-трифенилпорфин могут быть использованы в качестве красящего вещества для создания оптических фильтров.
Изобретение относится к области органической химии, в частности к новым тетрапиррольным макрогетероциклам-дифенилоктаалкилпорфинам, которые могут быть использованы в качестве красящего вещества оптических фильтров. Описываются 5-(4′-акриламидофенил)-10,15,20-трифенилпорфин (I) и 5-(3′-акриламидофенил)-10,15,20-трифенилпорфин (II) в качестве красящего вещества оптических фильтров. Указанные соединения обладает максимумом поглощения в области 650 нм и пригодны для получения цветных полимеров, используемых в качестве оптического фильтра.
5-(4'-акриламидофенил)-10,15,20-трифенилпорфин (I) и 5-(3'-акриламидофенил)-10,15,20-трифенилпорфин (II)
в качестве красящего вещества оптических фильтров.
