Galvenā atšķirība starp ftalocianīnu un porfirīnu ir tā, ka ftalocianīna molekulas satur četras indola vienības vai pirola gredzenus, kas saistīti ar slāpekļa atomiem, kas ir konjugēti ar benzola gredzeniem, savukārt porfirīna molekulas satur četrus pirola gredzenus, kas saistīti ar metāna oglekļa tiltiem.
Ftalocianīns jeb H2Pc ir liels, aromātisks, makrociklisks organisks savienojums ar formulu (C8H4N2)4H2. Porfirīna savienojumi ir ligandu konjugētas skābes, kas var saistīties ar metāliem, veidojot kompleksus.
Kas ir ftalocianīns?
Ftalocianīns jeb H2Pc ir liels, aromātisks, makrociklisks organisks savienojums ar formulu (C8H4N2)4H2. Tam ir teorētiskas un specializētas intereses par ķīmiskajām krāsvielām un fotoelektrību. Šai vielai ir četras izoindola vienības, kas ir saistītas viena ar otru caur slāpekļa atomu gredzenu. Šim savienojumam ir divdimensiju ģeometrija un gredzenu sistēma, kas satur 18 pi elektronus. Notiek plaša pi elektronu delokalizācija, kas var izraisīt molekulai noderīgas īpašības, kuras var izmantot krāsās un pigmentos. Turklāt šī savienojuma atvasinājumi, piemēram, metālu kompleksi, ir nozīmīgi katalīzē, organiskajās saules baterijās un fotodinamiskajā terapijā.
Attēls 01: Ftalocianīna ķīmiskā struktūra
Turklāt ftalocianīna savienojumi un to metālu kompleksi spēj agregēties, un tāpēc tiem ir zema šķīdība parastajos šķīdinātājos. Piemēram, ja ņem vērā tādas pašas temperatūras, benzolam ir zema šķīdība nekā ftalocianīnam. Turklāt lielākā daļa ftalocianīna savienojumu ir termiski stabili, kamēr tie sublimējas bez kušanas augstā temperatūrā.
Aplūkojot ftalocianīna sintēzi, tas veidojas, ciklotetramerizējot dažādus ftalskābes atvasinājumus, piemēram, ftalonitrilu, diiminoizoindolu, ftālskābes anhidrīdu un ftalimīdus. Turklāt mēs varam izmantot arī ftalskābes anhidrīda karsēšanas metodi, ja ir pietiekami daudz urīnvielas, lai iegūtu H2Pc.
2. attēls: ftalocianīna krāsviela
Ftalocianīna primārais lietojums ir tā izmantošana kā krāsvielas un pigmenti. Tomēr šīs molekulas modifikācijas var būt noderīgas, lai pielāgotu Pc absorbcijas un emisijas īpašības, lai iegūtu dažādas krāsas krāsvielas un pigmentus. Citi atvasinājumi ir noderīgi arī fotoelementā, fotodinamiskajā terapijā, nanodaļiņu konstruēšanā un katalīzē.
Kas ir porfirīns?
Porfirīna savienojumi ir ligandu konjugētas skābes, kas var savienoties ar metāliem, veidojot kompleksus. Šī kompleksa metāla jons parasti ir +2 vai +3 uzlādēts katjons. Mēs varam saukt porfirīna savienojumu bez metāla jona tā dobumā par "brīvo bāzi". Ir daži kompleksi, kas satur dzelzi metāla centrā. Mēs tos saucam par "hēmu kompleksiem" vai vienkārši "hemiem". Ir olb altumvielas, kas sastāv no dzelzs, ko sauc par hemoproteīniem. Dabā mēs varam plaši atrast šāda veida olb altumvielas. Turklāt mūsu asinīs ir divi galvenie skābekli saistoši proteīni, ko sauc par hemoglobīnu un mioglobīnu. Tie ir dzelzs porfirīni. Turklāt ir dažādi citohromi, kurus mēs varam nosaukt par hemoproteīniem.
H2porfirīns + [MLn]2+ → M (porfirināts) Ln−4 + 4 L + 2 H+, kur M=metāla jons un L=ligands
Kāda ir atšķirība starp ftalocianīnu un porfirīnu?
Ftalocianīns jeb H2Pc ir liels, aromātisks, makrociklisks organisks savienojums ar formulu (C8H4N2)4H2. Porfirīna savienojumi ir ligandu konjugētas skābes, kas var savienoties ar metāliem, veidojot kompleksus. Galvenā atšķirība starp ftalocianīnu un porfirīnu ir tā, ka ftalocianīna molekulas satur četras indola vienības vai pirola gredzenus, kas saistīti ar slāpekļa atomiem, kas ir konjugēti ar benzola gredzeniem, turpretim porfirīna molekulās ir četri pirola gredzeni, kas saistīti ar metāna oglekļa tiltiem.
Tālāk esošajā infografikā tabulas veidā ir parādītas atšķirības starp ftalocianīnu un porfirīnu, lai tos varētu salīdzināt.
Kopsavilkums - ftalocianīns pret porfirīnu
Galvenā atšķirība starp ftalocianīnu un porfirīnu ir tā, ka ftalocianīna molekulas satur četras indola vienības vai pirola gredzenus, kas saistīti ar slāpekļa atomiem, kas ir konjugēti ar benzola gredzeniem, savukārt porfirīna molekulās ir četri pirola gredzeni, kas saistīti ar metāna oglekļa tiltiņiem.
