Yeni çoklu ftalosiyanin sentez, reaksiyon ve özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Ftalosiyaninler, 1907 yılında Braun ve Tcherniac tarafından ftalimid ve asetik asitten o-siyanobenzamid sentezi sırasında raslantı sonucu bulunmuştur. 1933-1940 yılları arasında Linstead'in incelemeleri ve Robertson'ın X-ışını çalışmaları ile ftalosiyaninlerin yapıları aydınlatılmıştır. Ftalosiyaninlerin ısıya, ışığa, asitlere ve bazlara karşı kararlılıkları dikkat çekmiştir. Baskı mürekkeplerinde, kaplamalarda, boyalarda ve plastiklerde mavi ve yeşil pigment olarak kullanılmalarının yanı sıra, kükürt atıklarının kontrolündeki katalizörler, lazerler, yağlayıcılar, kanser tedavisinde fotodinamik elemanlar, optik bilgi depolama sistemleri, fotoğraflama, fotokopi, yüksek enerji pilleri, kimyasal sensörler, elektrokromik gösterge cihazları ve sıvı krital renkli ekran uygulamaları gibi birçok alanda da kullanımları vardır. Ftalosiyaninler genellikle ftalonitril ve bunların çeşitli türevlerinden (örneğin; ftalimid, ftalik asit vb.) veya bunların substitüsyon ürünlerinden metalsiz olarak ve metal tuzları ile de genellikle yüksek sıcaklıklarda metalli olarak sentezlenmişlerdir. Merkezde bulunan metal iyonu ve periferal substitüentler değiştirilerek yeni ftalosiyaninler elde edilebilmektedir. Simetrik substitüe ftalosiyaninlerin yanısıra, son yıllarda asimetrik substitüe ftalosiyaninler de oldukça ilgi çekmektedir. Bu bileşikler ilginç non-lineer optik özellikler gösterirler ve L-B filmleri için önemlidirler. Asimetrik ftalosiyaninlerin sentezi ve saflaştırılması kimyacıların ilgisini çekmektedir. Yüksek Lisans Tez konusu olarak Yeni Çoklu Ftalosiyanin Sentez, Reaksiyon ve Özelliklerinin İncelenmesi kapsamında yeni asimetrik ftalosiyanin bileşiklerinin sentezi ve yapılarının aydınlatılması hedeflenmiştir. Ftalosiyanin sentezi için; DMSO, DMF gibi bazı organik çözücülerde çözünebilen ve yeni bir ftalonitril türevi olan 4-[3,5-bis(3,4-disiyanofenoksi)fenoksi]ftalonitril (9) sentezlenmiştir ve buradan da ilgili metal tuzlarıyla ve uygun çözücülerde yeşil renkli lutesyum(III) asetat, (13), çinko(II), (14), kobalt(II), (15), asimetrik substitüentli ftalosiyanin kompleksleri siklotetramerizasyon reaksiyonlarıyla elde edilmiştir. Kolon kromotografisi yöntemiyle saflaştırılmıştır. Yeni sentezlenmiş maddelerin yapıları UV/ vis, IR, 1H-NMR spektrumlarıyla aydınlatılmıştır. Temmuz,2005Dilek DOĞAN The compounds which were called phthalocyanines discovered as an accident in 1907, by Braun and Tcherniac during preparation of o-cyanobenzamide from phthalimide and acetic acid. After the investigations of Linstead and X-ray studies of Robertson the structure of phthalocyanines were elucitated between 1933 and 1940. Phthalocyanines' stability to light, heat, acids and alkalies have been outstanding peculiarity. They are extensively used in printing inks, coatings, paints and plastics as blues and greens pigments. The phthalocyanines find use also in catalylts for control of sulfur effluents, lasers, lubricants, photodynamic reagents for cancer therapy, optical information storage systems, photography and xerography, high energy density batteries, chemical sensors, electrochoromic display devices and liquid crystal colour display applications. Phthalocynanines are usually synthesized starting from the appropriate phthalonitriles and their derivatives (ex.: phthalimide, phthalicacid, etc.) or their substitution yield as metal-free phthalociyanine and metallophthalocyanines which obtained especially in high temperatures with the presence of a suitable anhydrous metal salt. The two variables are central metal ion and the peripheral substituents: when there is the possiblty of inserting a great number of different metal ions which are combined with the unlimited number and type of substituents into the phthalociyanine core, the possibilty of obtaining novel product is infinite. Beside the symmetrically substituted phthalocyanines, in the last few years, unsymmetrically substituted phthalociyanines haven't been not only synthesized but also showed interesting properties in non-lineer optics and are important for L-B films. However, the synthesis and isolation of unsymmetrically substituted phthalocyanines are still of huge interest for the chemist. According to master of science thesis, titled as Synthesis, Reaction and Characterization of Some Novel Phthalocyanines, we have synthesized new unsymmetrically substituted phthalociyanines. In the present work, we have synthesized for the first time 4-[3,5-bis(3,4-dicyanophenoxy)phenoxy]phthalonitrile (9),which also soluble in some organic solvents like DMF,DMSO. Conversation of 4-[3,5-bis(3,4-dicyanophenoxy) phenoxy]phthalonitrile (9) to lutetium (III), (13), cobalt (II), (14), zinc(II), (15) unsymmetrically substituted phthalocyanines were accomplished through the usual cyclotetramerization reactions in the presence of a suitable anhydrous metal salt and solvent. The purification of these compounds were made by using silica-gel coloumn chromatography. UV/ vis, IR, 1H-NMR spectra confirm the proposed structure of the synthesized compounds. June,2005Dilek DOĞAN