КОМПЛЕКСЫ ЭРБИЯ И ЛЮТЕЦИЯ «СЭНДВИЧЕВОГО» ТИПА, СОДЕРЖАЩИЕ ФРАГМЕНТЫ ТЕТРААНТРАХИНОНОПОРФИРАЗИНА И ЗАМЕЩЕННЫХ ФТАЛОЦИАНИНОВ
Аннотация
Настоящая работа касается синтеза и спектральных свойств металлокомплексов эрбия и лютеция «сэндвичевого» типа, содержащих тетраантрахинонопорфиразиновые, а также фталоцианиновые фрагменты. Взаимодействием тетраантрахинонопорфиразина эрбий(лютеций)ацетата с избытками фталонитрила, 4-хлор-, 4-бромфталонитрила и незамещенного фталонитрила получены комплексы «сэндвичевого» типа несимметричного строения. Соединения экстрагировали из реакционной смеси подходящим органическим растворителем (ДМФА или толуолом) и очищали длительной экстракцией примесей ацетоном в аппарате Сокслета. Окончательную очистку осуществляли методом колоночной хроматографии. Полученные комплексы – твердые вещества зеленого цвета, обладающие растворимостью в ДМСО, ДМФА и концентрированной серной кислоте. Состав и строение комплексов подтверждали данными элементного анализа, ИК и электронной спектроскопии. Найденные значения содержания элементов находятся в хорошем соответствии с вычисленными. Исследовано влияние химического строения новых соединений «сэндвичего» типа на их спектральные свойства и возможные области применения. В частности, при анализе электронных спектров поглощения обнаружено, что металл, природа заместителей в тетраантрахиноновом фрагменте и замена атомов водорода на атомы галогена во фталоцианиновом фрагменте незначительно влияют на характер и положение максимумов поглощения. В связи с тем, что традиционной областью использования соединений фталоцианинового ряда является их применение в качестве светопрочных красителей и пигментов, были проведены исследования колористических свойств, синтезированных органорастворимых металокомплексов эрбия и лютеция. Установлено, что соединения проявляют свойства пигментов и красителей для полимерных материалов, таких как полистирол и полиэтилен. Кроме этого, определены температурные параметры термоокислительной деструкции и установлено, что полученные фталоцианины «сэндвичего» типа обладают высокой устойчивостью к термоокислительной деструкции.
Литература
Stuzhin P.A., Pimkov I.V., Ul'-Khak A., Ivanova S.S., Popkova I.A., Volkovich D.I., Kuz'Mitskii V.A., Donzello M.-P. Synthesis and spectral properties of 1,2,5-thiadiazolo-, 1,2,5-selenadiazolo-, and benzo-fused β-phenyl-substituted porphyrazines. Russ. J. Org. Chem. 2007. V. 43. N 12. P. 1854-1863. DOI: 10.1134/S1070428007120202.
Kustov A.V., Kudayarova T.V., Antonova O.A., Smirnova N.L., Kladiev A.A., Kladiev A.A. Solvation and Ion–ion Interactions in Aqueous and Non-aqueous Solutions of Cationic Cytostatic Agent Prospidium Chloride. Mendeleev Commun. 2019. V. 29. N 4. P. 441–443. DOI: 10.1016/j.mencom.2019.07.029.
Berezin D.B., Makarov V.V., Znoyko S.A., Mayzlish V.E., Kustov A.V. Aggregation of Water Soluble Octaanionic Phthalocyanines and Their Photoinactivation Antimicrobial Effect in Vitro. Mendeleev Commun. 2020. V. 30 N 5. P. 621–623. DOI: 10.1016/j.mencom.2020.09.023.
Shutov D.A., Ivanov A.N., Rakovskaya A.V., Smirnova K.V., Manukyan A.S., Rybkin V.V. Synthesis of oxygen-containing iron powders and water purification from iron ions by glow discharge of atmospheric pressure in contact with the solution. J. Phys. D: Appl. Phys. 2020. V. 53. N 44. P. 445202. DOI: 10.1088/1361-6463/aba4d7.
Shutov D.A., Ivanov A.N., Rybkin V.V., Manukyan A.S. Comparative study of electrical and physical parameters of glow discharge under water solutions of anionic and cationic surfactants. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. [Chem-ChemTech]. 2020. V. 63. N 2. P. 91–98. DOI: 10.6060/ivkkt.20206302.6194.
Ivanov A.N., Shutov D.A., Manukyan A.S., Rybkin V.V. Influence of Non-uniformity of Generation of Ac-tive Particles on Deposition Processes and Redox Reactions in a Glow Discharge in Contact with Water. Plasma Chem. Plasma Process. 2019. V. 39. N 1. P. 63–73 DOI: 10.1007/s11090-018-9936-9.
Shutov D.A., Sungurova A.V., Manukyan A.S., Izvekova A.A., Rybkin V.V. Chromium Ion Redox Processes in Aqueous Solution during Treatment with At-mospheric Pressure Direct-Current Discharge in Oxygen. High Energy Chem. 2019. V. 53. N 5. P. 385–389. DOI: 10.1134/S0018143919050126.
Kustov A.V., Belykh D.V., Smirnova N.L., Khudyaeva I.S., Berezin D.B. Partition of methylpheophorbide a, di-oxidine and their conjugate in the 1-octanol/phosphate saline buffer biphasic system. J. Chem. Thermodyn. 2017. V. 115. P. 302–306. DOI: 10.1016/j.jct.2017.07.031.
Kustov A.V., Smirnova N.L., Berezin D.B., Berezin M.B. Thermodynamics of solution of proto- and me-zoporphyrins in N,N-dimethylformamide. J. Chem. Thermodyn. 2015. V. 89. Р. 123–126. DOI: 10.1016/j.jct.2015.05.016.
Shutov D.A., Sungurova A.V., Manukyan A.S., Rybkin V.V. Reduction–Oxidation of Chromium Ions in Aqueous Solution by Treatment with Atmospheric-Pressure Direct-Current Discharge in Argon. High Energy Chem. 2018. V. 52. N 5. P. 429–432. DOI: 10.1134/S0018143918050144.
Shutov D.A., Sungurova A.V., Smirnova K.V., Manukyan A.S., Rybkin V.V. Oxidative-reducing processes with participation of manganese ions initiated by an electric discharge in aqueous solution. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. [ChemChemTech]. 2018. V. 61. N 9-10.
P. 23–29. DOI: 10.6060/ivkkt20186109-10.5802.
Simic-Glavaski B. Phthalocyanines: Properties and Ap-plications. New York: VCH. Editor C.C. Leznoff, A.B.P. Lever. 1993. V. 3. P. 119.
Nalwa H.S., Shirk J.S. Phthalocyanines: Properties and Applications. New York: VCH. Editor C.C. Leznoff, A.B.P. Lever. 1996. V. 4. P. 79.
Simpson T.R.E., Cook M.J., Petty M.C., Thorpe S.C., Russel D.A. Surface plasm on resonance of self-assembled phthalocyanine monolayers: possibilities for optical gas sensing. Analyst. 1996. V. 121. P. 1501. DOI: 10.1039/AN9962101501.
Krier A., Parr T., Davidson K., Collins R.A. Red Shift in Optical Absorption of Erbium and Dysprosium Diph-thalocyanine Thin Films on Exposure to Chlorine. Adv. Mater. 1996. V. 6. N 4. P. 203. DOI: 10.1002/(SICI)1099-0712(199607)6:4<203::AID-AMO241>3.0.CO;2-%23.
Bouvet M., Silinsh E.A., Simon J., Passard M., Pauly A., Gemmain J.P., Malleysson C. Influence of NO2 on the electrical conductivity of lutetium phthalo-naphthalocyanine thin films. Synt. Metals. 1996. V. 80. N 1. P. 25. DOI: 10.1016/0379-6779(96)03658-2.
Lukyanets E.A., Pukhtina E.V., Ulanova L.A., Ko-valeva M.A. ESR dosimeters based on metallodiphthalo-cyanines: Correlation between ESR and spectrophotometric data. Appl. Radiat. Isotop. 1996. V. 47. N 11-12. P. 1541. DOI: 10.1016/S0969-8043(96)00206-0.
Tomilova L.G., Chernykh E.V., Ioffe N.T., Lukyanets E.A. Synthesis and spectral-electrochemical study of diphthalocyanines of rare earth elements. Russ. J. Gen. Chem. 1983. V. 53. N 11. P. 2594-2601.
Ponvaden A., Gozien Y., L’Her M. Unsymmetricly t-Bu-substituted lutetium diphthalocyanine. New J. Chem. 1991. V. 15. P. 515.
Nemykin V.N., Volkov S.V. Synthesis, structure and spectral properties of heteroligand complexes of lantha-nides based on phthalocyanine and its analogs. Russ. J. Coord. chem. 2000. V. 26. N 6. P. 465.
Lapkina L.A., Niskanen L.A., Ronkkomaki H., Larchenko V.E., Popov K.I., Tsivadze A.Y. Synthesis and characterization of sandwich-type gadolinium and yt-terbium crown ether-substituted phthalocyanines. J. Porph. Phthal. 2000. V. 4. N 6. P. 587. DOI: 10.1002/1099-1409(200009/10)4:6<588::AID-JPP220>3.0.CO;2-N.
Lapkina L.A., Gorbunova Yu.G., Nefedov S.E., Tsivadze A.Yu. The first example of a structurally char-acterized sandwich double-deck complex of a rare earth element with crown-substituted phthalocyanine. Synthesis and structure of bis [tetra- (15-crown-5) phthalocyani-nate] -ytterbium (III) complex. Izv. RAN. Ser. Khim. 2003. N 7. P. 1548-1551.
Borisov A.V., Mayzlish V.E., Shaposhnikov G.P. Tetraanthraquinonoporphyrazines: II. Synthesis and Properties of Metal Complexes of Substitute. Russ. J. Gen. Chem. 2005. V. 75. N 10. P. 1579-1583.
Birin K.P., Gorbunova Yu.G., Tsivadze A.Yu. Cerium (IV) Tetra-15-crown-5-phthalocyaninate: synthesis and investigation. J. Porph. Phthal. 2004. V. 8. N 4-6. P. 610.
Liu W., Jiang J., Du D., Arnold D.P. Synthesis and Spectroscopic Properties of Homoleptic Bis[octakis(octyloxy)phthalocyaninato] Rare Earth(III) Sandwich Complexes. Aust. J. Chem. 2000. V. 53. N 2. P. 131.
Kriushkina M.A., Borisov A.V., Shaposhnikov G.P. Amino-substituted tetraanthraquinonoporphyrazines. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2009. V. 52. N 7. P. 21-26.
Borisov A.V., Maizlish V.E., Shaposhnikov G.P., Korzhenevskii A.B., Shikova T.G., Sokolova V.V., Koifman O.I. Tetraanthraquinonoporphyrazines: III. Synthesis and Physicochemical Properties of Metal Complexes of Hy-droxy-Substituted Tetraanthraquinonoporphyrazines. Russ. J. Gen. Chem. 2012. V. 82. N 10. P. 1740–1747. DOI: 10.1134/S1070363212100180.
Lebedeva N., Yakubov S., Kinchin A., V’yugin A. A software-hardware unit for measuring signals from a 1000d derivatograph and computer-assisted processing of thermogravimetric data. Russ. J. Phys. Chem. 2005. V. 79. N 5. P. 827.
Zheltov A.Ya. Workshop on the use of dyes. M.: RKhTU im. D.I. Mendeleeva. 2009. 94 p.
Melnikov B.N., Shcheglova T.L., Vinogradov G.I. The use of dyes. M.: BINOM. Laboratoriya znaniy. 2014. 331 p.
Borisov A.V., Mayzlish V.E., Shaposhnikov G.P. Tetraanthraquinonoporphyrazines: I. substituted 2,3-dicarboxyanthraquionones. Russ. J. Gen. Chem. 2005. V. 75. N 7. P. 1151-1156. DOI: 10.1007/s11176-005-0384-x.
