Применение тетрапиррольных металлокомплексов в химии полимеров и технике

Металлокомплексы порфирина и его производных используются для окраски химических волокон и пластических масс, в качестве пигментов синих, сине-зеленых и зеленных оттенков. Интерес к этим красителям обусловлен их высокой светостойкостью, химической устойчивостью, чистотой тонов.

Металлосодержащие порфиразиновые соединения являются эффективными стабилизаторами полимеров. Эффективность ингибирующего действия комплексов порфиразинового лиганда уменьшается в следующей последовательности /36/.

CuNiCoZnCd.

Наиболее распространенным методом термостабилизации полимеров является введение добавок в мономер перед его полимеризацией. Это значительно упрощает процесс стабилизации и позволяет достичь хорошего совмещения и распределения компонентов. Однако при этом необходимо учитывать, что дополнительно вводимые компоненты могут существенно влиять на ход реакции полимеризации, а именно оказывать как ингибирующее, так и каталитическое действие, вызывать структурирование или деструкцию образующегося полимера, обрывать реакционную цепь, взаимодействовать с активатором и др.

Порфиразины не только стабилизируют полимер, но и сами способны к полимеризации. На основе таких полимеров можно создать ценные материалы, сочетающие специфичные физико-химические и механические свойства, ВМС с присущими фталоцианину химической и термической устойчивостью, каталитической активностью, полупроводниковыми свойствами.

Исследования электрофизических свойств полифталоцианинов металлов показали, что они являются типичными полупроводниками. Полифталоцианины, содержащие координационно-связанный металл, обладают более высокой проводимостью, чем свободный от металла фталоцианин.

Уже более полутора столетий практически с момента утверждения химии как науки, порфирины привлекают пристальное внимание благодаря уникальной роли, которую они играют в живой природе.

Наряду с чисто теоретическими исследованиями достаточно давно предпринимались отдельные попытки использования порфиринов для решения тех или иных практических задач. Объем прикладных исследований порфиринов резко возрос за последние двадцать лет. Это объясняется тем, что порфирины стали доступны широкому кругу исследователей, и в не меньшей степени осознанием тех уникальных потенциальных возможностей порфиринов, которые заложены в их структуре.

Серьезный интерес исследователей, работающих в различных областях науки, проявляемый к нетрадиционным, в том числе гетеразамещенным, тетраарренопорфиразинам, как к потенциальным источникам создания высокоэффективных материалов современных технологий, существенно сдерживается их чрезвычайно низкой растворимостью в большинстве растворителей, что вызывает необходимость получения таких форм этих соединений, которые наряду с присущим им уникальным комплексом ценных физико-химических свойств обладали бы хорошей растворимостью в различных средах.

Это позволило бы для изучения их свойств применять более широкий спектр методов и существенно расширило сферу потенциального использования этих соединений.

Однако, решение этой проблемы связано с достаточно большими синтетическими трудностями в связи с малой реакционной способностью периферийных азогетероциклов. Поэтому любое введение лиофильных групп различной природы требует таких жестких реакционных условий, при которых устойчивость макрогетероциклического остова молекулы ставиться под угрозу.

Для стабильных металлокомплексов этот путь лиофилизации тетрааренопорфиразинов остается потенциально открытым, но получение водоили органорастворимых лабильных металлокомплексов, а тем более безметальных соединений, он совершенно неприемлем.

В связи с этим для получения таких соединений приходиться исходить из предварительно лиофилизированных предшественников с необходимой функциональностью, синтез которых сложен и трудоемок, чем таковой немодифицированный аналог.

Исходя из вышесказанного, разработка метода синтеза третбутилзамещенного хиноксалинопорфиразина, являющееся целью настоящего исследования представляется актуальной и важной, как с теоретической, так и с практической точек зрения.