Способ получения тетрафенилпорфина индия (iii) ацетата

 

Изобретение относится к способам получения перспективных продуктов, например, в качестве сенсибилизаторов органических полупроводников. Синтез тетрафенилпорфина индия (III) ацетата ведут в ледяной уксусной кислоте при температуре кипения и перемешивании из эквимольных количеств тетрафенилпорфина и нанопорошка индия, полученного методом электрического взрыва проволоки в инертном газе. Технический результат - упрощение процесса и увеличение выхода основного продукта. 1 табл.

Изобретение относится к способу получения тетрафенилпорфина индия (III) ацетата (ТФПInCH₃COO), аналог которого хлорфталоцианин хлориндия известен как сенсибилизатор органических полупроводников [Appl. phys. hell 46 (2), январь 1985 г., p. 196-197, M. Kato, Y. Nishioka, K. Kaifu, K. Kawamura, S. Ohno].

Известен способ, по которому октаэтилпорфин индия (III) гидроксида (ОЭПInOH) получают из октаэтилпорфина (ОЭП) индия (III) хлорида в среде диметилформамида (ДМФА) при нагревании до 180-190^oC в течение 4-6 часов. Выход 80% [J.H. Fuhrhop and K.M. Smith.- In: Porphyrins and metalloporphyrins./ Ed. K.M. Smith Amsterdam etc.: Elsever, 1975, p. 797].

Недостатками этого метода является высокая температура, длительность процесса и низкий выход конечного продукта.

Известен также способ получения тетрафенилпорфина индия (III) хлорида (ТФПInCl) из тетрафенилпорфина (ТФП) и InCl₃ в феноле в течение 2-х часов [Ломова Т.Н., Березин Б.Д. Успехи в химии комплексных соединений порфиринов с высокозарядными катионами p-, d- и f-металлов. Координационная химия, 1993, Т. 19, N3, стр. 173].

По этому способу наряду с основным продуктом в больших количествах (≈ 50%) образуется примесь тетрафенилхлорина индия (III) хлорида (ТФХInCl), что затрудняет очистку основного продукта.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа получения тетрафенилпорфина индия (III) ацетата (ТФПInCH₃COO), позволяющего снизить температуру, сократить время реакции и увеличить выход основного продукта.

Технический результат достигается тем, что синтез ТФПInCH₃COO ведут в ледяной уксусной кислоте при t = 118^oC в течение 10 мин при взаимодействии эквимольных количеств нанопорошка (НП) индия, полученного методом электрического взрыва в среде азота или аргона, с ТФП, причем НП индия предварительно диспергируют на ультразвуковом диспергаторе в среде ледяной уксусной кислоты в течение 1 минуты.

Способ подтверждается следующими примерами.

Пример 1. К 0,12 г (0,001 моль) нанопорошка индия с S_уд= 4,5 м²·г, полученного методом электрического взрыва проводника в атмосфере азота, добавляют 20 мл ледяной уксусной кислоты. Смесь перемешивают, используя ультразвуковой диспергатор, в течение 1 мин. Нагревают до t = 118^oC и при постоянном перемешивании добавляют 0,3 г (0,0005 моль) ТФП. Синтез ведут 10 мин до исчезновения полос поглощения ТФП в электронном спектре поглощения реакционной смеси.

Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры, экстрагируют полученный продукт хлороформом. Очистку продукта реакции проводят хроматографированием растворов комплексов на Al₂O₃, сушат при 50^oC. Выход продукта 95%.

Пример 2. К 0,12 г (0,001 моль) нанопорошка индия с S_уд= 2,0 м²·г, полученного методом электрического взрыва проводника в атмосфере аргона, добавляют 20 мл ледяной уксусной кислоты. Смесь перемешивают, используя ультразвуковой диспергатор в течение 1 мин. Нагревают до t = 119^oC и при постоянном перемешивании добавляют 0,3 г (0,0005 моль) ТФП. Синтез ведут 10 мин до исчезновения полос поглощения ТФП в электронном спектре поглощения реакционной смеси.

Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры, экстрагируют полученный продукт хлороформом. Очистку комплексов проводят хроматографированием растворов комплексов на Al₂O₃, сушат при 50^oC. Выход продукта 95%.

Положение полос электронного спектра поглощения (ЭСП) ТФПInCH₃COO (см. таблицу) находится в соответствии с положением полос электронного спектра поглощения ЭСП ТФПInCl [Ломова Т.Н., Березин Б.Д. Успехи в химии комплексных соединений порфиринов с высокозарядными катионами p-, d- и f-металлов. Координационная химия, 1993, т. 19, N 3, с. 178].

Спектр полученного ТФПInCH₃COO идентичен по количеству и положению частот колебаний литературным данным для тетрафенилпорфинов металлов [Г.Н. Гуринович, А. Н. Севченко, К.Н. Соловьев. Спектроскопия хлорофилла и родственных соединений, Минск, 1968, стр. 80-113].

Предлагаемый способ позволяет сократить время реакции в 10-12 раз и повысить выход конечного продукта.

Формула изобретения

Способ получения тетрафенилпорфина индия (III) ацетата, отличающийся тем, что нанопорошок индия, полученный методом электрического взрыва проволоки в инертном газе, диспергируют в ледяной уксусной кислоте, полученную смесь нагревают до температуры кипения уксусной кислоты и подвергают взаимодействию с эквимольным количеством тетрафенилпорфина при перемешивании.

РИСУНКИ

Рисунок 1