Ацетилацетонатоиттербийоктафенилтетраазапорфин

Изобретение относится к новому химическому соединению, а именно к комплексу иттербия с тетрапиррольными лигандами, замещенными фенильными радикалами формулы I:

Соединение I обладает люминесцентными свойствами в сочетании с хорошей растворимостью в широком наборе органических растворителей, устойчивостью в кислых средах, что позволит использовать его для прикладной спектроскопии. 2 ил.

 

Область техники

Предлагаемое изобретение относится к новым химическим соединениям, а именно к комплексам лантанидов с тетрапиррольными лигандами, обладающим люминесцентными свойствами и представляющим интерес для диагностики и терапии онкологических заболеваний и прикладной спектроскопии.

Уровень техники

Известен ряд комплексов иттербия с тетрапиррольными лигандами, содержащих в качестве экстралигандов хлор-, ацетат- или ацетилацетонатионы.

Например, известны комплексы иттербия с мезо-тетрафенилпорфином [Журнал неорганической химии. - 2003. - Т.48, №3. - С.480-484], обладающие люминесцентными свойствами.

Однако они характеризуются низкой устойчивостью в кислых средах, что понижает время их активного действия. Кроме того, для их получения из исходных продуктов необходимы две стадии: синтез безметального лиганда и последующее комплексообразование.

Известны также комплексы иттербия с тетрабензопорфином, проявляющие люминесценцию [Доклады АН СССР. - 1974. - Т.217, №5. - С.1121-1124].

Однако они обладают ограниченной растворимостью и сложно получаются, а именно в три стадии: синтез лабильного цинкового комплекса, его деметаллизация и последующее комплексообразование с ионом иттербия. Так же, как и комплексы иттербия с мезо-тетрафенилпорфином, они недостаточно устойчивы в кислых средах.

Наиболее близким структурным аналогом заявляемого соединения является ацетилацетонатоиттербийфталоцианин [Доклады АН СССР. - 1974. - Т.217, №5. - С.1121].

Однако этот комплекс не обладает люминесцентными свойствами, поэтому его нельзя использовать для диагностики и терапии онкологических заболеваний.

Сущность изобретения

Изобретательская задача заключалась в поиске нового соединения, являющегося производным тетраазапорфина, обладающего люминесцентными свойствами, более высокой устойчивостью в кислых средах и способного растворяться в широком наборе органических растворителей.

Поставленная задача решена синтезом ацетилацетонатоиттербийоктафенилтетраазапорфина формулы

Структура заявляемого соединения подтверждена данными элементного анализа, колебательной и электронной спектроскопии.

ИК спектр в KBr ацетилацетонатоиттербийоктафенилтетраазапорфина (фиг.1) в области 1300-1600 см^-1 имеет полосы поглощения относящиеся к скелетным колебаниям пиррольных колец тетраазапорфинового макроцикла [Порфирины. Структура, свойства, синтез /Под ред. Н.С.Ениколопяна. М.:Наука, 1985. С.83-113]. В то же время полоса около 800 см^-1, соответствующая γ-CH-колебаниям в пирроле, отсутствует, что подтверждает полное замещение атомов водорода в пирроле на фенильные кольца. Интенсивная полоса при 1714 см^-1 отвечает валентным колебаниям С=O-связи в ацетилацетонатном экстралиганде; а две полосы при 2850 и 2913 см^-1 - соответственно симметричным и асимметричным колебаниям СН-связей в метальных группах этого лиганда.

Электронные спектры поглощения растворов ацетилацетонатоиттербийоктафенилтетраазапорфина в органических растворителях, например в диметилформамиде (фиг.2), так же, как и известных комплексов октафенилтетраазапорфина [Координационная химия. - 1997. - Т.23, №10. - С.785-788], характеризуются одной интенсивной длинноволновой полосой в области 630-635 нм, ее колебательным спутником при 580-585 нм и полосой Соре в ультрафиолетовой области (370-380 нм).

Изобретение позволяет получить следующие преимущества.

Ацетилацетонатоиттербийоктафенилтетраазапорфин обладает люминесцентными свойствами; характеризуется максимумом спектра при 980 нм и относительным квантовым выходом 1.7·10^-3.

Заявленное соединение обладает хорошей растворимостью в широком наборе органических растворителей, а именно в этаноле, диметилформамиде, диметилсульфоксиде и других.

Сочетание люминесцентных свойств с хорошей растворимостью позволяет использовать новое соединение для диагностики и терапии онкологических заболеваний и для прикладной спектроскопии.

К тому же заявляемое соединение является устойчивым в кислых средах (рН 3-4), что способствует повышению времени его активного действия в процессе использования.

Еще одним преимуществом является то, что заявляемое соединение проще получается, т.к. процесс его образования из исходного низкомолекулярного продукта протекает лишь в одну стадию.

Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения изобретения

Заявляемое соединение получено взаимодействием 2-имино-5-амино-3,4-дифенил-2Н-пиррола с ацетилацетонатом иттербия [Журнал общей химии, - 1998. - Т.68, №8. - С.1325-1327] по схеме:

Для этого использовали следующие реагенты:

- 2-имино-5-амино-3,4-дифенил-2Н-пиррол, полученный по методике, приведенной в [Журнал общей химии. - 1998. - Т.68, №8. - с.1325-1327];

- ацетилацетонат иттербия, полученный известным методом [Чичибабин А.Е. Основные начала органической химии. Т.1. - М.: Госхимиздат, 1963. - С.507] из хлорида иттербия YbCl₃·6H₂O, х.ч. Т6-09-04-71-74; -о-дихлорбензол, ч, ТУ 6-09-2968-73 (в качестве среды).

Пример. Получение ацетилацетонатоиттербийоктафенилтетраазапорфина.

Смесь 0.99 г (4 ммоль) 2-имино-5-амино-3,4-дифенил-2Н-пиррола и 0.98 г (2 ммоль) ацетилацетоната иттербия вносят в 20 мл о-дихлорбензола и выдерживают при перемешивании в колбе с обратным холодильником при 170-175°С в течение 1 часа. Затем растворитель удаляют испарением, целевой продукт экстрагируют хлороформом в аппарате Сокслета. Заключительную очистку проводят двухкратным хроматографированием на колонке, заполненной силикагелем L 40/100, используя в качестве элюентов сначала хлороформ, затем смесь бензол-этанол в соотношении 10:1.

Ацетилацетонатоиттербийоктафенилтетраазапорфин представляет собой порошкообразное вещество темно-фиолетового цвета, нерастворимое в воде, хорошо растворимое в бензоле, этаноле, хлороформе, ДМФА и других органических растворителях, устойчивое в кислых средах (рН 4-5).

Выход 0.48 г (40%).

ИК спектр в KBr,

ЭСП, λ_max, нм:

в хлороформе 634; 585 сл.; 371;

в ДМФА 635; 580 пл.; 376.

Спектр люминесценции, λ_max, нм: 980.

Относительный квантовый выход: 1.7·10^-3.

Найдено, %: С-69.3; Н-3.8; N-9.6; Yb-14.3.

C₆₉H₄₇N₈O₂Yb. Вычислено, %: С-69.5; Н-3.9; N-9.4; Yb-14.5.

1. Ацетилацетонатоиттербийоктафенилтетраазапорфин формулы