Способ получения тетра-(2,3-хинолино)порфиразина

Изобретение относится к улучшенному способу получения тетра-(2,3-хинолино)порфиразина нагреванием 2,3-дицианохинолина с соединением металла и последующей кислотной деметаллизацией образовавшегося продукта, в котором в качестве соединения металла используют сухую гидроокись натрия, нагрев проводят до температуры 200-220°С и выдерживают образовавшийся расплав при этой температуре в течение 10÷15 минут. Изобретение позволяет одновременно существенно упростить способ получения тетра-(2,3-хинолино)порфиразина, сократив число технологических операций, и повысить выход целевого продукта в 1,2 раза. 1 табл.

 

Введение

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способам получения тетрапиррольных макрогетероциклов - тетрааренопорфиразинов, т.е. порфиразинов, линейно аннелированных ароматическими или гетероароматическими циклами, содержащими различные заместители, конкретно к способу получения тетра-(2,3-хинолино)порфиразина.

Уровень техники

Тетрапиррольные макрогетероциклы играют важную роль в живой природе и технике, входя в структуру дыхательных пигментов, ферментов, витаминов, катализаторов, сенсоров, полупроводников и т.д.

Получение не содержащих металла тетрааренопорфиразинов, как правило, включает в себя темплатный синтез лабильного металлокомплекса тетрааренопорфиразина с магнием или его натриевых или литиевых солей из ароматического о-динитрила, с последующей деметаллизацией и всегда представляет определенные трудности. К их числу относятся нестабильность лигандов в условиях деметаллизации магниевых комплексов и плохая воспроизводимость и низкие выхода при получении литиевых или натриевых солей.

Известен единственный способ получения тетра-(2,3-хинолино)порфиразина (Корженевский А.Б., Маркова Л.В., Койфман О.И. ХГС, 1992, №8, с.1068-1071), заключающийся в синтезе магниевого комплекса тетра-(2,3-хинолино)порфиразина сплавлением 2,3-дицианохинолина и безводного ацетата магния при 220°С в течение 0,5 часа. Полученный плав измельчают и промывают последовательно 5%-ой соляной кислотой и горячей водой. Продукт подвергают кислотной деметаллизации переосаждением из раствора в концентрированной серной кислоте выливанием на лед.

Недостатками этого способа являются сложность и недостаточно высокий выход целевого продукта. Сложность обусловлена: многостадийностью - 9 технологических операций с учетом выделения магниевого комплекса из плава; трудоемкостью выделения магниевого комплекса из плава, растворения образовавшегося продукта в концентрированной серной кислоте, фильтрации тонкодисперсной суспензии продукта, образующейся при переосаждении на лед; длительностью выделения магниевого комплекса из плава, растворения образовавшегося продукта в концентрированной серной кислоте, фильтрации тонкодисперсной суспензии продукта. Выход целевого продукта составляет 58%.

Сущность изобретения

Задачей изобретения является поиск способа получения тетра-(2,3-хинолино)порфиразина нагреванием 2,3-дицианохинолина с соединением металла и последующей кислотной деметаллизацией образовавшегося продукта, который отличался бы одновременно простотой, использованием дешевых реагентов и более высоким выходом целевого продукта.

Поставленная задача решена способом получения тетра-(2,3-хинолино)порфиразина нагреванием 2,3-дицианохинолина с соединением металла и последующей кислотной деметаллизацией образовавшегося продукта, в котором в качестве соединения металла используют сухую гидроокись натрия, нагрев проводят до температуры 200÷220°С и выдерживают образовавшийся расплав при этой температуре в течение 10÷15 минут.

Отличительными признаками способа являются использование в качестве соединения металла сухой гидроокиси натрия, нагрев до температуры 200÷220°С и перед деметаллизацией выдерживание образовавшегося расплава при этой температуре в течение 10÷15 минут.

Эти отличительные признаки для получения тетра-(2,3-хинолино)порфиразина не известны.

Изобретение позволяет одновременно существенно упростить способ получения тетра-(2,3-хинолино)порфиразина и повысить выход целевого продукта.

Упрощениие способа достигается за счет: уменьшения числа технологических операций с 9, с учетом выделения магниевого комплекса из плава, до 6; устранения таких трудоемких и наиболее длительных операций, как выделение магниевого комплекса из плава, растворение образовавшегося продукта в концентрированной серной кислоте, фильтрация тонкодисперсной суспензии продукта, образующейся при переосаждении на лед.

Выход целевого продукта повышается до 70%.

Кроме того способ позволяет резко повысить воспроизводимость результатов.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Для осуществления изобретения используют следующие вещества: 2,3-дицианохинолин, получаемый по способу (Корженевский А.Б., Маркова Л.В., Койфман О.И. ХГС, 1992, №8, С.1068-1071), гидроокись натрия марки "хч" ГОСТ 4328-77.

Пример.

Для получения тетра-(2,3-хинолино)порфиразина смешивают 1 г (5,6 ммоль) 2,3-дицианохинолина с 1 г сухой гидроокиси натрия, нагревают до температуры 200-220°С и выдерживают образовавшийся расплав при этой температуре в течение 10-15 минут. Затем реакционную смесь быстро охлаждают, размывают дистиллированной водой и осадок отфильтровывают. Образовавшийся продукт подвергают кислотной деметаллизации, например, путем последовательной промывки на фильтре дистиллированной водой до нейтральной реакции фильтрата, затем медленно 50 мл 10-35%-ной соляной кислоты и снова водой до нейтральной реакции фильтрата, или переосаждением из концентрированной серной, фосфорной или трифторуксусной кислот.

Получили тетра-(2,3-хинолино)порфиразин в виде ярко-синего мелкокристаллического вещества.

Целевой продукт может быть очищен известными способами.

Продукт идентифицировали по элементному составу и электронному спектру поглощения раствора в диметилсульфоксиде.

Выход целевого продукта при осуществлении способа с использованием различных температур и времени выдержки приведен в таблице

Выход целевого продукта
Температура выдержки, °С	Время выдержки, мин	Выход продукта, %
200	10	65
210	10	65
220	15	67
220	15	70

Способ получения тетра-(2,3-хинолино)порфиразина нагреванием 2,3-дицианохинолина с соединением металла и последующей кислотной деметаллизацией образовавшегося продукта, отличающийся тем, что в качестве соединения металла используют сухую гидроокись натрия, нагрев проводят до температуры 200÷220°С и выдерживают образовавшийся расплав при этой температуре в течение 10÷15 мин.