Yeni asimetrik ftalosiyaninlerin sentezi ve yapılarının aydınlatılması

Abstract

Ftalosiyaninler (Pc) 18 ?-elektron sistemli düzlemsel makrosiklik bileşiklerdir. Sahip oldukları fiziksel ve kimyasal özellikleri nedeniyle ftalosiyaninler pigment, boya, katalizör olarak kullanılmakta ve birçok ileri teknoloji alanlarında potansiyel kullanımları da araştırılmaktadır. Son zamanlarda, üstün fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip yeni bileşiklerin üretilmesi amacı ile farklı merkez metal atomu ve sübstitüe grupları içeren yeni ftalosiyanin türevleri sentezlenmiştir. Bu tez çalışmasında, iki farklı türde yeni asimetrik ftalosiyanin bileşiklerinin sentezi ve özelliklerinin incelenmesi amaçlandı. Her iki türde de asimetrik ftalosiyanin bileşiklerinin bir tarafında fiziksel ve kimyasal özelliklerine etki eden fulleren-C60 veya imino grubunun bulunması, diğer üç tarafında organik çözücülerde çözünürlüğü arttırıcı alkil grupları bulunduran ftalosiyaninler tasarlandı. Fulleren-C60 sübstitüenti içeren 1. tür asimetrik ftalosiyanin bileşiğinin sentezi için literatürde bulunmayan 2,3-bis(bromometil)-dikarbonitril pirazin (11) bileşiği başlangıç maddesi olarak sentezlendi ve yapısı aydınlatıldı. Ancak, bu ftalonitril bileşiğinden ftalosiyanin sentezi esnasında problemlerle karşılaşıldı ve sonuç ftalosiyanin bileşiğinin sentezi başarı ile sonuçlandırılamadı. Yan grubunda imino grubu içeren 2. tür asimetrik ftalosiyanin bileşiğinin sentezinde öncelikle, sırası ile 2-{2?-[(tert-bütoksikarbonil)amino]etoksi}-9,16,23-tri-tert-bütil ftalosiyaninato çinko (II) (19) ve 2-(2?-aminoetoksi)-9,16,23-tri-tert-butilftalosiyaninato çinko (II) (20) bileşikleri literatüre uygun olarak sentezlendi ve saflaştırıldı. 2- [ imino - 2 - etoksi - 9, 16, 23- tri- tert- bütilftalosiyaninato- çinko(II)] benzaldehit (20) bileşiği, 20 no'lu bileşiğin o-ftaldialdehit ile Schiff bazı reaksiyonu sonucu sentezlendi ve preparatif ince tabaka kromatografisi yöntemi ile saflaştırıldı. Bileşiğin yapısı kütle (MALDI-TOF), FT-IR, 1H ve13C-NMR spektrometrik yöntemler ile aydınlatıldı.

Phthalocyanines (Pcs) are macrocyclic compounds containing 18 ?-electron system. Due to their physical and chemical properties, phthalocyanines are used in large amounts in dyes, pigments and catalysts and their potential use are being investigated in various advanced technological areas. Recently, many phthalocyanine derivatives are being synthesized that contain different kinds of central metal atoms and substituents in order to produce novel compounds that have unique physical and chemical properties. In this thesis, the synthesis and investigation of properties of two kinds of new asymmetric phthalocyanines. In both kinds, the asymmetric phthalocyanine compounds was designed as containing fullerene-C60 or imino groups in one side to improve their physical and chemical properties and containing alkyl groups in other three sides to provide the solubility in common organic solvents. The new 2,3-bis(bromomethyl)-dicarbonitrile pirazine (11) was synthesised and characterized as precursor for the synthesis of first kind asymmetric phthalocyanine compound which contains fullerene-C60 substituent. However, the synthesis of target asymmetric phthalocyanine compound could not performed due to the several problems of during the tetramerisation reaction. For the synthesis of asymmetric phthalocyanine compound which contains imino substituent firstly, the starting compounds 2-{2?-[(tert-butoxycarbonyl)amino]ethoxy}-9,16,23-tri-tert-butyl phthalocyaninato zinc (II) (19) and 2-(2?-aminoetoxy)-9,16,23-tri-tert-butyl phthalocyaninato zinc (II) (20) were synthesised and purified according to literature. The target compound 2-[imino-2-etoxy-9,16,23-tri-tert-butylphthalocyaninato-zinc(II)]benzaldehyde (21) was synthesised by the Schiff base reaction of compound (20) and o-phthaldialdehyde and purified by using of thin layer chromatography technique. The structure of this compound was characterized with the data obtained from FT-IR, NMR and mass spectra.