Регистрация / Вход
Прислать материал

Синтез и свойства µ-нитридодимерных комплексов марганца и железа с порфириновым и порфиразиновым лигандами

Сведения об участнике
ФИО
Стариков Андрей Сергеевич
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Химия и химические технологии
Раздел области наук
Неорганическая и координационная химия. Аналитическая химия неорганических соединений
Тема
Синтез и свойства µ-нитридодимерных комплексов марганца и железа с порфириновым и порфиразиновым лигандами
Резюме
µ-Нитридодимерные комплексы с порфиринами и фталоцанинами переходных металлов являются уникальными с точки зрения координационной химии соединениями, в которых два тетрапиррольных макрогетероцикла ковалентно связаны друг с другом посредством мостикового атома азота (Me – N = Me). Ранее было установлено, что такие комплексы являются эффективными катализаторами реакций окисления многих важных органических субстратов (в том числе таких трудно окисляемых, таких как бензол и метан) пероксидом водорода .
Учитывая повышенную стабильность и уникальные физико-химические свойства µ-нитридодимерных комплексов, исследование этих соединений представляет несомненный научный интерес.
Ключевые слова
порфиразин, порфирин, марганец, железо, окисление, катализ
Цели и задачи
Исследование физико-химических и спектральных свойств и каталитической активности марганец- и железосодержащих соединений порфиринового и порфиразинового ряда которые могут представлять интерес в процессах окисления важных органических соединений и моделирования активности природных ферментов.
Введение

Одной из основополагающих задач для современной каталитической химии, является поиск новых эффективных и экономически доступных катализаторов. В первую очередь, это необходимо для модернизации химической промышленности. Для нее особую ценность имеют катализаторы реакций окисления. Во-первых, данные соединения способны обезвреживать вредные отходы и, тем самым, сокращать уровень загрязнения окружающей среды. Во-вторых, за счет каталитического окисления определенных субстратов можно получать более ценные соединения, для той или иной отрасли промышленности.

Хорошо известно, что порфириныи их структурные аналоги –порфиразиныи фталоцианиныуже на протяжении более чем семидесяти лет привлекают пристальное внимание исследователей

Методы и материалы

Для изучения указанных процессов планируется использование следующих методов: масс-спектрометрия, УФ и ИК спектроскопия. Особое внимание будет уделено исследованию синтезированных соединений с использованием ЭПР спектроскопии, кроме того будет изучена кинетика взаимодействия изученных комплексов с окислителями, а также каталитическое окисления органических соединений используемых в качестве стандартов для изучения данного типа реакций.

Описание и обсуждение результатов

Впервые осуществлен синтез μ-нитридодимерных комплексов содержащих лиганды октапропилпорфиразината и 5,10,15,20-тетрафенилпорфирина железа и марганца. Соединения получены с высокими выходами и очищены посредством метода колоночной хроматографии на оксиде алюминия .

Соединения идентифицированы с использованием широкого круга физико-химических методов (ЭСП, ИКС, масс-спектроскопия).

Показано, что синтезированные комплексы обладает повышенной растворимостью в неполярных органических растворителях (дихлорметан, хлороформ, гексан).

Изучена кинетика реакции взаимодействия комплексов с tBuOOH и показано, что концентрационная и температурные зависимости имеют линейный характер.

Изучены процессы взаимодействия μ-нитридодимерных комплексов с различными природными агентами. Предположительно под действием комплекса происходит активация процесса окисления органических субстратов кислородом воздуха.

Используемые источники
1.Colomban.С., Kudrik E.V., Tyurin D.V. Albrieuz F., Nefedov S.E., Afanasiev P., Sorokon A.B. Dalton Trans., 2015.,44. 2240
2.Kudrik E.V et al. Nature Chem., 2012, 4(12), 1024- 1029
3.Linstead R. P., Whalley M.Conjugated macrocyclces. Part XXII. Tetrazaporphin and its metallic derivatives // J. Chem. Soc. 1952. P. 4839-4846.
4.Stuzhin P. A. Theoretical AM1 study of acidity of porphyrins, azaporphyrins and porphyrazines // J. PorphyrinsPhthalocyanines. 2003. Vol. 7. P. 813-832
5.Bonnett R. Photosensitizers of the porphyrin and phthalocyanine series for photodynamic therapy // Chem. Soc. Rev. 1995. Vol. 24. P. 19-33.
6.Spasojević I., Batinić-Haberle I. Manganese(III) complexes with porphyrins and related compounds as catalytic scavengers of superoxide // Inorg. Chim.Acta. 2001. Vol. 317. P. 230-242
Information about the project
Surname Name
Starikov Andrej
Project title
Synthesis and properties of µ-nitridodimeric complexes of manganese and iron with porphyrins and porphyrazines ligands
Summary of the project
µ-nitridodimeric complexes with porphyrinates and phtalocyaninates were demonstrated uniquite properties as transition metal complexes. These compounds contain two aromatic tetrapyrolic macrocycles. Prevously these complexes were determined as effective catalysts for oxidation of different type of organic compounds. From this point of view the investigation of such kind of complexes have both practical and theoretical interests. The complexes of such structure were be investigeted in the presented work using UV-vis, IR, MS.
Keywords
porphyrazine, porphyrine, manganese, iron, oxidation , catalysis