NO885571L - PORFYRINES, THEIR SYNTHESIS AND USE. - Google Patents
PORFYRINES, THEIR SYNTHESIS AND USE.Info
- Publication number
- NO885571L NO885571L NO88885571A NO885571A NO885571L NO 885571 L NO885571 L NO 885571L NO 88885571 A NO88885571 A NO 88885571A NO 885571 A NO885571 A NO 885571A NO 885571 L NO885571 L NO 885571L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- chlorine
- compound
- cooh
- fluorine
- water
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title description 11
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title description 11
- 239000000460 chlorine Chemical group 0.000 claims abstract description 92
- 229910052801 chlorine Chemical group 0.000 claims abstract description 51
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical group [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 63
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 62
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N Nitrogen dioxide Chemical compound O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Inorganic materials O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 21
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 18
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims description 17
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 claims description 13
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 11
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims description 9
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 5
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 claims description 2
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 claims 12
- 150000004032 porphyrins Chemical class 0.000 abstract description 55
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 abstract description 3
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 abstract description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 abstract 2
- 230000003381 solubilizing effect Effects 0.000 abstract 1
- YNHJECZULSZAQK-UHFFFAOYSA-N tetraphenylporphyrin Chemical class C1=CC(C(=C2C=CC(N2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3N2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 YNHJECZULSZAQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 44
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 44
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 40
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 31
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 24
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical class [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 21
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 18
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 18
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 description 16
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical class [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910006069 SO3H Inorganic materials 0.000 description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 14
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 description 14
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 13
- 239000012458 free base Substances 0.000 description 12
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 11
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 11
- -1 porphyrin compounds Chemical class 0.000 description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 11
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 10
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 10
- 108010062085 ligninase Proteins 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 9
- HZNVUJQVZSTENZ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone Chemical compound ClC1=C(Cl)C(=O)C(C#N)=C(C#N)C1=O HZNVUJQVZSTENZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 8
- OISVCGZHLKNMSJ-UHFFFAOYSA-N 2,6-dimethylpyridine Chemical compound CC1=CC=CC(C)=N1 OISVCGZHLKNMSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- BTIJJDXEELBZFS-QDUVMHSLSA-K hemin Chemical compound CC1=C(CCC(O)=O)C(C=C2C(CCC(O)=O)=C(C)\C(N2[Fe](Cl)N23)=C\4)=N\C1=C/C2=C(C)C(C=C)=C3\C=C/1C(C)=C(C=C)C/4=N\1 BTIJJDXEELBZFS-QDUVMHSLSA-K 0.000 description 7
- 229940025294 hemin Drugs 0.000 description 7
- OEGPRYNGFWGMMV-UHFFFAOYSA-N (3,4-dimethoxyphenyl)methanol Chemical compound COC1=CC=C(CO)C=C1OC OEGPRYNGFWGMMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1Cl RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 6
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007832 Na2SO4 Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 5
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 5
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 4
- JRNVZBWKYDBUCA-UHFFFAOYSA-N N-chlorosuccinimide Chemical compound ClN1C(=O)CCC1=O JRNVZBWKYDBUCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 4
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002371 ultraviolet--visible spectrum Methods 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 3
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 3
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006735 epoxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005805 hydroxylation reaction Methods 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 3
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 3
- WJUFSDZVCOTFON-UHFFFAOYSA-N veratraldehyde Chemical compound COC1=CC=C(C=O)C=C1OC WJUFSDZVCOTFON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OHBQPCCCRFSCAX-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dimethoxybenzene Chemical compound COC1=CC=C(OC)C=C1 OHBQPCCCRFSCAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DAUAQNGYDSHRET-UHFFFAOYSA-N 3,4-dimethoxybenzoic acid Chemical compound COC1=CC=C(C(O)=O)C=C1OC DAUAQNGYDSHRET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N Peracetic acid Chemical compound CC(=O)OO KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- GPVDHNVGGIAOQT-UHFFFAOYSA-N Veratric acid Natural products COC1=CC=C(C(O)=O)C(OC)=C1 GPVDHNVGGIAOQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 150000001924 cycloalkanes Chemical class 0.000 description 2
- 150000001925 cycloalkenes Chemical class 0.000 description 2
- HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N cyclohexene Chemical compound C1CCC=CC1 HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 2
- HPYNZHMRTTWQTB-UHFFFAOYSA-N dimethylpyridine Natural products CC1=CC=CN=C1C HPYNZHMRTTWQTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000026030 halogenation Effects 0.000 description 2
- 238000005658 halogenation reaction Methods 0.000 description 2
- BTIJJDXEELBZFS-UHFFFAOYSA-K hemin Chemical compound [Cl-].[Fe+3].[N-]1C(C=C2C(=C(C)C(C=C3C(=C(C)C(=C4)[N-]3)C=C)=N2)C=C)=C(C)C(CCC(O)=O)=C1C=C1C(CCC(O)=O)=C(C)C4=N1 BTIJJDXEELBZFS-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000033444 hydroxylation Effects 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M sodium perchlorate Chemical compound [Na+].[O-]Cl(=O)(=O)=O BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910001488 sodium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HIFJUMGIHIZEPX-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid;sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O.OS(O)(=O)=O HIFJUMGIHIZEPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N tert‐butyl hydroperoxide Chemical compound CC(C)(C)OO CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O thiamine pyrophosphate Chemical compound CC1=C(CCOP(O)(=O)OP(O)(O)=O)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- GEQWKEPMWLSLAI-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,5-pentafluoro-6-iodosylbenzene Chemical compound FC1=C(F)C(F)=C(I=O)C(F)=C1F GEQWKEPMWLSLAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxin Chemical class O1C=COC=C1 KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DMIYKWPEFRFTPY-UHFFFAOYSA-N 2,6-dichlorobenzaldehyde Chemical compound ClC1=CC=CC(Cl)=C1C=O DMIYKWPEFRFTPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DDRNQKVAGAWDEE-UHFFFAOYSA-N 2-chlorobutanediamide Chemical compound NC(=O)CC(Cl)C(N)=O DDRNQKVAGAWDEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XWKFPIODWVPXLX-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-5-methylpyridine Natural products CC1=CC=C(C)N=C1 XWKFPIODWVPXLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZMWAXVAETNTVAT-UHFFFAOYSA-N 7-n,8-n,5-triphenylphenazin-5-ium-2,3,7,8-tetramine;chloride Chemical compound [Cl-].C=1C=CC=CC=1NC=1C=C2[N+](C=3C=CC=CC=3)=C3C=C(N)C(N)=CC3=NC2=CC=1NC1=CC=CC=C1 ZMWAXVAETNTVAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229930194542 Keto Natural products 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWPXJXDPFRUGF-UHFFFAOYSA-N N1C=2C=C(N=3)C=CC=3C=C(N3)C=CC3=CC(=N3)C=CC3=CC1=CC=2C1=CC=CC=C1 Chemical class N1C=2C=C(N=3)C=CC=3C=C(N3)C=CC3=CC(=N3)C=CC3=CC1=CC=2C1=CC=CC=C1 QCWPXJXDPFRUGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004013 NO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LWLHZNFEPZYNLY-UHFFFAOYSA-N OS(C(C(Cl)=C1C(Cl)=C(C(Cl)=C2Cl)N=C2C(Cl)=C(C(Cl)=C2Cl)NC2=C(C(C(C2=CC=CC=C2)=C2C3=CC=CC=C3)=NC2=C2C3=CC=CC=C3)C3=CC=CC=C3)=C2N1Cl)(=O)=O Chemical compound OS(C(C(Cl)=C1C(Cl)=C(C(Cl)=C2Cl)N=C2C(Cl)=C(C(Cl)=C2Cl)NC2=C(C(C(C2=CC=CC=C2)=C2C3=CC=CC=C3)=NC2=C2C3=CC=CC=C3)C3=CC=CC=C3)=C2N1Cl)(=O)=O LWLHZNFEPZYNLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005654 Sephadex Polymers 0.000 description 1
- 239000012507 Sephadex™ Substances 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229940057499 anhydrous zinc acetate Drugs 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 description 1
- 230000003592 biomimetic effect Effects 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 150000004074 biphenyls Chemical class 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 125000003636 chemical group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012320 chlorinating reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007979 citrate buffer Substances 0.000 description 1
- 238000010960 commercial process Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- YQHLDYVWEZKEOX-UHFFFAOYSA-N cumene hydroperoxide Chemical compound OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 YQHLDYVWEZKEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000012039 electrophile Substances 0.000 description 1
- 239000012156 elution solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012025 fluorinating agent Substances 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- JYJVVHFRSFVEJM-UHFFFAOYSA-N iodosobenzene Chemical compound O=IC1=CC=CC=C1 JYJVVHFRSFVEJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- KXGJFQRICKVJSQ-UHFFFAOYSA-N iron(3+) 5,10,15,20-tetraphenyl-21,23-dihydroporphyrin Chemical compound [Fe+3].c1cc2nc1c(-c1ccccc1)c1ccc([nH]1)c(-c1ccccc1)c1ccc(n1)c(-c1ccccc1)c1ccc([nH]1)c2-c1ccccc1 KXGJFQRICKVJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000468 ketone group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Natural products C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIQQIJXGUZVEBB-UHFFFAOYSA-N methanol;propan-2-one Chemical compound OC.CC(C)=O NIQQIJXGUZVEBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XELZGAJCZANUQH-UHFFFAOYSA-N methyl 1-acetylthieno[3,2-c]pyrazole-5-carboxylate Chemical compound CC(=O)N1N=CC2=C1C=C(C(=O)OC)S2 XELZGAJCZANUQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- GOUHYARYYWKXHS-UHFFFAOYSA-N para-formylbenzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(C=O)C=C1 GOUHYARYYWKXHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- JLKDVMWYMMLWTI-UHFFFAOYSA-M potassium iodate Chemical compound [K+].[O-]I(=O)=O JLKDVMWYMMLWTI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000001230 potassium iodate Substances 0.000 description 1
- 235000006666 potassium iodate Nutrition 0.000 description 1
- 229940093930 potassium iodate Drugs 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 1
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- DJWUNCQRNNEAKC-UHFFFAOYSA-L zinc acetate Chemical compound [Zn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O DJWUNCQRNNEAKC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Landscapes
- Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
Abstract
Tetrafenylporfyriner som er |3-substituert med fluor eller klor og/eller bærer elektronegatlve substituenter på fenyl inklusive en eller to oppløseliggjørende substituenter. De nye porfyriner er særlig egnet som katalysatorer ved en rekke forskjellige oksydasjonsreåksjoner og metoder.Tetraphenylporphyrins which are β-substituted by fluorine or chlorine and / or carry electronegatyl substituents on phenyl including one or two solubilizing substituents. The new porphyrins are particularly suitable as catalysts in a variety of oxidation reactions and methods.
Description
Porfyriner, deres synteser og anvendelser.Porphyrins, their syntheses and applications.
Ansøkningen er en delvis fortsettelse av US patentansøkning med løpenr. 039.566 inngitt 17. april 1987. The application is a partial continuation of US patent application serial no. 039,566 filed April 17, 1987.
Visse metallholdige porfyrinforbindelser er kjent å være nyttige som kjemiske reagenser av katalytisk art, mer spesielt ved å dirigere visse oksydasjonsprosesser. En biomimetrisk forbindelse er en forbindelse som etterligner aktiviteten av en biologisk forbindelse. Visse porfyriner har vært undersøkt med hensyn til deres evne til å etterligne den klasse av enzymer som er kjent som ligninase som deltar i den naturlige prosess med trevirkenedbrytning og modifisering ved innvirkning på lignin. Aktiviteten av disse porfyriner på ligninmodellsub-strater har også vært antydet av forskere. Certain metal-containing porphyrin compounds are known to be useful as chemical reagents of a catalytic nature, more particularly in directing certain oxidation processes. A biomimetic compound is a compound that mimics the activity of a biological compound. Certain porphyrins have been investigated for their ability to mimic the class of enzymes known as ligninase which participate in the natural process of wood degradation and modification by acting on lignin. The activity of these porphyrins on lignin model substrates has also been suggested by researchers.
Kjente porfyriner har vært ansett å lide av visse mangler ved at de er utilstrekkelige i.kombinasjonen av egenskaper som er ønskelig for mange mulige anvendelser, som f.eks. innenfor cellulose- og papirindustrien. Inkludert blant de iakttatte problemer med porfyriner er problemet med ustabilitet, som ofte skyldes evnen i et porfyrin til skadelig å påvirke et annet. Effektiviteten ved oksydasjonsreaksjoner må også tas i betraktning. For mange viktige potensielle anvendelser er også vannoppløseligheten kombinert med andre ønskede egenskaper, noe som særlig etterstrebes. Known porphyrins have been considered to suffer from certain deficiencies in that they are insufficient in the combination of properties desirable for many possible applications, such as e.g. within the cellulose and paper industry. Included among the observed problems with porphyrins is the problem of instability, which is often due to the ability of one porphyrin to adversely affect another. The efficiency of oxidation reactions must also be taken into account. For many important potential applications, water solubility is also combined with other desired properties, something that is particularly sought after.
Kort oppsummering av oppfinnelsen.Brief summary of the invention.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer nye og forbedrede metallholdige porfyrinforbindelser, forbedrede prosesser for deres fremstilling og deres anvendelse. Inkludert blant de nye porfyriner er dem som kombinerer stabilitet, høyt oksyda-sjonspotensial og vannoppløselighet. The present invention provides new and improved metal-containing porphyrin compounds, improved processes for their preparation and their use. Included among the new porphyrins are those that combine stability, high oxidation potential and water solubility.
En del av denne oppfinnelse tilveiebringer porfyriner som inneholder et holdt antall klor- og fluorgrupper som øker oksydasjonspotensialet til et uventet høyt nivå. Porfyrinfor bindelser i samsvar med oppfinnelsen er aktive i en lang rekke reaksjoner. Part of this invention provides porphyrins containing a contained number of chlorine and fluorine groups which increase the oxidation potential to an unexpectedly high level. Porphyrinfor bonds according to the invention are active in a wide variety of reactions.
En viktig gruppe av reaksjoner innbefatter eller vedrører oksydasjon av lignin og ligninmodellforbindelser. Andre reaksjoner som de katalyserer inkluderer omdannelsen av alkaner til alkoholer og omdannelsen av alkener til epoksyder. Videre er de i stand til å oksydere organiske miljøforurensninger som f.eks. klorerte bifenyler og dioksin til uskadelige forbindelser. An important group of reactions includes or relates to oxidation of lignin and lignin model compounds. Other reactions that they catalyze include the conversion of alkanes to alcohols and the conversion of alkenes to epoxides. Furthermore, they are able to oxidize organic environmental pollutants such as e.g. chlorinated biphenyls and dioxin into harmless compounds.
Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen.Detailed description of the invention.
Porfyrinene i samsvar med oppfinnelsen har følgende formel I: The porphyrins according to the invention have the following formula I:
hvori M er et overgangsmetall som er i stand til å underholde oksydasjon, og som om ønsket også kan forenes til en eller flere ligander i tillegg til de fire nitrogengrupper, hver Y og Y° er uavhengig H, fluor eller klor, hver ring R er hvori X og X° uavhengig er H eller en elektronegativ gruppe som ikke er en vannoppløseliggjørende gruppe, f.eks. er X og X° uavhengig fluor, klor, brom, eller NO2, X^, X2og X3er uavhengig H eller en elektronegativ gruppe, inkluderende vannoppløseliggjørende elektronegative grupper, som uten begrensning inkluderer fluor, klor, brom, SO3H, COOH eller NO2, med den betingelse at 1) når ingen av X^, X2og X3ikke er en vannoppløselig-gjørende gruppe, har minst en Y og Y° på hver femleddet ring en annen betydning enn H, 2) når Y og Y° begge er H, er minst en men ikke mer enn to av X^, X2og X3en vannoppløseliggjørende gruppe, f.eks. SO3H eller COOH, og minst to av X og X° og X^, X2og X3som ikke er en vannoppløseliggjørende gruppe er uavhengig en elektronegativ gruppe som ikke er en vannoppløseliggjørende gruppe, f.eks. fluor, klor, brom eller NO2, og 3) ikke mer enn to av X^, X2og X3er vannoppløselig-gjørende grupper, wherein M is a transition metal capable of undergoing oxidation, and which, if desired, can also be united to one or more ligands in addition to the four nitrogen groups, each Y and Y° is independently H, fluorine or chlorine, each ring R is wherein X and X° are independently H or an electronegative group which is not a water-solubilizing group, e.g. X and X° are independently fluorine, chlorine, bromine, or NO2, X^, X2 and X3 are independently H or an electronegative group, including water-solubilizing electronegative groups, which include without limitation fluorine, chlorine, bromine, SO3H, COOH or NO2, with the condition that 1) when none of X^, X2 and X3 is a water-solubilizing group, at least one Y and Y° on each five-membered ring has a meaning other than H, 2) when Y and Y° are both H, at least one but not more than two of X 1 , X 2 and X 3 a water-solubilizing group, e.g. SO3H or COOH, and at least two of X and X° and X^, X2 and X3 which is not a water-solubilizing group is independently an electronegative group which is not a water-solubilizing group, e.g. fluorine, chlorine, bromine or NO2, and 3) no more than two of X^, X2 and X3 are water-solubilizing groups,
eller vannoppløselige salter derav hvori de nevnte vannopp-løseliggjørende grupper er i en tilsvarende vannoppløselig saltform. or water-soluble salts thereof in which the aforementioned water-solubilizing groups are in a corresponding water-soluble salt form.
Spesielle undergrupper av forbindelsene med formel I er forbindelsene med formel Ia og Ib. Special subgroups of the compounds of formula I are the compounds of formula Ia and Ib.
Forbindelsene med formel Ia er slike med henvisning til strukturformelen I hvori: a) minst en av Y og Y° på hver porfyrinring er fluor eller klor og den annen er H, fluor eller klor, The compounds of formula Ia are those with reference to structural formula I in which: a) at least one of Y and Y° on each porphyrin ring is fluorine or chlorine and the other is H, fluorine or chlorine,
b) X og X° er uavhengig H, fluor, klor, brom eller NO2,b) X and X° are independently H, fluorine, chlorine, bromine or NO2,
c) X]_, X2og X3er uavhengig H, fluor, klor, brom, SO3H c) X]_, X2 and X3 are independently H, fluorine, chlorine, bromine, SO3H
COOH eller NO2, med den betingelse at ikke mer enn to av X^, X2COOH or NO2, with the condition that not more than two of X^, X2
og X3er SO3H eller COOH, ogand X3 is SO3H or COOH, and
d) M er som angitt i det foregående.d) M is as stated above.
Forbindelsene med formel Ib er slike med henvisning til The compounds of formula Ib are such with reference to
strukturformelen I hvori:the structural formula I in which:
a) Y og Y° er uavhengig H, fluor eller klor,a) Y and Y° are independently H, fluorine or chlorine,
b) X og X° er uavhengig H, fluor, klor, brom eller NO2,b) X and X° are independently H, fluorine, chlorine, bromine or NO2,
c) X]_, X2og X3er uavhengig H, fluor, klor, brom, SO3H, c) X]_, X2 and X3 are independently H, fluorine, chlorine, bromine, SO3H,
COOH og NO2, med de betingelser at i) minst en men ikke mer enn COOH and NO2, with the conditions that i) at least one but not more than
to av Xi, X2og X3er SO3H eller COOH, og ii) minst to av X, X°, X1( X2og X3er fluor, klor, brom eller NO2, og two of Xi, X2 and X3 are SO3H or COOH, and ii) at least two of X, X°, X1( X2 and X3 are fluorine, chlorine, bromine or NO2, and
d) M har den ovennevnte betydning.d) M has the above meaning.
De foretrukne forbindelser med formel Ia har ett eller flere av The preferred compounds of formula Ia have one or more of
de følgende trekk: a) både Y og Y° på hver femleddet ring er fluor eller klor, b) minst to av X, X°, X^, X2og X3er fluor eller klor, mer spesielt at X og X° er fluor eller klor, og c) M er Fe, Cr, Mn eller Ru. Mer foretrukne forbindelser med formel Ia har ett eller flere av de følgende trekk: a) begge Y og Y° på hver femleddet ring er klor, b) minst to av X, X°, X^, X2og X3er klor, mer spesielt at X og X° er klor, og c) M er Fe. the following features: a) both Y and Y° on each five-membered ring are fluorine or chlorine, b) at least two of X, X°, X^, X2 and X3 are fluorine or chlorine, more particularly that X and X° are fluorine or chlorine , and c) M is Fe, Cr, Mn or Ru. More preferred compounds of formula Ia have one or more of the following features: a) both Y and Y° on each five-membered ring are chlorine, b) at least two of X, X°, X^, X2 and X3 are chlorine, more particularly that X and X° is chlorine, and c) M is Fe.
De foretrukne forbindelser med formel Ib har ett eller flere av de følgende trekk: a) Y og Y° på hver femleddet ring er uavhengig H eller klor, b) en av X^, X2 og X3er SO3H, c) minst to av X, X°, X]_, X2og X3er fluor eller klor, mer spesielt at X og X° er fluor eller klor, og d) M er Fe, Cr, Mn eller Ru. Mer foretrukne forbindelser med formel Ib har ett eller flere av de følgende trekk: 1) Y og Y° på hver femleddet ring er uavhengig H eller klor, b) en av X1( X2og X3er SO3H, c) minst to av X, X°, X1( X2og X3er klor, mer spesielt at X og X° er klor, og d) M er Fe. En annen foretrukket underklasse av forbindelser med formel Ib er dem hvori en av Y og Y° på hver femleddet ring har en annen betydning enn H, mer spesielt dem hvori begge Y og Y° er fluor eller klor. The preferred compounds of formula Ib have one or more of the following features: a) Y and Y° on each five-membered ring are independently H or chlorine, b) one of X^, X2 and X3 is SO3H, c) at least two of X, X°, X]_, X2 and X3 are fluorine or chlorine, more particularly that X and X° are fluorine or chlorine, and d) M is Fe, Cr, Mn or Ru. More preferred compounds of formula Ib have one or more of the following features: 1) Y and Y° on each five-membered ring are independently H or chlorine, b) one of X1( X2 and X3 is SO3H, c) at least two of X, X° , X1( X2 and X3 are chlorine, more particularly that X and X° are chlorine, and d) M is Fe. Another preferred subclass of compounds of formula Ib are those in which one of Y and Y° on each five-membered ring has a meaning other than H, more particularly those in which both Y and Y° are fluorine or chlorine.
Med hensyn til hver ring R som beskrevet i det foregående vil hver ring R inneholde den minimumssubstitusjon som er angitt i det foregående, men posisjoneringen og antallet av substituer-inger over dette minimum på hver ring R kan variere. Foretrukket er hver ring R den samme. With respect to each ring R as described above, each ring R will contain the minimum substitution indicated above, but the positioning and the number of substitutions above this minimum on each ring R may vary. Preferably, each ring R is the same.
Generelt foretrekkes det at bare en av X^, X2og X3er en vannoppløseliggj©rende gruppe. Det er også mer spesielt foretrukket at når en av Y og Y° har en annen betydning enn H, at begge har en annen betydning enn H. In general, it is preferred that only one of X 1 , X 2 and X 3 is a water-solubilizing group. It is also more particularly preferred that when one of Y and Y° has a different meaning than H, that both have a different meaning than H.
En underklasse av forbindelser med formel Ib beskrevet i ansøkningen med løpenr. 039.566 av 17. april 1987, hvori Y og Y° er H, X og X° er hver klor, X^og X2er H og R3er en elektronegativ gruppe inkluderende en vannoppløseliggjørende gruppe, inklusive dem hvori enhver vannoppløseliggjørende gruppe er i fri syreform og forbindelser med og uten ligander som f.eks. kloridligandformen. A subclass of compounds of formula Ib described in the application with serial no. 039,566 of April 17, 1987, wherein Y and Y° are H, X and X° are each chlorine, X^ and X2 are H and R3 is an electronegative group including a water-solubilizing group, including those in which any water-solubilizing group is in free acid form and compounds with and without ligands such as e.g. the chloride ligand form.
Forbindelser i samsvar med oppfinnelsen med SO3H- eller COOH-grupper er vannoppløselige og oppfinnelsen inkluderer også slike vannoppløselige forbindelser hvori disse grupper er i vannoppløselig saltform med et kation av en base som f.eks. et alkalimetall (natrium, kalium eller litium) , et jordalkali-metall eller et ammoniumkation, foretrukket et alkalimetall-eller ammoniumkation. Slike saltformer kan fremstilles ved å omsette en forbindelse med formel I med en base ved hjelp av konvensjonelle metoder. Compounds according to the invention with SO3H or COOH groups are water-soluble and the invention also includes such water-soluble compounds in which these groups are in water-soluble salt form with a cation of a base such as e.g. an alkali metal (sodium, potassium or lithium), an alkaline earth metal or an ammonium cation, preferably an alkali metal or ammonium cation. Such salt forms can be prepared by reacting a compound of formula I with a base using conventional methods.
M kan være et hvilket som helst overgangsmetall som er i stand til å underholde oksydasjon. Eksempler på foretrukne metaller inkluderer Fe, Cr, Mn, Ru og Co. Spesielt foretrukne metaller er Fe, Ru og Mn. Ytterligere kan metallet være forenet til en ligand. De aksiale ligander, vanligvis en eller to, men M can be any transition metal capable of undergoing oxidation. Examples of preferred metals include Fe, Cr, Mn, Ru and Co. Particularly preferred metals are Fe, Ru and Mn. Furthermore, the metal may be united to a ligand. The axial ligands, usually one or two, but
leilighetsvis fler, kan faktisk være en hvilken som helst gruppe som er i stand til å danne en enkel hydrolyserbar-binding med M, som kjent på området. Eksempler på aksiale ligander inkluderer bare som illustrasjon -OCH3, -0H, aminer, halogenidioner, særlig klorid, og vann. occasionally more, may actually be any group capable of forming a single hydrolysable bond with M, as known in the art. Examples of axial ligands include, by way of illustration only -OCH 3 , -OH, amines, halide ions, especially chloride, and water.
For å bygge opp noen av katalysatorene i samsvar med oppfinnelsen kan det være vanskelig å anvende en utgangsmaterialpor-fyrinforbindelse som i stedet for sin M-gruppe inneholder et metall (M°) som f.eks. Ni eller Zn. Mens disse spesielle forbindelser ikke behøver å være særlig i stand til å underholde oksydasjon, aktiverer Ni eller Zn (og Fe) porfyrinringen og tillater at den blir substituert med den ønskede fluor-eller klorgruppe. Når det gjennomføres p-substitusjon og begge X og X° er H, er det særlig ønskelig å anvende forbindelser hvori M er Ni. Forbindelsene med formel I hvori M er erstattet med Zn eller Ni er brukbare utgangsmaterialer, særlig Ni-utgangsmaterialene. Med uttrykket "i stand til å underholde oksydasjon" menes et metall som er i stand til å bli oksydert i nærvær av et oksydasjonsmiddel og som deretter kan reduseres under deltagelse i den ønskede oksydasjonsreaksjon, slik at det på nytt kan oksyderes ved hjelp av oksydasjonsmiddelet. I denne betydning omtales porfyrinene som katalysatorer ettersom typisk små mengder kan anvendes og hovedsakelig bibeholdes i reaksj onssystemene. In order to build up some of the catalysts in accordance with the invention, it can be difficult to use a starting material porphyrin compound which instead of its M group contains a metal (M°) such as e.g. Ni or Zn. While these particular compounds need not be particularly capable of sustaining oxidation, Ni or Zn (and Fe) activates the porphyrin ring and allows it to be substituted with the desired fluorine or chlorine group. When p-substitution is carried out and both X and X° are H, it is particularly desirable to use compounds in which M is Ni. The compounds of formula I in which M is replaced by Zn or Ni are useful starting materials, especially the Ni starting materials. By the expression "capable of undergoing oxidation" is meant a metal which is capable of being oxidized in the presence of an oxidizing agent and which can then be reduced while participating in the desired oxidation reaction, so that it can be oxidized again with the help of the oxidizing agent. In this sense, the porphyrins are referred to as catalysts, as typically small amounts can be used and mainly retained in the reaction systems.
Når M forenes til f.eks. en halogenligand (F, Cl, Br eller I) kan forbindelsen med formel I betraktes som en saltform, f.eks. i forholdet M<+>og HAL<->hvori HAL er halogenet. Slike salter oppstår når M er i valenstilstanden pluss tre, f.eks. Fe<+++>, eller i høyere valenstilstander, som kjent på området. When M unites to e.g. a halogen ligand (F, Cl, Br or I), the compound of formula I can be considered as a salt form, e.g. in the ratio M<+>and HAL<->in which HAL is the halogen. Such salts occur when M is in the valence state plus three, e.g. Fe<+++>, or in higher valence states, as known in the field.
Som anvendt i beskrivelse og krav vil følgende definisjoner anvendes: Fribase porfyrin - en porfyrinring som ikke inneholder en metallgruppe. As used in the description and claims, the following definitions will be used: Free base porphyrin - a porphyrin ring that does not contain a metal group.
Elektronegativ gruppe - en kjemisk gruppe som er elektronegativ og som kan tiltrekke elektroner enten induktivt eller via konjugasjon, også omtalt som "elektrontiltrekkende"-grupper. Eksempler på slike grupper inkluderer, men er ikke begrenset til halogener (f.eks. Cl-, Br-, F-), H03S- og 02N-. Electronegative group - a chemical group that is electronegative and can attract electrons either inductively or via conjugation, also referred to as "electron-withdrawing" groups. Examples of such groups include, but are not limited to halogens (eg, Cl-, Br-, F-), H03S-, and O2N-.
Særlige utførelsesformer av oppfinnelsen inkluderer følgende varianter: Particular embodiments of the invention include the following variants:
Også innenfor rammen for oppfinnelsen er de ikke-metallholdige utgangsmaterialforbindelser med følgende formel: Also within the scope of the invention are the non-metallic starting material compounds with the following formula:
hvori hver Y og Y° uavhengig er H, fluor eller klor, og hver ring R er wherein each Y and Y° is independently H, fluorine or chlorine, and each ring R is
hvori X og X° uavhengig er H eller en ikke-vannoppløselig-gj©rende elektronegativ gruppe, f.eks. fluor, klor, brom eller NO2, X1( X2og X3er uavhengig H, eller en elektronegativ gruppe, inklusive vannoppløseliggjørende elektronegative wherein X and X° are independently H or a non-water-soluble-forming electronegative group, e.g. fluorine, chlorine, bromine or NO2, X1( X2 and X3 are independently H, or an electronegative group, including water-solubilizing electronegative
grupper, inkluderende uten begrensning fluor, klor, brorn, SO3H, COOH eller NO2, med de betingelser at 1) når noen av X^, X2og X3ikke er en vannoppløselig-gjørende gruppe, har minst Y og Y° på hver femleddet ring en annen betydning enn H, 2) når Y og Y° begge er H, er minst en men ikke mer enn to av X]_, X2og X3en vannoppløseliggjørende gruppe, f.eks. SO3H eller COOH, og minst to av X og X° og X^, X2og X3som ikke er en vannoppløseliggjørende gruppe er uavhengig en elektronegativ gruppe som ikke er en vannoppløseliggjørende gruppe, f.eks. fluor, klor, brom eller N02, og 3) ikke mer enn to av X^, X2og X3er vannoppløselig-gj ørende, eller vannoppløselige salter derav hvori de nevnte vannoppløseliggjørende grupper er i en tilsvarende vannopp-løselig saltform. groups, including without limitation fluorine, chlorine, bromine, SO3H, COOH, or NO2, with the proviso that 1) when any of X^, X2, and X3 is not a water-solubilizing group, at least Y and Y° on each five-membered ring have another meaning than H, 2) when Y and Y° are both H, at least one but not more than two of X]_, X2 and X3 is a water-solubilizing group, e.g. SO3H or COOH, and at least two of X and X° and X^, X2 and X3 which is not a water-solubilizing group is independently an electronegative group which is not a water-solubilizing group, e.g. fluorine, chlorine, bromine or NO 2 , and 3) no more than two of X 1 , X 2 and X 3 are water-soluble, or water-soluble salts thereof in which the said water-solubilizing groups are in a corresponding water-soluble salt form.
Også inkludert innen rammen for oppfinnelsen er en fremgangsmåte for fremstilling av de ovennevnte forbindelser. Det er funnet at de substituerte porfyrinringer (i det følgende omhandlet som p-substitusjon) kan fremstilles på to måter. Den første måte er å starte med usubstituert porfyrin som ikke inneholder noe metall (i det følgende omhandlet som fribaseporfyrin) og innføre metall i dette. Dette kan gjennomføres ved å oppløse fribaseporfyrinet i et løsningsmiddel som DMF eller CH3COOH. Deretter tilsettes metallet. Dette kan være i form av metallsalter med en hvilken som helst ønsket valens, f.eks. M(II), eller M(III) eller en kovalent form som f.eks. M(0) hvori M er metallet. Mens faktisk hvilket som helst metall kan anvendes, inkluderer foretrukne metaller Ni, Fe og Zn, og særlig foretrukne metallsalter inkluderer Fe(CO)5, FeCl2 og FeCl3. Also included within the scope of the invention is a method for producing the above compounds. It has been found that the substituted porphyrin rings (hereinafter referred to as p-substitution) can be prepared in two ways. The first way is to start with unsubstituted porphyrin containing no metal (hereinafter referred to as free base porphyrin) and introduce metal into it. This can be accomplished by dissolving the free base porphyrin in a solvent such as DMF or CH3COOH. The metal is then added. This can be in the form of metal salts with any desired valence, e.g. M(II), or M(III) or a covalent form such as e.g. M(0) where M is the metal. While virtually any metal may be used, preferred metals include Ni, Fe and Zn, and particularly preferred metal salts include Fe(CO) 5 , FeCl 2 and FeCl 3 .
Etter at metallet er innført i fribaseporfyrinet er det neste trinn (3-substituering av porfyrinringen. Dette trinn kan gjennomføres ved å bringe porfyrinringen i kontakt med et elektrofilt reagens. Eksempler inkluderer elektrofile klorerende og fluorerende midler som f.eks. molekylært klor, molekylært fluor, og klorsuksinamid (for halogeneringer) eller høyvalensmetallhalogenider C0X3, CeX4, eller MnX3(X er et halogen som f.eks. klor) eller elektrofilmidler som donerer -NO2- eller -SC^H-grupper (for ikke-halogeneringssubstitu-sjoner). After the metal is introduced into the free base porphyrin, the next step is (3-substitution of the porphyrin ring. This step can be accomplished by contacting the porphyrin ring with an electrophilic reagent. Examples include electrophilic chlorinating and fluorinating agents such as molecular chlorine, molecular fluorine , and chlorosuccinamide (for halogenations) or high-valence metal halides C0X3, CeX4, or MnX3 (X is a halogen such as chlorine) or electrophiles donating -NO2- or -SC^H groups (for non-halogenation substitutions).
Deretter kan fenylgrupper om ønsket substitueres ved hjelp av standard metoder. Then, if desired, phenyl groups can be substituted using standard methods.
Når et metall som f.eks. Ni eller Zn anvendes erstattes dette med et metall som er i stand til å underholde oksydasjon. When a metal such as If Ni or Zn is used, this is replaced by a metal capable of sustaining oxidation.
Alternativt kan trinnene med innføring av metall, p-substitusjon og substitusjon på fenylringene gjennomføres i en hvilken som helst rekkefølge som betraktes som mest fordelaktig. Oppfinnelsen omfatter således ytterligere reaksjonsskjemaer som inkluderer følgende: Alternatively, the steps of metal introduction, p-substitution and substitution on the phenyl rings may be carried out in any order deemed most advantageous. The invention thus includes further reaction schemes which include the following:
Det er funnet at forbindelsene med formel I er meget stabile og kraftige katalysatorer i nærvær av en lang rekke oksydasjonsmidler. I tillegg er forbindelsene med formel Ib vannoppløselige. Ettersom også de vannoppløselige grupper, f.eks. sulfonatgrupper er elektrontiltrekkende, økes stabili-teten av katalysatoren ettersom det nå er vanskeligere å ødelegge den ved oksydasjon. Ytterligere overføres denne elektronmangel til metallatomet slik at katalysatoren blir ennå kraftigere så vel som robust. Porfyrinkatalysatorene er funksjonelle ved faktisk en hvilken som helst pH, og ved høye temperaturer (150°C eller mer), slik at de kan anvendes i mange kommersialiserbare prosesser. It has been found that the compounds of formula I are very stable and powerful catalysts in the presence of a wide variety of oxidizing agents. In addition, the compounds of formula Ib are water soluble. As also the water-soluble groups, e.g. sulphonate groups are electron-attracting, the stability of the catalyst is increased as it is now more difficult to destroy it by oxidation. Furthermore, this electron deficiency is transferred to the metal atom so that the catalyst becomes even more powerful as well as robust. The porphyrin catalysts are functional at virtually any pH, and at high temperatures (150°C or more), so that they can be used in many commercial processes.
Forbindelsene med formel I kan anvendes som oksydasjonskata-lysatorer i en lang rekke prosesser hvor tidligere kjent teknikk har indikert eventuelt substituerte fenylporfyriner som nyttige, idet forbindelsene med formel I som er vannoppløselige er særlig nyttige i de prosesser hvor vannoppløselighet ønskes eller kreves. Slike prosesser inkluderer bare som illustrasjon oksydasjon av alkaner (inklusive cykloalkaner), oksydasjon av alkener (inklusive cykloalkener), den oksyderende omdannelse av ligninmodellforbindelser som omdannes ved de ligninmodifi-serende og ligninnedbrytende soppenzymer som også kjennes som ligninaser, bruken i modifisering eller nedbrytning av lignin, bruken ved behandling av trevirke av forskjellige former som f.eks. treflis eller tremasse for å hjelpe til eller bevirke massefremstilling eller bleking. Særlig massefremstillings-relaterte prosesser av interesse for bruk av de vannoppløselige forbindelser Ib for å hjelpe til med eller gjennomføre en modifisering eller nedbrytning av lignin er de velkjente mekaniske masser som f.eks. termomekaniske masser, og ved behandling av kraftmasser f.eks. for å bevirke bleking. Forbindelsene med formel I som er vannuoppløselige kan også anvendes i oppløsningsmiddelmassefremstilling som f.eks. den kjente organosolvmassefremstillingsprosess. Andre anvendelser inkluderer spaltningen av organiske forurensninger i awanns-strømmer som f.eks. de klorerte organiske forbindelser i El-awann fra kraftmasseklorblekeprosessen. Av særlig interesse er bruken av forbindelse med formel I som katalysatorer ved katalytisk oksydasjon av alkaner (inklusive cykloalkaner) for hydroxylering av disse (eller ketodannelse til slutt) og ved den katalytiske oksydasjon av alkener (inklusive cykloalkener) til å danne epoksyder (epoksydering). Slike hydroxyleringer og epoksyderinger er kjente reaksjoner som vanligvis gjennomføres i et inert organisk løsningsmiddel, men vannholdige systemer kan også anvendes. Følgelig er både de vannoppløselige og vannuoppløselige forbindelser med formel I brukbare i slike prosesser. Generelt, i tillegg til de angitte fordeler med porfyrinen i samsvar med oppfinnelsen, kan porfyrinene anvendes over et stort område av reaksjonstemperaturer inklusive høye temperaturer opp til 150°C eller ennå høyere, eller over et stort område av pH-verdier som kan strekke seg fra omtrent 1 til 14, mer passende fra pH til pH 12. The compounds of formula I can be used as oxidation catalysts in a wide range of processes where prior art has indicated possibly substituted phenylporphyrins as useful, the compounds of formula I being water soluble being particularly useful in processes where water solubility is desired or required. Such processes include, by way of illustration only, oxidation of alkanes (including cycloalkanes), oxidation of alkenes (including cycloalkenes), the oxidative conversion of lignin model compounds which are converted by the lignin-modifying and lignin-degrading fungal enzymes also known as ligninases, the use in modification or degradation of lignin , the use in the treatment of wood of different forms such as e.g. wood chips or wood pulp to aid or effect pulping or bleaching. Particularly pulp production-related processes of interest for the use of the water-soluble compounds Ib to assist with or carry out a modification or degradation of lignin are the well-known mechanical pulps such as e.g. thermomechanical masses, and when treating power masses, e.g. to effect bleaching. The compounds of formula I which are water insoluble can also be used in solvent mass production such as e.g. the known organosolv pulp production process. Other applications include the decomposition of organic pollutants in wastewater streams such as the chlorinated organic compounds in El-awann from the kraft pulp chlorine bleaching process. Of particular interest is the use of compounds of formula I as catalysts in the catalytic oxidation of alkanes (including cycloalkanes) for their hydroxylation (or keto formation in the end) and in the catalytic oxidation of alkenes (including cycloalkenes) to form epoxides (epoxidation). Such hydroxylations and epoxidations are known reactions which are usually carried out in an inert organic solvent, but aqueous systems can also be used. Accordingly, both the water-soluble and water-insoluble compounds of formula I are useful in such processes. In general, in addition to the stated advantages of the porphyrin according to the invention, the porphyrins can be used over a wide range of reaction temperatures including high temperatures up to 150°C or even higher, or over a wide range of pH values which can extend from about 1 to 14, more suitably from pH to pH 12.
De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen uten å begrense den. The following examples illustrate the invention without limiting it.
EKSEMPEL 1.EXAMPLE 1.
Syntese av tetra(2,6-diklorfenyl)porfinatojern (III) klorid (TPPFeCl8). Synthesis of tetra(2,6-dichlorophenyl)porphinatoiron (III) chloride (TPPFeCl8).
En forbindelse hvori:A compound in which:
M = Fe, aksialt ligert til Cl,M = Fe, axially ligated to Cl,
X = Cl,X = Cl,
X° = Cl,X° = Cl,
X1( X2, X3= H,X1( X2, X3= H,
Y, Y° = HY, Y° = H
Trinn 1, fremstilling av H2TPPC18.Step 1, Preparation of H2TPPC18.
Pyrrol (omdestillert: 6,94 ml, 100 mM), 2,6-diklorbenzaldehyd (17,5 g, 100 mM), vannfritt sinkacetat (6,6 g, 36 mM) og 2,6-lutidin (150 ml, notat 1) anbringes i en 500 ml rundkolbe utstyrt med en Soxhlet-ekstraktor påsatt en tilbakeløpskonden-sator. Vannfritt Na2SC>4 anbringes i et fingerbøl i ekstrak-toren og reaksjonsblandingen oppvarmes under tilbakeløp fem timer (notat 2). Etter avdamping av lutidinet i vakuum behandles den resulterende tjæreaktige rest med toluen (500 ml) og får stå i kjøleskap over natten. De fine purpurfargede krystaller av ZnTPPClg filtreres og vaskes grundig med toluen (notat 3). Pyrrole (redistilled: 6.94 mL, 100 mM), 2,6-dichlorobenzaldehyde (17.5 g, 100 mM), anhydrous zinc acetate (6.6 g, 36 mM), and 2,6-lutidine (150 mL, note 1) is placed in a 500 ml round bottom flask equipped with a Soxhlet extractor fitted with a reflux condenser. Anhydrous Na2SC>4 is placed in a thimble in the extractor and the reaction mixture is heated under reflux for five hours (note 2). After evaporation of the lutidine in vacuo, the resulting tarry residue is treated with toluene (500 ml) and allowed to stand in a refrigerator overnight. The fine purple crystals of ZnTPPClg are filtered and washed thoroughly with toluene (Note 3).
Sinkkomplekset oppløses i CH2C12(250 ml) og behandles med trifluoreddiksyre (25 ml). Denne blanding omrøres i seks timer (notat 4) og helles ut i vann (300 ml). Det organiske lag separeres, vaskes med mettet vandig NaHCC>3 (150 ml) og vann (2 x 150 ml), og konsentreres deretter etter tilsetning av metanol. Den fri base, H2TPPClg (notat 5) samles ved filtrering, vaskes med metanol og tørkes. Utbytte 1,26 g. The zinc complex is dissolved in CH 2 Cl 2 (250 ml) and treated with trifluoroacetic acid (25 ml). This mixture is stirred for six hours (note 4) and poured into water (300 ml). The organic layer is separated, washed with saturated aqueous NaHCO 3 (150 mL) and water (2 x 150 mL), then concentrated after addition of methanol. The free base, H2TPPClg (Note 5) is collected by filtration, washed with methanol and dried. Yield 1.26 g.
Trinn 2, fjerning av klorinforurensninger.Step 2, removal of chlorine contaminants.
Den rå fri base fra trinn 1 oppløses i CHCI3(500 ml) og oppvarmes til tilbakeløp. En oppløsning av 2,3-diklor-5,6-dicyano-1,4-benzokinon (DDQ, 600 mg) i tørt benzen (40 ml) tilsettes og oppvarmingen fortsettes inntil absorpsjonen ved X = 658 forsvant (notat 6). The crude free base from step 1 is dissolved in CHCl3 (500 ml) and heated to reflux. A solution of 2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone (DDQ, 600 mg) in dry benzene (40 ml) is added and heating is continued until the absorption at X = 658 disappears (Note 6).
Reaksjonsblandingen inndampes til tørrhet, oppløses på nytt i varm CHCI3(ca. 200 ml) og føres gjennom nøytralt aluminiumoksyd (100 g, akt. I). Oksydasjonsmiddel (DDQ) og andre forurensninger adsorberer sterkt til å begynne med, mens porfyrin elueres rent med CHCI3. Porfyrinet krystalliseres fra CHCl3~oppløsningen ved konsentrering og tilsetning av n-heksan. The reaction mixture is evaporated to dryness, redissolved in hot CHCl3 (approx. 200 ml) and passed through neutral alumina (100 g, act. I). Oxidizing agent (DDQ) and other contaminants adsorb strongly initially, while porphyrin is eluted cleanly with CHCl3. The porphyrin is crystallized from the CHCl3 solution by concentration and addition of n-hexane.
Trinn 3, innføring av jern.Step 3, introduction of iron.
Den fri base (700 mg) oppløses i avgasset N,N-dimetylformamid (DMF, 400 ml) i en 1 liters trehalsrundkolbe utstyrt med gasstilførselsrør og en tilbakeløpskondensator, idet den tredje hals er tilkorket. Oppløsningen oppvarmes til tilbakeløp (med N2eller Ar bobling) og behandles med en oppløsning av FeCl2'4H20 (3 g) i avgasset DMF (100 ml). Oppvarming fortsettes og innføringen av jern overvåkes under anvendelse av uv-synlig spektroskopi. I Soret-området endret den enkle skarpe absorpsjon ved = 418 til en spaltet Soret ved ^maks = 360/418, mens i det synlige området endret spektrumet seg fra<X>maks = 512'588 ti]L Xmaks= 508'580'644 (notat 7) • Oppvarmingen avbrytes og luft bobles gjennom oppløsningen over The free base (700 mg) is dissolved in degassed N,N-dimethylformamide (DMF, 400 ml) in a 1 liter three-neck round-bottomed flask equipped with a gas supply tube and a reflux condenser, the third neck being stoppered. The solution is heated to reflux (with N 2 or Ar bubbling) and treated with a solution of FeCl 2 4 H 2 O (3 g) in degassed DMF (100 ml). Heating is continued and the introduction of iron is monitored using UV-visible spectroscopy. In the Soret region the simple sharp absorption at = 418 changed to a split Soret at ^max = 360/418, while in the visible region the spectrum changed from<X>max = 512'588 ti]L Xmax= 508'580' 644 (note 7) • The heating is interrupted and air is bubbled through the solution above
2+ 2+
natten for å sikre at det innskudte Fe oksyderes til den mer stabile Fe^<+->forbindelse. overnight to ensure that the inserted Fe is oxidized to the more stable Fe^<+-> compound.
Den supernatante DMF oppløsning dekanteres fra det faste FeCl3, konsentreres i vakuum til omtrent 200 ml og behandles med fortynnet HC1 (600 ml, 1:1). Heminet utfelles som et brunt fast stoff fra en klar gul oppløsning. Faststoffet samles ved filtrering, vaskes grundig med vann og tørkes i en vakuumeksikator. The supernatant DMF solution is decanted from the solid FeCl3, concentrated in vacuo to approximately 200 ml and treated with dilute HCl (600 ml, 1:1). The hemine precipitates as a brown solid from a clear yellow solution. The solid is collected by filtration, washed thoroughly with water and dried in a vacuum desiccator.
Det rå faststoff oppløses på nytt i minimum CH2CI2og føres gjennom silikagel (akt. I) inneholdt i en sintret glasstrakt (150 M) under anvendelse av CH2CI2som elueringsløsningsmiddel. Det ureagerte porfyrin elueres rent og utvinnes ved krystal-lisering (ca. 7 5 mg). Heminet blir så eluert under anvendelse av 5 % CH3OH i CH2CI2. Dette inndampes til tørrhet, oppløses på nytt i CH2CI2og ekstraheres en gang med konsentrert HC1 (likt volum, notat 8). Det organiske lag vaskes med vann (inntil vannekstrakten er nøytral) , tørkes (Na2SC>4) og heminet isoleres som skinnende purpurfargede krystaller under anvendelse av n-heksan. Et første utbytte på 5 50 mg og et annet utbytte på 60 mg oppnås. The crude solid is re-dissolved in a minimum of CH 2 Cl 2 and passed through silica gel (act. I) contained in a sintered glass funnel (150 M) using CH 2 Cl 2 as elution solvent. The unreacted porphyrin is eluted cleanly and recovered by crystallization (approx. 75 mg). The hemin is then eluted using 5% CH 3 OH in CH 2 Cl 2 . This is evaporated to dryness, redissolved in CH2CI2 and extracted once with concentrated HC1 (equal volume, note 8). The organic layer is washed with water (until the water extract is neutral), dried (Na2SO4) and the hemin is isolated as shiny purple crystals using n-hexane. A first yield of 550 mg and a second yield of 60 mg are obtained.
Notat 1. Lutidin kokes under tilbakeløp med CaH2i to timer og destilleres fraksjonert under N2ved atmosfæretrykk. Fraksjonen som destillerer over ved 143,5 - 144,5°C Note 1. Lutidine is boiled under reflux with CaH2i for two hours and fractionally distilled under N2 at atmospheric pressure. The fraction that distills above at 143.5 - 144.5°C
samles og oppbevares under N2.are collected and stored under N2.
Notat 2. Vann som fremstilles ved reaksjonen destilleres over sammen med løsningsmiddelet, men tilbakeholdes av tørkemiddelet (Na2SC<4) i Soxhlet-apparatet mens Note 2. Water produced by the reaction is distilled over together with the solvent, but is retained by the desiccant (Na2SC<4) in the Soxhlet apparatus while
løsningsmiddelet resirkuleres.the solvent is recycled.
Notat 3. Uv-synlig spektrum (i CH2Cl2) av ZnTPPClg:Note 3. UV-visible spectrum (in CH2Cl2) of ZnTPPClg:
X = 420 (Soret), 510 (svak), 550, 585 (svak) nm. Notat 4. Uv-synlig spektrum (i CH2CI2) av dekationet X = 420 (Soret), 510 (weak), 550, 585 (weak) nm. Note 4. UV-visible spectrum (in CH2CI2) of the decation
[H4TPPC18]<2+>: X = 430 (Soret), 576, 628 nm.[H4TPPC18]<2+>: X = 430 (Soret), 576, 628 nm.
Notat 5. Uv-synlig spektrum (i CH2CI2) av den fri base H2TPPC18: X = 418 (Soret), 512, 588 nm. En absorpsjon ved X = 658 indikerer nærvær av noe klorholdig forurensning som bør fjernes. En absorpsjon ved X = 550 antyder ufullstendig metall-fj erning. Note 5. UV-visible spectrum (in CH2CI2) of the free base H2TPPC18: X = 418 (Soret), 512, 588 nm. An absorption at X = 658 indicates the presence of some chlorine-containing contamination that should be removed. An absorption at X = 550 suggests incomplete metal removal.
Notat 6. Den relative intensitet av X 656: 588 i det rå Note 6. The relative intensity of X 656: 588 in the crude
porfyrin bør være så høy som 1 og den fullstendige fjernelse av absorpsjonen ved X = 656 krever omtrent tre timer. Hvis oksydasjonen ikke er fullstendig i løpet av tre timer bør ytterligere 100 mg DDQ tilsettes. porphyrin should be as high as 1 and the complete removal of the absorption at X = 656 requires about three hours. If the oxidation is not complete within three hours, a further 100 mg of DDQ should be added.
Notat 7. Generelt er metallinnføringen fullstendig i løpet av tre timer. Anvendelse av en inert atmosfære under Note 7. In general, metal insertion is complete within three hours. Application of an inert atmosphere during
reaksjonen hjelper til med å hindre oksydasjon avthe reaction helps to prevent oxidation of
Fe til Fe før innføringen.Fe to Fe before the introduction.
Notat 8. Eluering av heminet med 5 % CH3OH/CH2CI2resulterer i den delvise ombytting av den aksiale Cl-ligand. Ekstraksjon med konsentrert HC1 regenererer klorjern (III) species. Note 8. Elution of the hemin with 5% CH3OH/CH2CI2 results in the partial exchange of the axial Cl ligand. Extraction with concentrated HC1 regenerates chlorinated iron (III) species.
EKSEMPEL 2.EXAMPLE 2.
Sulfonering av ^TPPClg.Sulfonation of ^TPPClg.
H2TPPClg (300 mg) suspenderes i rykende svovelsyre (14 ml) i en 25 ml trehalskolbe utstyrt med tilbakeløpskondensator som bærer et CaS04~tørkerør på toppen. Suspensjonen oppvarmes ved tilbakeløp (oljebadtemperaturen innstilt ved 165°C i syv timer hvor faststoffet oppløses til å gi en klar grønn oppløsning. Svoveltrioksyd som sublimerer og avsettes i kondensatoren må omhyggelig returneres til reaksjonskolben med regelmessige mellomrom. Oppløsningen får avkjøle seg over natten. H 2 TPPClg (300 mg) is suspended in fuming sulfuric acid (14 ml) in a 25 ml three-necked flask equipped with a reflux condenser carrying a CaSO 4 ~ drying tube on top. The suspension is heated at reflux (oil bath temperature set at 165°C for seven hours during which the solid dissolves to give a clear green solution. Sulfur trioxide which sublimes and settles in the condenser must be carefully returned to the reaction flask at regular intervals. The solution is allowed to cool overnight.
Den ovennevnte oppløsning tilsettes forsiktig dråpevis i løpet av en periode på 30 minutter til 50 ml vann som avkjøles i is. Den viskøse oppløsning filtreres inn i en 300 ml rundkolbe og behandles dråpevis (med omrøring og avkjøling) med vann (75 ml) etterfulgt av en suspensjon av NaHC03(65 g) i vann (100 ml) inntil den blir svakt basisk (pH 8). Mot slutten krystalliseres Na2S04ut og gjør det vanskelig å omrøre (en 1 liters kolbe var nødvendig). Oppløsningen hadde endret farge fra grønn (vanlig farge i surt medium) til rød. Etanol (omtrent likt volum) tilsettes for utfelling av Na2S04som fjernes ved filtrering. Fullstendig fjernelse av Na2S04kan ikke oppnås selv ved kromatografering (på silikagel eller sefadeks), dialyse og gjentatte omkrystalliseringer. Forbindelsen fremviser et karakteristisk uv-synlig spektrum av et meso tetrasubstituert porfyrin (abosorpsjonsmaksima i metanol: 423 nm (Soret), 521, 555, 602 og 657). Delvis rensing oppnås ved dialyse og prøven oppløses i minimum mengde vann (7 ml), fortynnes med metanol (100 ml) og krystalliseres vea tilsetning av aceton (ca. 300 ml). En første porsjon av utbyttet på The above solution is carefully added dropwise over a period of 30 minutes to 50 ml of ice-cooled water. The viscous solution is filtered into a 300 ml round bottom flask and treated dropwise (with stirring and cooling) with water (75 ml) followed by a suspension of NaHCO 3 (65 g) in water (100 ml) until it becomes slightly basic (pH 8) . Towards the end, the Na2SO4 crystallizes out and makes it difficult to stir (a 1 liter flask was needed). The solution had changed color from green (normal color in acidic medium) to red. Ethanol (approximately the same volume) is added to precipitate Na2S04, which is removed by filtration. Complete removal of Na2SO4 cannot be achieved even by chromatography (on silica gel or sephadex), dialysis and repeated recrystallizations. The compound exhibits a characteristic UV-visible spectrum of a meso tetrasubstituted porphyrin (absorption maxima in methanol: 423 nm (Soret), 521, 555, 602 and 657). Partial purification is achieved by dialysis and the sample is dissolved in a minimum amount of water (7 ml), diluted with methanol (100 ml) and crystallized by adding acetone (approx. 300 ml). A first portion of the dividend on
212 mg oppnås og et ytterligere utbytte på 105 ml oppnås fra 212 mg is obtained and a further yield of 105 ml is obtained from
moderluten.mother liquor.
EKSEMPEL 3.EXAMPLE 3.
Syntese av heminet fra sulfonert H2TPPCI3.Synthesis of the hemin from sulfonated H2TPPCI3.
En forbindelse med formel Ib hvori:A compound of formula Ib wherein:
M = Fe,M = Fe,
X, X° = Cl,X, X° = Cl,
Xx= SO3H,Xx=SO3H,
X2, X3= H,X2, X3= H,
Y, Y° = H.Y, Y° = H.
Det sulfonerte I^TPPClg (105 mg) oppløses i N,N-dimetylformamid (40 ml) i en 200 ml trehalsrundkolbe utstyrt med tilbakeløps-kondensator. Oppløsningen avgasses ved å føre en sakte strøm av argon under anvendelse av en nål passert gjennom en gummimembran og oppvarmes til tilbakeløp. Ved begynnelse av tilbakeløp behandles blandingen med en oppløsning av FeCl2'4H20 (500 mg) i avgasset N,N-dimetylformamid (10 ml). Oppvarming fortsettes (med argongjennombobling) og innføring av jern følges spektroskopisk. Metallinnføring er fullstendig i løpet av tre timer. (Uv-synlig i DMF, Soret ved 424, 436 sh - dobbel, alfa/beta ved 575 og 613 sh, uv-synlig av fribaseporfyrin i DMF: Soret ved 425, 520, 553, 660 og 655 nm). Luft bobles gjennom den avkjølte oppløsning over natten for å sikre den fullstendige oksydasjon av jern. Aceton (100 ml) tilsettes dråpevis med omrøring og metalloporfyrinet utfelles som et brunt faststoff. Dette rekrystalliseres fra metanol og aceton og gir 120 mg. The sulfonated I^TPPClg (105 mg) is dissolved in N,N-dimethylformamide (40 ml) in a 200 ml three-neck round-bottomed flask equipped with a reflux condenser. The solution is degassed by passing a slow stream of argon using a needle passed through a rubber membrane and heated to reflux. At the beginning of reflux, the mixture is treated with a solution of FeCl 2 4 H 2 O (500 mg) in degassed N,N-dimethylformamide (10 ml). Heating is continued (with argon bubbling through) and the introduction of iron is monitored spectroscopically. Metal insertion is complete within three hours. (Uv-visible in DMF, Soret at 424, 436 sh - double, alpha/beta at 575 and 613 sh, uv-visible of freebase porphyrin in DMF: Soret at 425, 520, 553, 660 and 655 nm). Air is bubbled through the cooled solution overnight to ensure complete oxidation of iron. Acetone (100 ml) is added dropwise with stirring and the metalloporphyrin precipitates as a brown solid. This is recrystallized from methanol and acetone to give 120 mg.
EKSEMPEL 4.EXAMPLE 4.
Synteste av kloro(mesotetrafenyl-p-oktakloroporfinato)jern(III) Fe(TPP.<p>Cl8)Cl. Synthesis of chloro(mesotetraphenyl-p-octachloroporphinato)iron(III) Fe(TPP.<p>Cl8)Cl.
En forbindelse med formel Ia hvori:A compound of formula Ia wherein:
M = Fe, aksialt ligert til Cl,M = Fe, axially ligated to Cl,
X, X°, X1( X2,X3=H, X, X°, X1( X2,X3=H,
Y, Y° = Cl.Y, Y° = Cl.
Trinn 1, syntese av mesotetrafenyl-p-oktakloroporfinato-nikkel(II) (NiTPP.Cl8). Step 1, synthesis of mesotetraphenyl-p-octachloroporphinato-nickel(II) (NiTPP.Cl8).
Mesotetrafenylporfinatonikkel (II) fremstilt ved hjelp av konvensjonelle metoder, (NiTPP, 670 mg, 1 nM) oppleses i o-diklorbenzen (75 ml). N-klorsuksinimid (1,6 g, 12 nM) tilsettes og oppløsningen oppvarmes på et oljebad ved 140°C. Reaksjonen, overvåket ved hjelp av uv-synlig spektroskopi (NiTPP fremviser en Soret-absorpsjon ved 414 nm mens i produktet er dette skiftet til 440 nm), er fullstendig i løpet av omtrent 90 minutter. Mesotetraphenylporphinatonickel(II) prepared by conventional methods, (NiTPP, 670 mg, 1 nM) is read up in o-dichlorobenzene (75 mL). N-chlorosuccinimide (1.6 g, 12 nM) is added and the solution is heated in an oil bath at 140°C. The reaction, monitored by UV-visible spectroscopy (NiTPP exhibits a Soret absorption at 414 nm while in the product this is shifted to 440 nm), is complete in about 90 minutes.
Oppløsningsmiddelet fjernes under vakuum og resten kromatograferes på nøytralt aluminiumoksyd (aktivitet I, 300 g), under anvendelse av kloroform som løsningsmiddel. Produktet elueres rent som en rødgul oppløsning og krystalliseres ved konsentrering og tilsetning av metanol. NiTPP. (JClg samles ved filtrering og vaskes med metanol og tørkes. Utbytte 736 mg (78 %). The solvent is removed under vacuum and the residue is chromatographed on neutral alumina (activity I, 300 g), using chloroform as solvent. The product is eluted cleanly as a reddish-yellow solution and is crystallized by concentration and addition of methanol. NiTPP. (JClg is collected by filtration and washed with methanol and dried. Yield 736 mg (78%).
Analyse teoretisk for C44<H2>0N4Cl8Ni: C 55,81, H 2,13, N 5,92, Cl 29,95. Analysis theoretical for C44<H2>0N4Cl8Ni: C 55.81, H 2.13, N 5.92, Cl 29.95.
Funnet: C 55,48, H 2,09, N 5,76, Cl 30,10. Found: C 55.48, H 2.09, N 5.76, Cl 30.10.
<13>C NMR (75,4 MHz, CDCI3ved 76,997) 118,995, 127,563, 129,291, 133,783, 134,399, 135,510, 140,251. <13>C NMR (75.4 MHz, CDCl3 at 76.997) 118.995, 127.563, 129.291, 133.783, 134.399, 135.510, 140.251.
MS (m/e) nominell masse av den mest omfattende topp i isotop-klyngen, 946 (M<+>). MS (m/e) nominal mass of the most extensive peak in the isotope cluster, 946 (M<+>).
UV<Xm>aks (CH2C12) 440 (Soret), 554 nm.UV<Xm>ax (CH2C12) 440 (Soret), 554 nm.
Trinn 2, demetallisering av NiTPP. (3Clg.Step 2, demetallization of NiTPP. (3Clg.
En omrørt oppløsning av NiTPP. (3Clg (210 mg) (fra trinn 1, ovenfor) i diklormetan (70 ml) behandles med konsentrert svovelsyre (50 ml) ved romtemperatur. I løpet av fem minutter separeres et skinnende grønt faststoff fra en grønnbrun emulsjon. Etter ytterligere 15 minutters omrøring helles blandingen ut i is (omtrent 500 g) og mer diklormetan (totalt ca. 300 ml) anvendes for å oppløse faststoffene. Det organiske lag (tofarget, gulgrønt) fjernes og det vandige lag ekstraheres en gang med diklormetan (100 ml) - trifluoreddiksyre (3 ml) og kastes. Den kombinerte organiske fase vaskes med vann A stirred solution of NiTPP. (3Clg (210 mg) (from step 1, above) in dichloromethane (70 mL) is treated with concentrated sulfuric acid (50 mL) at room temperature. Over five minutes, a shiny green solid separates from a greenish-brown emulsion. After another 15 minutes of stirring the mixture is poured into ice (about 500 g) and more dichloromethane (total about 300 ml) is used to dissolve the solids. The organic layer (two-colored, yellow-green) is removed and the aqueous layer is extracted once with dichloromethane (100 ml) - trifluoroacetic acid (3 mL) and discard.The combined organic phase is washed with water
(2 x 250 ml), mettet vandig natriumbikarbonat (200 ml) og tørkes (Na2S04) , hvoretter mesotetrafenyl-fJ-oktakloroporfyrin (2 x 250 ml), saturated aqueous sodium bicarbonate (200 ml) and dried (Na2SO4), after which mesotetraphenyl-fJ-octachloroporphyrin
(H2TPP. (3Clg) isoleres ved konsentrering og tilsetning av metanol. Utbytte 176 mg (90 %). (H2TPP. (3Clg) is isolated by concentration and addition of methanol. Yield 176 mg (90%).
<13>C NMR (75,4 MHz, 10 % vekt/vekt CF3CO2H-CDCI3, CDCI3ved 77,141) 5, 121,922, 129,129, 129,770, 132,681, 134,236, 137,403, 141,856. <13>C NMR (75.4 MHz, 10% w/w CF3CO2H-CDCl3, CDCl3 at 77.141) 5, 121.922, 129.129, 129.770, 132.681, 134.236, 137.403, 141.856.
MS (m/e) nominell masse av den mest omfattende topp i isotop-klyngen, 890 (M<+>). MS (m/e) nominal mass of the most extensive peak in the isotope cluster, 890 (M<+>).
UV Xmaks(CH2C12) 452 (Soret), 552, 602, 720 nm,UV Xmax(CH2C12) 452 (Soret), 552, 602, 720 nm,
Xmaks (CF3C02H_CH2C12) 482 (Soret), 736 nm.Xmax (CF3C02H_CH2C12) 482 (Soret), 736 nm.
Trinn 3, innføring av jern. Step 3, introduction of iron.
Mesotetrafenyl-p-oktakloroporfyrin (H2TPP . fJClg , 125 mg) fra trinn 2 ovenfor, oppløses i avgasset N,N-dimetylformamid (DMF, 100 ml) i en 250 ml tohalsrundkolbe utstyrt med et gassinnløp og en tilbakeløpskondensator. Oppløsningen oppvarmes til tilbakeløp (med N2-gjennombobling) og behandles med en oppløsning av FeCl2.4H20 (500 mg) i avgasset DMF (20 ml). Oppvarmingen fortsettes og innføring av jern, overvåket ved hjelp av uv-synlig spektroskopi (H2TPP.pClg fremviser en Soret-absorpsjon ved 452 nm, som skiftes til 446 nm i produktet) , er fullstendig i løpet av en time. Oppvarming avbrytes og luft bobles gjennom oppløsningen over natten. Mesotetraphenyl-p-octachloroporphyrin (H2TPP . fJClg , 125 mg) from step 2 above, is dissolved in degassed N,N-dimethylformamide (DMF, 100 ml) in a 250 ml two-necked round-bottom flask equipped with a gas inlet and a reflux condenser. The solution is heated to reflux (with N2 bubbling through) and treated with a solution of FeCl2.4H20 (500 mg) in degassed DMF (20 ml). Heating is continued and incorporation of iron, monitored by UV-visible spectroscopy (H 2 TPP.pClg exhibits a Soret absorption at 452 nm, which shifts to 446 nm in the product), is complete within an hour. Heating is discontinued and air is bubbled through the solution overnight.
Supernatant-DMF-oppløsningen dekanteres fra det faste FeCl3, konsentreres i vakuum (ca. 60 ml) og behandles med fortynnet HC1 (1:1, 120 ml). Heminet utfelles som et brunt faststoff og samles ved filtrering, vaskes grundig med vann og tørkes i en vakuumeksikator. The supernatant DMF solution is decanted from the solid FeCl 3 , concentrated in vacuo (ca. 60 mL) and treated with dilute HCl (1:1, 120 mL). The hemine precipitates as a brown solid and is collected by filtration, washed thoroughly with water and dried in a vacuum desiccator.
Det rå faststoff oppløses i minimum CH2C12og kromatograferes på silikagel (20 g, aktivitet I, 230 - 400 mesh). Initial eluering med CH2C12fjerner det ikke-metalliserte utgangsmater-ial og heminet elueres med 5 % CH30H-CH2C12. Blandingen inndampes til tørrhet og resten opptas i CH2C12(100 ml) og ekstraheres en gang med konsentrert HC1. Det organiske lag vaskes med vann (4 x 100 ml), tørkes (Na2S04) og konsentreres. Kloro (mesotetrafenyl-(3-oktakloroporf inato) jern (III) krystalliseres fra n-heksan og isoleres (to porsjoner) med et totalt'The crude solid is dissolved in a minimum of CH2C12 and chromatographed on silica gel (20 g, activity I, 230 - 400 mesh). Initial elution with CH 2 Cl 2 removes the non-metallated starting material and the hemin is eluted with 5% CH 3 OH-CH 2 Cl 2 . The mixture is evaporated to dryness and the residue is taken up in CH 2 Cl 2 (100 ml) and extracted once with concentrated HCl. The organic layer is washed with water (4 x 100 ml), dried (Na 2 SO 4 ) and concentrated. Chloro(mesotetraphenyl-(3-octachloroporphinato)iron(III) is crystallized from n-hexane and isolated (two portions) with a total
utbytte på 85 %.yield of 85%.
Analyse teoretisk for C44H20N4Cl9Fe: C 53,95, H 2,06, N 5,72, Cl 32,57, Analysis theoretical for C44H20N4Cl9Fe: C 53.95, H 2.06, N 5.72, Cl 32.57,
Funnet: C 54,35, H 2,23, N 5,55, Cl 32,35. Found: C 54.35, H 2.23, N 5.55, Cl 32.35.
MS (m/e) nominell masse av den mest omfattende topp i isotop-klyngen, 979 (M<+>), 944 (M<+->Cl). MS (m/e) nominal mass of the most extensive peak in the isotope cluster, 979 (M<+>), 944 (M<+->Cl).
UV Xmaks(CH2C12) 404/448 (Soret), 526, 564, 768 nm. UV Xmax(CH2C12) 404/448 (Soret), 526, 564, 768 nm.
EKSEMPEL 5.EXAMPLE 5.
Syntese av kloro[mesotetra(2,6-diklorfenyl)-p-oktakloroporfinato]jern(III). Synthesis of chloro[mesotetra(2,6-dichlorophenyl)-p-octachloroporphinato]iron(III).
En forbindelse med formel Ia hvori:A compound of formula Ia wherein:
M = Fe, aksialt ligert til Cl,M = Fe, axially ligated to Cl,
X°, X = Cl,X°, X = Cl,
X^, X2, X3= H.X^, X2, X3= H.
Y, Y° = Cl. Y, Y° = Cl.
Kloro.[mesotetra(2,6-diklorfenyl)porfinato]jern(III) (fra Taylor et al., 1984 J. Chem. Sei. Chem. Commun. 279-280) (FeTPPClgCl, 107 mg), og jernholdig ferriklorid (600 mg) suspenderes i o-diklorbenzen (15 ml) i en 5 0 ml trehalsrundkolbe utstyrt med gassinnløpsrør og en tilbakeløpskondensator påsatt et tørkerør, idet den tredje hals er tilkorket. Reaksjonsblandingen oppvarmes på et oljebad under omrøring til 14 0°C og klorgass bobles gjennom blandingen i fem minutter. Omrøringen fortsettes og forløpet av reaksjonen følges ved hjelp av uv-synlig spektroskopi. [Utgangsmaterialet (FeTPPClgCl) fremviser en dobbel Soret 370/420 nm som skifter til 396/444 nm i produktet (FeTPPClgPClgCl) ved fullført reaksjon.] Reaksjonsblandingen avkjøles og løsningsmiddelet fjernes under vakuum. Resten oppløses i diklormetan (125 ml), vaskes med vann (2 x 75 ml) og kromatograferes på silikagel (40 g, aktivitet I, 230-400 mesh). Diklormetan anvendes til å begynne med for å fjerne det p-klorerte demetalliserte porfyrin og heminet elueres deretter under anvendelse av 5 % CH30H/CH2C12. Løsningsmiddelet fjernes under vakuum, resten oppløses på nytt i diklormetan (200 ml) og ekstraheres en gang med konsentrert HCl (100 ml). Det organiske lag vaskes med vann (2 x 100 ml) og tørkes (Na2S04) Chloro.[mesotetra(2,6-dichlorophenyl)porphinato]iron(III) (from Taylor et al., 1984 J. Chem. Sei. Chem. Commun. 279-280) (FeTPPClgCl, 107 mg), and ferrous ferric chloride ( 600 mg) is suspended in o-dichlorobenzene (15 ml) in a 50 ml three-neck round flask equipped with a gas inlet tube and a reflux condenser attached to a drying tube, the third neck being stoppered. The reaction mixture is heated in an oil bath with stirring to 140°C and chlorine gas is bubbled through the mixture for five minutes. Stirring is continued and the course of the reaction is followed by means of invisible spectroscopy. [The starting material (FeTPPClgCl) exhibits a double Soret 370/420 nm which shifts to 396/444 nm in the product (FeTPPClgPClgCl) upon completion of the reaction.] The reaction mixture is cooled and the solvent is removed under vacuum. The residue is dissolved in dichloromethane (125 ml), washed with water (2 x 75 ml) and chromatographed on silica gel (40 g, activity I, 230-400 mesh). Dichloromethane is initially used to remove the p-chlorinated demetallated porphyrin and the hemin is then eluted using 5% CH 3 OH/CH 2 Cl 2 . The solvent is removed under vacuum, the residue redissolved in dichloromethane (200 ml) and extracted once with concentrated HCl (100 ml). The organic layer is washed with water (2 x 100 ml) and dried (Na2SO4)
og produktet krystalliseres fra diklormetan/n-heksan.and the product is crystallized from dichloromethane/n-hexane.
Ytbytte 121 mg (88 %).Yield 121 mg (88%).
Analyse teoretisk for C44<H>12<N>4Cl17Fe: C 42,11, H 0,96, N 4,46, Cl 48,02. Analysis theoretical for C44<H>12<N>4Cl17Fe: C 42.11, H 0.96, N 4.46, Cl 48.02.
Funnet: C 41,90, H 1,10, N 4,25, Cl 48,30. Found: C 41.90, H 1.10, N 4.25, Cl 48.30.
MS (m/e) nominell mase av den meste omfattende topp i isotop-klyngen, 1254 (M<+>), 1220 (M<+->C1). MS (m/e) nominal mass of the most extensive peak in the isotope cluster, 1254 (M<+>), 1220 (M<+->C1).
UV<Xm>aks (CH2C12) 396/444 (Soret) nm.UV<Xm>ax (CH2C12) 396/444 (Soret) nm.
EKSEMPEL 6.EXAMPLE 6.
Syntese av kloro[mesotetra(pentaklorfenyl)-p-oktakloroporfinato]jern(III) Synthesis of chloro[mesotetra(pentachlorophenyl)-p-octachloroporphinato]iron(III)
FeTPPCl20PCl8.ClFeTPPCl20PCl8.Cl
En forbindelse med formel Ia hvori:A compound of formula Ia wherein:
M = Fe, aksialt ligert til Cl,M = Fe, axially ligated to Cl,
X, X°, X^, X2, X3= Cl,X, X°, X^, X2, X3= Cl,
Y, Y° = Cl. Y, Y° = Cl.
Kloro[mesotetra(pentaklorfenyl)porfinato]jern(III) (fra Taylor et al., ovenfor) (FeTPPCl2Q.Cl, 90 mg) oppløses i o-diklorbenzen (15 ml) i en 50 ml trehalsrundkolbe utstyrt med gassinnløp og en tilbakeløpskondensator påsatt et tørkerør, idet den tredje hals er tilkorket. Vannfritt ferriklorid (500 mg) tilsettes og oppløsningen oppvarmes hurtig til 140°C på et forhåndsoppvarmet oljebad. Klorgass bobles i fem minutter gjennom den omrørte oppløsning og temperaturen opprettholdes i en time. Den sterke Soret-absorpsjon av utgangsmaterialet (FeTPPCl20Cl) ved 420 nm skifter til 442 nm ettersom klorer-ingen foregår til fullføring. Chloro[mesotetra(pentachlorophenyl)porphinato]iron(III) (from Taylor et al., supra) (FeTPPCl2Q.Cl, 90 mg) is dissolved in o-dichlorobenzene (15 mL) in a 50 mL three-neck round-bottomed flask equipped with a gas inlet and a reflux condenser attached a drying tube, the third neck being corked. Anhydrous ferric chloride (500 mg) is added and the solution is heated rapidly to 140°C in a preheated oil bath. Chlorine gas is bubbled for five minutes through the stirred solution and the temperature is maintained for one hour. The strong Soret absorption of the starting material (FeTPPCl 2 OCl) at 420 nm shifts to 442 nm as chlorination proceeds to completion.
Løsningsmiddelet fjernes i vakuum og resten oppløses i diklormetan (600 ml, notat 1) og vaskes med vann (2 x 200 ml) for å fjerne overskudd av ferriklorid. Den organiske fase tørkes, inndarnpes til tørrhet, og resten oppløses i varm kloroform (50 ml, notat 2) og føres gjennom silikagel (60 g, aktivitet I, 230-400 mesh) anbragt i en sintret glassfil-tertrakt (150 M). Initial vasking med diklormetan fjerner det p-klorerte demetalliserte porfyrin og heminet elueres deretter med 5 % CH3OH-CH2CI2og samles. Løsningsmiddelet avdampes under redusert trykk, resten oppløses i diklormetan (600 ml) og ekstraheres en gang med konsentrert HC1 (200 ml). Den organiske fase vaskes med vann (3 x 250 ml) , tørkes (Na2SC>4) og perklorheminet (FeTPPCl2g.pcigCl) krystalliseres fra kloroform (notat 3) n-heksan). Utbytte (tre porsjoner), 77 mg (72 %). The solvent is removed in vacuo and the residue is dissolved in dichloromethane (600 ml, note 1) and washed with water (2 x 200 ml) to remove excess ferric chloride. The organic phase is dried, evaporated to dryness, and the residue is dissolved in hot chloroform (50 ml, note 2) and passed through silica gel (60 g, activity I, 230-400 mesh) placed in a sintered glass filter funnel (150 M). Initial washing with dichloromethane removes the p-chlorinated demetallated porphyrin and the hemin is then eluted with 5% CH 3 OH-CH 2 Cl 2 and collected. The solvent is evaporated under reduced pressure, the residue is dissolved in dichloromethane (600 ml) and extracted once with concentrated HCl (200 ml). The organic phase is washed with water (3 x 250 ml), dried (Na2SC>4) and the perchlorohemine (FeTPPCl2g.pcigCl) is crystallized from chloroform (note 3) n-hexane). Yield (three servings), 77 mg (72%).
MS (m/e) nominell masse av den mest omfattende topp i isotop-klyngen , 1668 (M<+>), 1663 (M<+->Cl). MS (m/e) nominal mass of the most extensive peak in the isotope cluster, 1668 (M<+>), 1663 (M<+->Cl).
UV<Xm>aks(CHCI3) 396/444 (Soret) nm.UV<Xm>ax(CHCI3) 396/444 (Soret) nm.
Notat 1. På grunn av den lavere oppløselighet av FeTPPCl20PCl8Cl (jfr. FeTPPCl8(iCl8Cl) i diklormetan kreves et større volum løsningsmiddel for å holde det Note 1. Due to the lower solubility of FeTPPCl20PCl8Cl (cf. FeTPPCl8(iCl8Cl) in dichloromethane, a larger volume of solvent is required to keep it
i oppløsning.in resolution.
Notat 2. Oppløseligheten av FeTPPCl20(JCl8Cl i kloroform er vesentlig høyere enn i diklormetan og er derfor en Note 2. The solubility of FeTPPCl20(JCl8Cl in chloroform is significantly higher than in dichloromethane and is therefore a
nyttig erstatning ved kromatografering.useful replacement in chromatography.
Notat 3. Det anvendes kloroform av spektroskopi i renhet Note 3. Pure chloroform of spectroscopy is used
stabilisert ved hjelp av ikke-polart hydrokarbon. stabilized using non-polar hydrocarbon.
EKSEMPEL 7.EXAMPLE 7.
Syntese av kloro[mesotetra(4-sulfonatfenyl)-oktakloroporfinato]jern(III) . Synthesis of chloro[mesotetra(4-sulfonatephenyl)-octachloroporphinato]iron(III) .
En forbindelse med formel Ia hvori:A compound of formula Ia wherein:
M = Fe, aksialt ligert med Cl,M = Fe, axially ligated with Cl,
X,X°,Xx,X3= H,X,X°,Xx,X3= H,
X2= SO3H,X2=SO3H,
Y, Y° = Cl.Y, Y° = Cl.
Trinn 1, syntese av mesotetra (4-sulfonatfenyl)-(J-oktakloroporfyrin. Step 1, synthesis of mesotetra (4-sulfonatephenyl)-(J-octachloroporphyrin).
Mesotetrafenyl-|3-oktakloroporf inatonikkel (II) (NiTPP.Cl8,Mesotetraphenyl-|3-octachloroporphinatonic nickel (II) (NiTPP.Cl8,
40 mg) (fra eksempel 4) suspenderes i konsentrert svovelsyre40 mg) (from example 4) is suspended in concentrated sulfuric acid
(10 ml) og neddykkes i et oljebad forvarmet til 120°C. I løpet av fem minutters oppvarming blir utgangsmaterialet demetal-' lisert og oppløses og frembringer en mørkegrønn oppløsning. Oppvarmingen fortsettes i fem timer og oppløsningen omrøres ved (10 ml) and immersed in an oil bath preheated to 120°C. During five minutes of heating, the starting material is demetallized and dissolved, producing a dark green solution. The heating is continued for five hours and the solution is stirred
romtemperatur i tolv timer. Reaksjonsblandingen helles ut i knust is (50 g), nøytraliseres (under avkjøling) med en mettet natriumhydroksydoppløsning, filtreres og inndampes under redusert trykk. room temperature for twelve hours. The reaction mixture is poured into crushed ice (50 g), neutralized (while cooling) with a saturated sodium hydroxide solution, filtered and evaporated under reduced pressure.
Resten ekstraheres med metanol, metanoloppløsningen inndampes og råproduktet (oppløst i minimum mengde vann) føres over en kationbytterkolonne (Dov/ex 50 WX-8, H+-form) . Porfyrinfrak-sjonen samles, nøytraliseres med natriumhydroksyd, inndampes til tørrhet, og resten renses videre i metanol ved kromatografering på en Sephadex LH 20 kolonne. Porfyrinet krystalliseres fra aceton. The residue is extracted with methanol, the methanol solution is evaporated and the crude product (dissolved in a minimum amount of water) is passed over a cation exchange column (Dov/ex 50 WX-8, H+ form). The porphyrin fraction is collected, neutralized with sodium hydroxide, evaporated to dryness, and the residue is further purified in methanol by chromatography on a Sephadex LH 20 column. The porphyrin is crystallized from acetone.
UV X mak, s (CHoJOH) 464 (Soret), 634, 746 nm.UV X max, s (CHoJOH) 464 (Soret), 634, 746 nm.
X , (CH-sOH-NaOH) 480 (Soret), 718 nm.X , (CH-sOH-NaOH) 480 (Soret), 718 nm.
maks Jmax J
Xmaks(CH3~H<+>) 486 (Soret), 722 nm.Xmax(CH3~H<+>) 486 (Soret), 722 nm.
Trinn 2, innføring av jern. Stage 2, introduction of iron.
Mesotetra(4-sulfonatfenyl)-p-oktakloroporfyrin (30 mg) og natriumacetat (20 mg) ble suspendert i iseddik (40 ml) og oppvarmet i 100°C under nitrogen. En oppløsning av FeCl2.4H20 (70 mg) i vann (1 ml) ble tilsatt og innføringen av jern ble fulgt ved hjelp av uv-synlig spektroskopi. Reaksjonen var fullstendig etter omtrent en time. Reaksjonsblandingen ble avkjølt til romtemperatur under nitrogen og ble omrørt over natten, utsatt for luft. Mesotetra(4-sulfonatephenyl)-p-octachloroporphyrin (30 mg) and sodium acetate (20 mg) were suspended in glacial acetic acid (40 mL) and heated at 100°C under nitrogen. A solution of FeCl 2 .4H 2 O (70 mg) in water (1 ml) was added and the incorporation of iron was followed by UV-visible spectroscopy. The reaction was complete after about an hour. The reaction mixture was cooled to room temperature under nitrogen and was stirred overnight, exposed to air.
Det brune faststoff ble frafiltrert, vasket grundig med aceton og tørket og ga det ovenfor angitte produkt. The brown solid was filtered off, washed thoroughly with acetone and dried to give the above product.
UV X mak, s (vann, pH = 6) 402 (sh), 420 (Soret), 564, 758 nm. UV X max, s (water, pH = 6) 402 (sh), 420 (Soret), 564, 758 nm.
EKSEMPEL 8.EXAMPLE 8.
Syntese av kloro [mesotetra (2 , 6-diklor-3-sulf onatf enyl)-|3-oktakloroporfinato]jern(III). Synthesis of chloro [mesotetra (2, 6-dichloro-3-sulfonatphenyl)-|3-octachloroporphinato]iron(III).
En forbindelse med formel Ia hvori:A compound of formula Ia wherein:
M = Fe, aksialt ligert til Cl,M = Fe, axially ligated to Cl,
X, X° = Cl, x3= S03H, X, X° = Cl, x3 = SO3H,
XlfX2= H,XlfX2= H,
Y, Y° = Cl.Y, Y° = Cl.
Trinn 1, sulfonering. Step 1, sulfonation.
Kloro[mesotetra(2,6-diklorfenyl)-(3-oktakloroporfinato] jern(III) Chloro[mesotetra(2,6-dichlorophenyl)-(3-octachloroporphinato]iron(III)
(30 mg) ble anbragt i en 50 ml trehalsrundkolbe utstyrt med tilbakeløpskondensator påsatt et tørkerør (CaSO^) og behandlet med rykende svovelsyre (10 ml). Utgangsmaterialet ble avmetallisert og oppløste seg med en gang. Den resulterende grønne oppløsning ble oppvarmet ble oppvarmet ved 165°C på et oljebad i syv timer. Kondensasjon av svoveltrioksyd inne i kondensatoren ble nedsatt til et minimum ved å innstille kjølevannet etter behov. Reaksjonsblandingen ble omrørt ved romtemperatur over natten og helt forsiktig ut på is (200 g). (30 mg) was placed in a 50 ml three-neck round-bottomed flask fitted with a reflux condenser fitted with a drying tube (CaSO^) and treated with fuming sulfuric acid (10 ml). The starting material was demetallized and dissolved immediately. The resulting green solution was heated at 165°C in an oil bath for seven hours. Condensation of sulfur trioxide inside the condenser was reduced to a minimum by adjusting the cooling water as needed. The reaction mixture was stirred at room temperature overnight and carefully poured onto ice (200 g).
Den vandige oppløsning (UV: 468 (Soret), 602, 640, 702 nm) ble nøytralisert med en mettet oppløsning av NaOH, etanol (200 ml) tilsatt og avkjølt. Krystallisert natriumsulfat ble frafiltrert, filtratet ble konsentrert (10 ml), fortynnet med etanol og filtrert på nytt. Filtratet ble inndampet til tørrhet, oppløst i en minimumsmengde vann og ført gjennom Dowex 5 0 W-X8 ionebytterharpiks (H+<->form). Eluatet ble nøytralisert med fortynnet natriumhydroksyd, inndampet til tørrhet, oppløst på nytt i metanol og produktet krystallisert fra aceton. Utbytte 36 mg (to porsjoner). The aqueous solution (UV: 468 (Soret), 602, 640, 702 nm) was neutralized with a saturated solution of NaOH, ethanol (200 ml) added and cooled. Crystallized sodium sulfate was filtered off, the filtrate was concentrated (10 ml), diluted with ethanol and filtered again. The filtrate was evaporated to dryness, dissolved in a minimum amount of water and passed through Dowex 50 W-X8 ion exchange resin (H+<->form). The eluate was neutralized with dilute sodium hydroxide, evaporated to dryness, redissolved in methanol and the product crystallized from acetone. Yield 36 mg (two servings).
UV Xmaks(DMF) 474 (Soret), 584 (sh) 626, 680 nm.UV Xmax(DMF) 474 (Soret), 584 (sh) 626, 680 nm.
Trinn 2, innføring av jern.Stage 2, introduction of iron.
Porfyrinet fremstilt som beskrevet i det foregående (15 mg) ble oppløst i N,N-dimetylformamid (10 ml) i en 50 ml trehalsrundkolbe og avgasset ved gjennomføring av nitrogen i en time. Oppløsningen ble oppvarmet ved tilbakeløp og behandlet med 1 ml av en basisoppløsning av FeCl2-4H20 (220 mg) i N,N-dimetyl-formamid (DMF, 5 ml). Det ble iakttatt en øyeblikkelig fargeendring fra grønn til gulbrun. Koking under tilbakeløp ble fortsatt i 15 minutter og et UV-spektrum [X , i DMF: maKs 452 (Soret), 582, 630] indikerte at metalliseringen var fulllstendig. Reaksjonsblandingen fikk avkjøle seg og ble omrørt over natten ved romtemperatur (utsatt for luft) . Aceton (50 ml) ble tilsatt, produktet samlet ved filtrering og krystallisert fra metanol-aceton. The porphyrin prepared as described above (15 mg) was dissolved in N,N-dimethylformamide (10 ml) in a 50 ml three-necked round bottom flask and degassed by passing nitrogen for one hour. The solution was heated at reflux and treated with 1 mL of a basic solution of FeCl 2 -4H 2 O (220 mg) in N,N-dimethylformamide (DMF, 5 mL). An immediate color change from green to yellowish brown was observed. Reflux was continued for 15 minutes and a UV spectrum [X , in DMF: max 452 (Soret), 582, 630] indicated that the metallization was complete. The reaction mixture was allowed to cool and was stirred overnight at room temperature (exposed to air). Acetone (50 mL) was added, the product collected by filtration and crystallized from methanol-acetone.
UV:<X>maks (CH3OH) 448 (Soret), 572, 660 nm.UV:<X>max (CH 3 OH) 448 (Soret), 572, 660 nm.
Produktet ble videre renset ved ionebytterkromatografering (vandig oppløsning, Dowex 50W-X8 H+<->form) etterfulgt av krystallisasjon fra aceton. The product was further purified by ion exchange chromatography (aqueous solution, Dowex 50W-X8 H+<->form) followed by crystallization from acetone.
UV X , (vann, pH = 6) 422 (Soret) nm.UV X , (water, pH = 6) 422 (Soret) nm.
maKs max
X , (vann, pH = 9) 402 (sh), 426 (Soret), 604, 656 (sh), ITLclKS X , (water, pH = 9) 402 (sh), 426 (Soret), 604, 656 (sh), ITLclKS
740 nm. 740 nm.
EKSEMPEL 9 .EXAMPLE 9.
Katalysering av oksydasjonen av ligninmodellforbindelser medFeTPPCl8S. Catalysis of the oxidation of lignin model compounds with FeTPPCl8S.
Tre ligninmodellf orbindelser, 1, 4-^dimetoksybenzen, en p-0-4 modell (arylglyserol (3-aryletersubstruktur av lignin) og en 1 modell (arylglyserol-f3-arylsubstruktur av lignin (se Kersten et al. 1985 J. Biol. Chem. 260: 2609-2612, Tien et al. 1983 Science 221: 661-663, og Kirk et al. 1986 Biochem, J. 236: 279-287) omsettes med et jern (III) (tetrafenyloktakloro)-sulfonatoporfyrin (FeTPPClgS). En endelig konsentrasjon av 50 uM FeTPPClgS omsettes med 5 mM endelig konsentrasjon av oksydasjonsmiddelet t-butyl peroksyd. Resultatene indikerer at FeTPPClgS etterligner enzymet ligninase. Three lignin model compounds, 1, 4-^dimethoxybenzene, a p-0-4 model (arylglycerol (3-aryl ether substructure of lignin) and a 1 model (arylglycerol-f3-aryl substructure of lignin (see Kersten et al. 1985 J. Biol. Chem. 260: 2609-2612, Tien et al. 1983 Science 221: 661-663, and Kirk et al. 1986 Biochem, J. 236: 279-287) is reacted with an iron (III) (tetraphenyloctachloro)-sulfonatoporphyrin (FeTPPClgS ).A final concentration of 50 µM FeTPPClgS is reacted with 5 mM final concentration of the oxidizing agent t-butyl peroxide. The results indicate that FeTPPClgS mimics the enzyme ligninase.
Under anvendelse av 1,4-dimetoksybenzen som et substrat frembragte FeTPPClgS spektrale endringer, men til forskjell fra ligninase dannes ikke benzakinonproduktet. Using 1,4-dimethoxybenzene as a substrate, FeTPPClgS produced spectral changes, but unlike ligninase, the benzaquinone product is not formed.
|3-0-4-modellen med FeTPPClgS gir samme produkter som med ligninase, og demetoksylerer i tillegg i en større grad enn ligninase. Produkter som fremstilles inkluderer veratrylaldehyd og i tillegg spor av veratrinsyre som ikke er blitt iakttatt med ligninasene, og indikerer følgelig ytterligere det større oksyderende potensial av porfyriner sammenlignet med ligninasene. |The 3-0-4 model with FeTPPClgS gives the same products as with ligninase, and additionally demethoxylates to a greater extent than ligninase. Products produced include veratrylaldehyde and additionally traces of veratric acid which have not been observed with the ligninases, and consequently further indicate the greater oxidizing potential of porphyrins compared to the ligninases.
p-l-modellen med FeTPPClgS gir metanol så vel som andre produkter som med ligninase, inklusive veratrylaldehyd og spormengder veratrinsyre. The p-l model with FeTPPClgS gives methanol as well as other products as with ligninase, including veratrylaldehyde and trace amounts of veratric acid.
EKSEMPEL 10.EXAMPLE 10.
Behandling av lignin med porfyrinene i eksemplene 7 og 8.Treatment of lignin with the porphyrins in Examples 7 and 8.
250 ug av Kraft-bartreligninet Indulin AT (Westvaco Corporation, Charleston Heights, S.C.) oppløses i 2 ml DMF. Pereddiksyre anvendes som oksydasjonsmiddel ved en endelig konsentrasjon på 1,84 uM. Ved separate forsøk anvendes porfyrinene i tidligere eksempler 7 og 8, med en endelig konsentrasjon på 500 uM. Reaksjonsblandingen omrøres ved romtemperatur i 24 timer og de resulterende produkter ana-lyseres ved hjelp av gelpermasjonskromatografering under anvendelse av en TSK 4000 kolonne med 1:1 kloroform:dioksan (Phenomenex, Rancho Palos Verdes, Ca.). Absorpsjon overvåkes ved 280 nm og i hvert tilfelle ble det iakttatt en tydelig skifting av toppområdet til høyre som indikerer en nedbrytning av ligninet. 250 µg of the Kraft softwood lignin Indulin AT (Westvaco Corporation, Charleston Heights, S.C.) is dissolved in 2 mL of DMF. Peracetic acid is used as oxidizing agent at a final concentration of 1.84 uM. In separate experiments, the porphyrins in previous examples 7 and 8 are used, with a final concentration of 500 µM. The reaction mixture is stirred at room temperature for 24 hours and the resulting products are analyzed by gel permeation chromatography using a TSK 4000 column with 1:1 chloroform:dioxane (Phenomenex, Rancho Palos Verdes, Ca.). Absorption is monitored at 280 nm and in each case a clear shift of the peak area to the right was observed, indicating a breakdown of the lignin.
EKSEMPEL 11.EXAMPLE 11.
Behandling av veratrylalkohol med porfyrinmangan-oktakloro-tetrasulfonatoporfyrin. Treatment of veratryl alcohol with the porphyrin manganese-octachloro-tetrasulfonatoporphyrin.
Veratrylalkohol, en ligninbeslektet forbindelse, med endelig konsentrasjon 1 mM omsettes med 1 uM mangan-oktaklorotetra-sulfonatoporfyrin (MnTPPClgS) i vann ved romtemperatur. Forskjellige oksydasjonsmidler er tilstede, inklusive hydrogen-peroksyd, natriumhypokloritt, t-butylperoksyd, cumylhydroper-oksyd, kaliumjodat og jodosylbenzen, som i tabell 1. Kon-sentrasjonen av oksydasjonsmidler er fra 50 - 100 mM og pH er fra 1-10. Produktet er veratrylaldehyd. Utbyttet er avhengig av oksydasjonsmiddel og pH. Veratryl alcohol, a lignin-related compound, with a final concentration of 1 mM is reacted with 1 µM manganese-octachlorotetra-sulfonatoporphyrin (MnTPPClgS) in water at room temperature. Various oxidizing agents are present, including hydrogen peroxide, sodium hypochlorite, t-butyl peroxide, cumyl hydroperoxide, potassium iodate and iodosylbenzene, as in Table 1. The concentration of oxidizing agents is from 50-100 mM and the pH is from 1-10. The product is veratrylaldehyde. The yield depends on the oxidizing agent and pH.
EKSEMPEL 12. EXAMPLE 12.
Behandling av veratrylalkohol med jern-oktaklorotetrafenyi-sulfonatoporfyrin. Treatment of veratryl alcohol with iron-octachlorotetraphenyi-sulfonatoporphyrin.
Samme generelle prosedyre som angitt i eksempel 11 følges, med unntagelse av at katalysatoren er jern-oktaklorotetrafenyl-sulfanatoporfyrin. Resultatene er gitt i tabell 2. The same general procedure as stated in Example 11 is followed, with the exception that the catalyst is iron-octachlorotetraphenyl-sulfanatoporphyrin. The results are given in table 2.
EKSEMPEL 13. EXAMPLE 13.
Katalytisk effektivitet av p-klorert mesotetrafenylheminer. Catalytic efficiency of p-chlorinated mesotetraphenylhemines.
Katalytiske aktiviteter av heminene FeTPPClg.pcig.Cl og FeTPPC^Q•pcigCl undersøkes ved hydroxyleringsreaksjoner (cykloheksan som substrat) og epoksydasjonsreaksjoner (cyklo-heksen som substrat) som beskrevet under: -4 -3 Jodosopentafluorobenzen (2,0 mg, 6,4 x 10 mol.dm ) blandes med substratet (1,0 mol.dm<3>) i diklormetan i et dyrkingsrør med silikongummimembran. Katalysatoren, i diklormetan -4 -3 Catalytic activities of the hemins FeTPPClg.pcig.Cl and FeTPPC^Q•pcigCl are investigated by hydroxylation reactions (cyclohexane as substrate) and epoxidation reactions (cyclohexene as substrate) as described under: -4 -3 Iodosopentafluorobenzene (2.0 mg, 6.4 x 10 mol.dm ) is mixed with the substrate (1.0 mol.dm<3>) in dichloromethane in a culture tube with a silicone rubber membrane. The catalyst, in dichloromethane -4 -3
(1,0 x 10 mol.dm ) innføres og reaksjonsblandingen blandes (1.0 x 10 mol.dm ) are introduced and the reaction mixture is mixed
vedvarende inntil enten faststoffet forsvinner eller katalysatoren ødelegges. Utbyttene av produktene bestemmes ved hjelp av GLC (Carbowax 20M og SE 30), og resultatene sammenlignes med resultatene ved oktaklorohemin (FeTPPClg.Cl) og er oppsummert i tabell 5. continuously until either the solid disappears or the catalyst is destroyed. The yields of the products are determined by means of GLC (Carbowax 20M and SE 30), and the results are compared with the results of octachlorohemine (FeTPPClg.Cl) and are summarized in Table 5.
EKSEMPEL 14. EXAMPLE 14.
Fremstilling av kloro[mesotetra-(4-karboksyfenyl)-p-oktakloroporfinato]jern(III) - en forbindelse med formel I hvori Y og Y° er klor, X, X°, X]_ og X3er H, X2er karboksy og M er Fe(Cl). Preparation of chloro[mesotetra-(4-carboxyphenyl)-p-octachloroporphinato]iron(III) - a compound of formula I in which Y and Y° are chlorine, X, X°, X]_ and X3 are H, X2 are carboxy and M is Fe(Cl).
En forbindelse som ble nevnt i det foregående fremstilles foretrukket sekvensmessig ved 1) omsetning av p-karboksybenz-aldehydmetylester med pyrrol på en konvensjonell måte til å gi fribaseporfyrinet, 2) Ni innføres til å danne det Ni-holdige porfyrin (M = Ni) på en konvensjonell måte, 3) det Ni-holdige porfyrin kloreres med klorsuksinimid på en måte beskrevet heri for å danne det karboksysubstituerte fenyl-p-oktaklorerte porfyrin inneholdende Ni, 4) Ni fjernes på en måte beskrevet heri til å danne det tilsvarende fribaseporfyrin, 5) metyl-esteren fjernes på en konvensjonell måte for å danne den fri syre, og 6) Fe innføres under anvendelse av FeCl2på en måte angitt heri for den analoge forbindelse. Ved å følge denne prosedyre ble det ovenfor benevnte porfyrin fremstilt og påvist å være katalytisk effektiv. A compound mentioned above is preferably prepared sequentially by 1) reaction of p-carboxybenzaldehyde methyl ester with pyrrole in a conventional manner to give the free base porphyrin, 2) Ni is introduced to form the Ni-containing porphyrin (M = Ni) on a conventional manner, 3) the Ni-containing porphyrin is chlorinated with chlorosuccinimide in a manner described herein to form the carboxy-substituted phenyl-p-octachlorinated porphyrin containing Ni, 4) Ni is removed in a manner described herein to form the corresponding free base porphyrin, 5 ) the methyl ester is removed in a conventional manner to form the free acid, and 6) Fe is introduced using FeCl 2 in a manner indicated herein for the analogous compound. By following this procedure, the above-mentioned porphyrin was prepared and proved to be catalytically effective.
Det ovenfor benevnte porfyrin kan også fremstilles ved å gå ut fra det fribase meso-4-karboksyfenylporfyrin, en kjent forbindelse, metylforestring av karboksygruppene og deretter ved å gå frem som angitt i trinnene 2 til 7 i det foregående. The above-mentioned porphyrin can also be prepared by starting from the free base meso-4-carboxyphenylporphyrin, a known compound, methyl esterification of the carboxy groups and then proceeding as indicated in steps 2 to 7 above.
EKSEMPEL 15.EXAMPLE 15.
Behandling av cellulosemasse.Treatment of cellulose pulp.
Northern bartrekraftmasse (konsistens 2,5 %) i mengde 2 g ble inkubert i separate forsøk med 2,5 % (vekt/volum) natriumhydroksyd i nærvær av 10 mM t-butyl peroksyd i fravær av et porfyrin som kontroll, eller i nærvær av 10 mM av porfyrinet i eksempel 7. Northern softwood pulp (consistency 2.5%) in an amount of 2 g was incubated in separate experiments with 2.5% (w/v) sodium hydroxide in the presence of 10 mM t-butyl peroxide in the absence of a porphyrin as a control, or in the presence of 10 mM of the porphyrin of Example 7.
De ovennevnte forsøk ble gjentatt under anvendelse av 50 mM natriumcitrat i stedet for natriumhydroksyd. The above experiments were repeated using 50 mM sodium citrate instead of sodium hydroxide.
De to sett av de ovennevnte forsøk ble gjentatt under anvendelse av 0,5 % (vekt/volum) natriumperklorat i stedet for t-butylperoksydet, med unntagelse av at perkloratet/citratkom-binasjonene ble utelatt. The two sets of above experiments were repeated using 0.5% (w/v) sodium perchlorate in place of the t-butyl peroxide, except that the perchlorate/citrate combinations were omitted.
Alle de ovennevnte sett av forsøk ble så gjentatt under anvendelse av porfyrinet i eksempel 8 i stedet for porfyrinet i eksempel 7. All of the above sets of experiments were then repeated using the porphyrin of Example 8 instead of the porphyrin of Example 7.
I hvert sett av forsøk ble Kappa-tallet for kontrollprøvene og de porfyrinbehandlede masseprøver målt og sammenlignet etter at alle behandlede masser var blitt ekstrahert med alkali på en konvensjonell måte. En generelt større reduksjon i Kappa-tallet ble iakttatt med de porfyrinholdige forsøk og da med større reduksjon med forsøkene med bruk av natriumperklorat. In each set of experiments, the Kappa number of the control samples and the porphyrin-treated pulp samples were measured and compared after all treated pulps had been extracted with alkali in a conventional manner. A generally greater reduction in the Kappa number was observed with the porphyrin-containing experiments and then with a greater reduction with the experiments using sodium perchlorate.
EKSEMPEL 16.EXAMPLE 16.
Behandling av cellulosemasse med porfyriner:Treatment of cellulose pulp with porphyrins:
A: mesotetra(2,6-diklor-3-sulfonatfenyl)-p-oktakloroporfinato A: mesotetra(2,6-dichloro-3-sulfonatephenyl)-p-octachloroporphinato
jern(III), ogiron(III), and
B: mesotetra(4-sulfonatfenyl)-p-oktakloroporfinato B: mesotetra(4-sulfonatephenyl)-p-octachloroporphinato
jern(III).iron(III).
En rekke prøver (2 g) av Northern bartrekraftmasse ble hver vasket med 500 ml avionisert vann, filtrert og deretter anbragt i en 80 ml Na-citratbuffer (50 mM, pH 5) ved 60°C. Tert-butyl-hydroperoksyd ble tilsatt til 0,5 % (vekt/volum) etterfulgt av tilsetning av porfyrinet. Prøvene ble omrørt i en ovn ved 60°C i 18 timer hvoretter de ble vasket med omtrent 1,5 1 buffer, tilsatt til 80 ml 2,5 % (vekt/volum) natriumhydroksyd (60°C) og omrørt i en ovn ved 60°C i ytterligere 90 minutter. Prøvene ble så vasket med 2,5 1 avionisert vann. Kappa-målinger ble foretatt på alle prøver for å bestemme nedsettelsen i lignin-innhold og resultatene er angitt i det følgende. A number of samples (2 g) of Northern softwood pulp were each washed with 500 ml deionized water, filtered and then placed in an 80 ml Na-citrate buffer (50 mM, pH 5) at 60°C. Tert-butyl hydroperoxide was added to 0.5% (w/v) followed by addition of the porphyrin. The samples were stirred in an oven at 60°C for 18 hours after which they were washed with approximately 1.5 L of buffer, added to 80 ml of 2.5% (w/v) sodium hydroxide (60°C) and stirred in an oven at 60°C for a further 90 minutes. The samples were then washed with 2.5 L of deionized water. Kappa measurements were made on all samples to determine the reduction in lignin content and the results are given below.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US3956687A | 1987-04-17 | 1987-04-17 | |
| PCT/US1988/001240 WO1988007988A1 (en) | 1987-04-17 | 1988-04-15 | Porphyrins, their syntheses and uses thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO885571D0 NO885571D0 (en) | 1988-12-15 |
| NO885571L true NO885571L (en) | 1989-02-16 |
Family
ID=26716263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO88885571A NO885571L (en) | 1987-04-17 | 1988-12-15 | PORFYRINES, THEIR SYNTHESIS AND USE. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DK (1) | DK702088A (en) |
| NO (1) | NO885571L (en) |
-
1988
- 1988-12-15 NO NO88885571A patent/NO885571L/en unknown
- 1988-12-16 DK DK702088A patent/DK702088A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK702088D0 (en) | 1988-12-16 |
| NO885571D0 (en) | 1988-12-15 |
| DK702088A (en) | 1988-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4892941A (en) | Porphyrins | |
| EP0363379B1 (en) | Porphyrins, their syntheses and uses thereof | |
| US5077394A (en) | Porphyrins and uses thereof | |
| US8722881B2 (en) | Method of synthesis of tetradentate amide macrocycle ligand and its metal-complex | |
| Gandhi | Catalytic enantioselective cross dehydrogenative coupling of sp 3 C–H of heterocycles | |
| Li et al. | Visible-light-promoted organic dye-catalyzed sulfidation and phosphorylation of arylhydrazines toward aromatic sulfides and diarylphosphoryl hydrazides | |
| Nayek et al. | Photochemical and electrochemical regioselective cross-dehydrogenative C (sp 2)–H sulfenylation and selenylation of substituted benzo [a] phenazin-5-ols | |
| Saisaha et al. | Manganese catalyzed cis-dihydroxylation of electron deficient alkenes with H 2 O 2Electronic supplementary information (ESI) available: Full details for reactions in Tables 1 and 2 with characterisation and spectra. See | |
| CN109160903B (en) | A kind of photocatalytic preparation method of 3-aminoquinoxalin-2(1H)-one compound | |
| Hilderbrand et al. | Nitric oxide reactivity of fluorophore coordinated carboxylate-bridged diiron (II) and dicobalt (II) complexes | |
| Vessally et al. | Direct hydroxyselenenylation of alkenes: A convenient access to β-hydroxy selenides | |
| Hevesi et al. | Reaction of sulfite with isoalloxazines | |
| Nagataki et al. | Synthesis, characterization, and catalytic oxygenation activity of dinuclear iron (III) complex supported by binaphthol-containing chiral ligand | |
| Ryabov et al. | Enantioselectivity in Enzyme‐Catalyzed Electron Transfer to and from Planar Chiral Organometallic Compounds | |
| Kirihara et al. | Synthesis of sulfonyl halides from disulfides or thiols using sodium hypochlorite pentahydrate (NaOCl· 5H2O) crystals | |
| Maldotti et al. | Photocatalytic properties of iron porphyrins revisited in aqueous micellar environment: oxygenation of alkenes and reductive degradation of carbon tetrachloride | |
| Dey et al. | Manganese (III) acetate mediated catalytic oxidation of substituted dioxolene and phenols | |
| CN114478518B (en) | Novel hypochlorite fluorescent probe, preparation method thereof and method for hypochlorite detection | |
| Forrest et al. | Isolation and characterization of a yellow pteridine from the blue-green alga, Anacystis nidulans | |
| CN112939891B (en) | Method for preparing biphenyl benzothiazole compound | |
| Santra et al. | Ruthenium-, osmium-and cobalt-ion mediated selective activation of a C–Cl bond. Direct and spontaneous aromatic thiolation reaction via C–S bond cleavage | |
| NO310867B1 (en) | Dinaphthazepinium salts useful as enantioselective epoxidation catalysts, process for the preparation thereof and process for enantioselective epoxidation of a prochiral olefin | |
| Bhaumik et al. | Investigation of the reaction of [Cp* 2M2O5](M= Mo, W) with hydrogen peroxide and tert-butylhydroperoxide in MeCN; implications for olefin epoxidation catalyzed by organomolybdenum and organotungsten compounds | |
| CN117088845B (en) | Chemiluminescent probe for detecting cyanide and preparation method and application thereof | |
| Dascălu et al. | Phytomanagement strategy leads to plant-derived catalysts for the sustainable synthesis of oxidized Hantzsch esters |