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

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

Реферат

Введение

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

Уровень техники

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

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

Известен способ получения тетра-(2,3-хиноксалино)порфиразина, заключающийся в синтезе магниевого комплекса тетра-(2,3-хиноксалино)порфиразина из 2,3-дицианохиноксалина и соли магния и последующей его деметаллизации переосаждением из раствора в концентрированной серной кислоте выливанием на лед (Койфман О.И., Корженевский А.Б., Панова М.В., Маркова Л.В. Тезисы докл. Научно-практ. Конф. преп. и сотр. ИХТИ, г. Иваново, 1990, с.36).

Недостатками этого способа являются длительность и многостадийность.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения тетра-(2,3-хиноксалино)порфиразина (Гальперн Е.Г., Лукьянец Е.А. ЖОХ, 1969, Т.39, вып. 11, с.2540), состоящий в том, что к раствору 2,3-дицианохиноксалина в смеси равных частей трихлорбензола и бензилового спирта при 160°С добавляют маленькими порциями при перемешивании металлический литий. Смесь нагревают еще 1 час при 180°С, охлаждают, продукт отделяют фильтрованием и промывают бензолом и ацетоном. Затем проводят деметаллизацию образовавшегося продукта разбавленной соляной кислотой и водой. Для очистки продукт переосаждают из концентрированной серной кислоты выливанием на лед, осадок отфильтровывают, промывают водой и высушивают.

Недостатками этого способа являются сложность, дороговизна используемых реагентов и низкий выход целевого продукта. Сложность обусловлена многостадийностью - 10 технологических операций; длительностью растворения металлического лития и нагревания при 180°С; необходимостью использования специальных предосторожностей при работе с металлическим литием. Дороговизна заключается в использовании бензилового спирта, трихлорбензола, металлического лития, бензола и ацетона. Выход целевого продукта составляет 67%.

Сущность изобретения

Задачей изобретения является поиск способа получения тетра-(2,3-хиноксалино)порфиразина нагреванием 2,3-дицианохиноксалина, который отличался бы одновременно простотой, использованием дешевых реагентов и более высоким выходом целевого продукта.

Поставленная задача решена способом получения тетра-(2,3-хиноксалино)порфиразина нагреванием 2,3-дицианохиноксалина, в котором нагрев осуществляют до температуры 210÷220°С и выдерживают образовавшийся расплав при этой температуре в течение 25÷35 минут.

Отличительными признаками способа являются нагрев до температуры 210÷220°С и выдерживание образовавшегося расплава при этой температуре в течение 25÷35 минут.

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

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

Упрощение способа достигается за счет уменьшения числа технологических операций с 10 до 5; устранения наиболее длительных операций - растворения металлического лития и нагревания при 180°С; устранения использования металлического лития, требующего специальных предосторожностей при работе.

Удешевление способа достигается за счет того, что используется только одно вещество.

Выход целевого продукта повышается до 97%.

Кроме того, способ позволяет резко повысить воспроизводимость результатов.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Для осуществления изобретения использовали 2,3-дицианохиноксалин, получаемый дегидратацией хиноксалин-2,3-дикарбоксамиида по способу (Гальперн Е.Г., Лукьянец Е.А. ЖВХО, 1967, Т.12, №4, с.474.

Для получения тетра-(2,3-хиноксалино)порфиразина 1 г (5,6 ммоль) 2,3-дицианохиноксалина нагревают до температуры 210÷220°С и выдерживают образовавшийся расплав при этой температуре в течение 25÷35 минут. Затем реакционную смесь охлаждают, размывают дистиллированной водой и осадок отфильтровывают.

Получают тетра-(2,3-хиноксалино)порфиразин в виде ярко-синего мелкокристаллического вещества.

Целевой продукт может быть очищен известными способами, например переосаждением из раствора в серной кислоте.

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

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

ТаблицаВыход целевого продукта
Температура выдержки, °С	Время выдержки, мин	Выход продукта, %
210	25	95
210	30	97
220	30	97
220	35	95

Способ получения тетра-(2,3-хиноксалино)порфиразина нагреванием 2,3-дицианохиноксалина, отличающийся тем, что нагрев осуществляют до температуры 210÷220°С и выдерживают образовавшийся расплав при этой температуре в течение 25÷35 мин.