Efficient Approach to Functionalized β-Imidazolylporphyrins

  • Daria A. Polivanovskaia
  • Ekaterina S. Shremzer Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences
  • Tatiana V. Voronova Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences
  • Kirill P. Birin
  • Yulia G. Gorbunova
  • Aslan Yu. Tsivadze Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences

Аннотация

Показана возможность использования реакции конденсации Дебуса-Радзишевского для получения функционализированных 2-имидазолилпорфиринов исходя из 2-формил-замещенных предшественников и ароматических a-дикетонов. Показано, что успешное протекание конденсации практически не зависит от природы мезо-заместителей порфиринового макроцикла. Напротив, природа используемого в реакции ароматического дикетона оказывает значительное влияние на ее протекание. Так, в случае фенантрен- или фенантролиндиона, а также дибензоила была достигнута полная конверсия исходных 2-формилпорфиринов. В то же время аценафтенхинон, 1,2-нафтохинон и 3,5-ди-трет-бутил-о-бензохинон оказались нестабильны в условиях реакции, что приводило к низкой конверсии 2-формилпорфирина. Полученные соединения были выделены в индивидуальном виде и охарактеризованы с использованием набора физико-химических методов анализа. Показана возможность успешного деметаллирования представителей полученного семейства 2-имидазолилпорфиринов, что открывает возможности дальнейшего получения металлокомплексов на их основе.

Литература

Beletskaya I.P., Tyurin V.S., Tsivadze A.Y., Guilard R., Stern C. Chem. Rev. 2009, 109, 1659-1713. https://doi.org/10.1021/cr800247a

Beletskaya I.P., Tyurin V.S., Uglov A., Stern C., Guilard R. In: Handbook of Porphyrin Science (Guilard R., Kadish K.M., Smith K.M., Eds.) Singapore: World Scientific Publishing, 2012, pp. 81-279. https://doi.org/10.1142/9789814397605_0010

Koifman O.I., Ageeva T.A., Beletskaya I.P., Averin A.D., Yakushev A.A., Tomilova L.G., Dubinina T.V., Tsivadze A.Y., Gorbunova Y.G., Martynov A.G., Konarev D.V., Khasanov S.S., Lyubovskaya R.N., Lomova T.N., Korolev V.V., Zenkevich E.I., Blaudeck T., von Borczyskowski C., Zahn D.R.T., Mironov A.F., Bragina N.A., Ezhov A.V., Zhdanova K.A., Stuzhin P.A., Pakhomov G.L., Rusakova N.V., Semenishyn N.N., Smola S.S., Parfenyuk V.I., Vashurin A.S., Makarov S.V., Dereven'kov I.A., Mamardashvili N.Z., Kurtikyan T.S., Martirosyan G.G., Burmistrov V.А., Aleksandriiskii V.V., Novikov I.V., Pritmov D.A., Grin M.A., Suvorov N.V., Tsigankov A.A., Fedorov A.Y., Kuzmina N.S., Nyuchev A.V., Otvagin V.F., Kustov A.V., Belykh D.V., Berezin D.B., Solovieva A.B., Timashev P.S., Milaeva E.R., Gracheva Y.A., Dodokhova M.A., Safronenko A.V., Shpakovsky D.B., Syrbu S.A., Gubarev Y.A., Kiselev A.N., Koifman M.O., Lebedeva N.S., Yurina E.S. Macroheterocycles 2020, 13, 311-467. https://doi.org/10.6060/mhc200814k

Ponomarev G.V. Chem. Heterocycl. Compd. 1995, 30, 1444-1465. https://doi.org/10.1007/BF01172868

Yeh C.-Y., Miller S.E., Carpenter S.D., Nocera D.G. Inorg. Chem. 2001, 40, 3643-3646. https://doi.org/10.1021/ic001387+

Sharma S., Nath M. J. Heterocycl. Chem. 2012, 49, 88-92. https://doi.org/10.1002/jhet.664

Sharma S., Nath M. Dyes Pigm. 2012, 92, 1241-1249. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2011.07.022

Moura N.M.M., Esteves M., Vieira C., Rocha G.M.S.R.O., Faustino M.A.F., Almeida A., Cavaleiro J.A.S., Lodeiro C., Neves M.G.P.M.S. Dyes Pigm. 2019, 160, 361-371. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2018.06.048

Moreira X., Santos P., Faustino M.A.F., Raposo M.M.M., Costa S.P.G., Moura N.M.M., Gomes A.T.P.C., Almeida A., Neves M.G.P.M.S. Dyes Pigm. 2020, 178, 108330. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2020.108330

Jiménez-Munguía I., Fedorov A.K., Abdulaeva I.A., Birin K.P., Ermakov Y.A., Batishchev O.V, Gorbunova Y.G., Sokolov V.S. Biomolecules 2019, 9, 853. https://doi.org/10.3390/biom9120853

Moura N.M.M., Faustino M.A.F., Neves M.G.P.M.S., Paz F.A.A., Silva A.M.S., Tomé A.C., Cavaleiro J.A.S. Chem. Commun. 2012, 48, 6142. https://doi.org/10.1039/c2cc30727h

Moura N.M.M., Castro K.A.D.F., Biazzotto J.C., Prandini J.A., Lodeiro C., Faustino M.A.F., Simões M.M.Q., da Silva R.S., Neves M.G.P.M.S. Dyes Pigm. 2022, 205, 110501. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2022.110501

Moura N.M.M., Ramos C.I.V., Linhares I., Santos S.M., Faustino M.A.F., Almeida A., Cavaleiro J.A.S., Amado F.M.L., Lodeiro C., Neves M.G.P.M.S. RSC Adv. 2016, 6, 110674-110685. https://doi.org/10.1039/C6RA25373C

Moura N.M.M., Mariz I.F.A., Cavaleiro J.A.S., Silva A.M.S., Lodeiro C., Martinho J.M.G., Maçôas E.M.S., Neves M.G.P.M.S. J. Org. Chem. 2018, 83, 5282-5287. https://doi.org/10.1021/acs.joc.8b00208

Radziszewski B. Berichte der Dtsch. Chem. Gesellschaft 1882, 15, 1493-1496. https://doi.org/10.1002/cber.18820150207

Patel G., Dewangan D.K., Bhakat N., Banerjee S. Curr. Res. Green Sustain. Chem. 2021, 4, 100175. https://doi.org/10.1016/j.crgsc.2021.100175

Zheng W., Li X., Chen H., Xie Q., Li H. J. Heterocycl. Chem. 2017, 54, 1522-1528. https://doi.org/10.1002/jhet.2739

Abdulaeva I.A., Birin K.P., Michalak J., Romieu A., Stern C., Bessmertnykh-Lemeune A., Guilard R., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. New J. Chem. 2016, 40, 5758-5774. https://doi.org/10.1039/C5NJ03247D

Birin K.P., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. RSC Adv. 2015, 5, 67242-67246. https://doi.org/10.1039/C5RA13532J

Birin K.P., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y., Bessmertnykh-Lemeune A.G., Guilard R. Eur. J. Org. Chem. 2015, 2015, 5610-5619. https://doi.org/10.1002/ejoc.201500628

Michalak J., Birin K.P., Muniappan S., Ranyuk E., Enakieva Y.Y., Gorbunova Y.G., Stern C., Bessmertnykh-Lemeune A., Guilard R. J. Porphyrins Phthalocyanines 2014, 18, 35-48. https://doi.org/10.1142/S1088424614500084

Birin K.P., Poddubnaya A.I., Abdulaeva I.A., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. Dyes Pigm. 2018, 156, 243-249. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2018.04.009

Abdulaeva I.A., Birin K.P., Sinelshchikova A.A., Grigoriev M.S., Lyssenko K.A., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y., Bessmertnykh-Lemeune A. CrystEngComm 2019, 21, 1488-1498. https://doi.org/10.1039/C8CE01992D

Korobkov S.M., Birin K.P., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. Dyes Pigm. 2022, 207, 110696. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2022.110696

Abdulaeva I.A., Birin K.P., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y., Bessmertnykh-Lemeune A. J. Porphyrins Phthalocyanines 2018, 22, 619-631. https://doi.org/10.1142/S1088424618500475

Nikulin V.O., Birin K.P., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. Macroheterocycles 2021, 14, 323-327. https://doi.org/10.6060/mhc224231b

Polivanovskaia D.A., Abdulaeva I.A., Birin K.P., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. J. Catal. 2022, 413, 342-352. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2022.06.046

Abdulaeva I.A., Birin K.P., Polivanovskaia D.A., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. RSC Adv. 2020, 10, 42388-42399. https://doi.org/10.1039/D0RA08603G

Shremzer E.S., Polivanovskaia D.A., Birin K.P., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. Dyes Pigm. 2023, 210, 110935. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2022.110935

Armarego W.L.F., Chai C.L.L. Purification of Laboratory Chemicals, Elsevier, Butterworth-Heinemann, 2009. https://doi.org/10.1016/B978-1-85617-567-8.50012-3

Vannelli T.A., Karpishin T.B. Inorg. Chem. 2000, 39, 340-347. https://doi.org/10.1021/ic990914q

Campbell W.M., Jolley K.W., Wagner P., Wagner K., Walsh P.J., Gordon K.C., Schmidt-Mende L., Nazeeruddin M.K., Wang Q., Grätzel M., Officer D.L. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 11760-11762. https://doi.org/10.1021/jp0750598

Huang Q., Pan Z., Wang P., Chen Z., Zhang X., Xu H. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2006, 16, 3030-3033. https://doi.org/10.1016/j.bmcl.2005.02.094

Lefebvre J.-F.F., Leclercq D., Gisselbrecht J.-P.P., Richeter S. Eur. J. Org. Chem. 2010, 2010, 1912-1920. https://doi.org/10.1002/ejoc.200901310

Ryabova V., Schulte A., Erichsen T., Schuhmann W. Analyst 2005, 130, 1245. https://doi.org/10.1039/b505284j

Ishizuka T., Sankar M., Yamada Y., Fukuzumi S., Kojima T. Chem. Commun. 2012, 48, 6481. https://doi.org/10.1039/c2cc31142a

Wyrębek P., Ostrowski S. J. Porphyrins Phthalocyanines 2007, 11, 822-828. https://doi.org/10.1142/S1088424607000941

Ito S., Hiroto S., Lee S., Son M., Hisaki I., Yoshida T., Kim D., Kobayashi N., Shinokubo H. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 142-145. https://doi.org/10.1021/ja511905f

Krasnokutskaya E.A., Diakova A.S., Filimonov V.D., Chi K.-W. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved., Khim. Khim. Tekhnol. [ChemChemTech] 2002, 45, 52-54.

Poddutoori P.K., Pilkington M., Alberola A., Polo V., Warren J.E., van der Est A. Inorg. Chem. 2010, 49, 3516-3524. https://doi.org/10.1021/ic1000649

Rumyantseva V.D., Tsukanov S.V., Mironov A.F. Russ. J. Bioorg. Chem. 2007, 33, 263-267. https://doi.org/10.1134/S1068162007020094

Rumyantseva V.D., Konovalenko L.I., Nagaeva E.A., Mironov A.F. Russ. J. Bioorg. Chem. 2005, 31, 94-98. https://doi.org/10.1007/s11171-005-0013-9

Prakash K., Manchanda S., Sudhakar V., Sharma N., Sankar M., Krishnamoorthy K. Dyes Pigm. 2017, 147, 56-66. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2017.07.053

Birin K.P., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y. Macroheterocycles 2018, 11, 150-154. https://doi.org/10.6060/mhc180280b

Birin K.P., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y., Bessmertnykh-Lemeune A.G., Guilard R. Macroheterocycles 2012, 5, 338-342. https://doi.org/10.6060/mhc2012.121101b

Birin K.P., Abdulaeva I.A., Polivanovskaia D.A., Martynov A.G., Shokurov A.V., Gorbunova Y.G., Tsivadze A.Y., Dyes Pigm. 2021, 186, 109042. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2020.109042

do Nascimento E., de F. Silva G., Caetano F.A., Fernandes M.A.M., da Silva D.C., de Carvalho M.E.M.D., Pernaut J.M., Rebouças J.S., Idemori Y.M. J. Inorg. Biochem. 2005, 99, 1193-1204. https://doi.org/10.1016/j.jinorgbio.2005.02.019

da Silva D.C., DeFreitas-Silva G., do Nascimento E., Rebouças J.S., Barbeira P.J.S., de Carvalho M.E.M.D., Idemori Y.M. J. Inorg. Biochem. 2008, 102, 1932-1941. https://doi.org/10.1016/j.jinorgbio.2008.07.001

Опубликован
2023-08-11
Как цитировать
Polivanovskaia, D., Shremzer, E., Voronova, T., Birin, K., Gorbunova, Y., & Tsivadze, A. (2023). Efficient Approach to Functionalized β-Imidazolylporphyrins. Макрогетероциклы/Macroheterocycles, 16(2), 109-116. https://doi.org/10.6060/mhc235088b