Aldehidek előállítása újfajta porfirinekhez
A C-H kötés aktiválása, ezen belül a szénhidrogének regioszelektív funkcionalizálása, mint például az oxidáció, a szintetikus kémia és a vegyipar egyik legnagyobb kihívása. Célom olyan metalloporfirin alapú homogén katalizátorok fejlesztése, amelyek segítségével akár a láncvégi metil-csoport szelektív oxidációja is megvalósítható. Ennek érdekében olyan sztérikusan zsúfolt porfirinek előállításán dolgozunk, ahol a reaktív centrum megközelíthetőségét a perfluoraril csoportok jelentős mértékben megakadályozzák, ugyanakkor kedvező, elektronszívó hatást[1] gyakorolnak a központi fémionra. A méretkizárás elve alapján oxidációs reakcióban szelektíven primer alkoholok keletkezhetnek.
A dolgozatban ezen, különleges porfirin makrociklusok előállításának első lépését, az aldehidek szintézisét tárgyalom. Négy porfirin előállításán dolgozunk, amelyek mezo-helyzetben tartalmaznak nagy térigényű elektronszívó aromás csoportot. A pentafluorfenil csoporttal szubsztituált porfirin jól ismert[1] és széleskörűen használt az oxidációs kutatásokban, referenciának fogjuk használni a jövőben. A fluorozott bifenil és terfenil szubsztituensek teljesen újszerűek, sztérikus és elektronikus tulajdonságaik révén kedvező hatással lehetnek szelektív oxidációra. A bisz-trifluormetilfenil csoportokat tartalmazó porfirint irodalmi eljárás alapján, a kereskedelemben kapható 3,5-bisz-trifluormetil-benzaldehidből állítottuk elő[2].
A legkézenfekvőbb módszer a megfelelő aldehidből és pirrolból kiindulva egy savkatalizált kondenzációt, majd a képződött porfirinogén intermedieren oxidációt végrehajtani. A kiindulási terfenil- és bifenil-aldehidek előállítására nincs irodalmi példa, csak fluort nem tartalmazó analóg vegyületekre, így nekünk kellett kidolgozni erre a célra egy szintézist. A pentafluorfenil csoportok elektronikai tulajdonságai miatt a Grignard-reakciók nem vezettek eredményre, azonban az Ullmann-reakcióval sikerült a meta-terfenil származék előállítása.
[1] - J. E. Lyons, P. E. Ellis, Jr., H. K. Myers, Jr., Journal of Catalysis Volume 155, 1995, Pages 59-73
[2] - A. Sane, S. Taylor, Y. Sun, M. C. Thies, The Journal of Supercritical Fluids Volume 28, Issues 2–3, March 2004, Pages 277–285
szerző
-
Bugir Zoltán
gyógyszervegyész-mérnöki
nappali
konzulens
-
Dr. FAIGL Ferenc
egyetemi tanár, Szerves Kémia és Technológia Tanszék
