порфирин

Порфирины ( / ˈ p ɔːr f ər ɪ n / POR -fər-in ) представляют собой группу гетероциклических макроциклических органических соединений , состоящих из четырех модифицированных пиррольных субъединиц, соединенных между собой у своих α-атомов углерода через метиновые мостики (= CH-). Родителем порфирина является порфин , редкое химическое соединение, представляющее исключительно теоретический интерес. Замещенные порфины называются порфиринами. [1] Имея в общей сложности 26 π-электронов, из которых 18 π-электронов образуют плоский непрерывный цикл, кольцевая структура порфирина часто описывается какароматный . [2] [3] Одним из результатов большой сопряженной системы является то, что порфирины обычно сильно поглощают в видимой области электромагнитного спектра, т.е. они глубоко окрашены. Название «порфирин» происходит от греческого слова πορφύρα ( порфира ), что означает пурпурный . [4]

Комплексы металлов, полученные из порфиринов, встречаются в природе. Одним из самых известных семейств порфириновых комплексов является гем , пигмент эритроцитов , кофактор белка гемоглобина .

Октаэтилпорфирин (H 2 OEP) является синтетическим аналогом протопорфирина IX. В отличие от природных порфириновых лигандов, OEP 2- очень симметричен.

Тетрафенилпорфирин (H 2 TPP) — еще один синтетический аналог протопорфирина IX. В отличие от природных порфириновых лигандов, TPP 2- очень симметричен. Другое отличие состоит в том, что его метиновые центры заняты фенильными группами.

Порфирины представляют собой сопряженные кислоты лигандов , которые связывают металлы с образованием комплексов . Ион металла обычно имеет заряд 2+ или 3+. Схематическое уравнение для этих синтезов показано:

Порфирин без иона металла в своей полости является свободным основанием . Некоторые железосодержащие порфирины называются гемами. Гемсодержащие белки , или гемопротеины , широко распространены в природе. Гемоглобин и миоглобин представляют собой два O 2 -связывающих белка, содержащих железопорфирины. Различные цитохромы также являются гемопротеинами.

Выделен 18-электронный цикл порфина, исходной структуры порфирина. (Несколько других вариантов атомов, например, пиррольные атомы азота, также дают 18-электронные циклы.)
Порфицен , первый изомер порфирина, синтезированный из диальдегида бипиррола с помощью реакции сочетания Мак-Мерри.
Различные зарегистрированные изомеры порфирина
Путь биосинтеза гема В и его модуляторы. Также показаны основные дефициты ферментов.
Блестящие кристаллы мезо - тетратолилпорфирина, полученные из 4-метилбензальдегида и пиррола в кипящей пропионовой кислоте .
На поверхности золота молекулы производных порфиринов (а) образуют цепочки и кластеры (б). Каждый кластер на (c, d) содержит 4 или 5 молекул в ядре и 8 или 10 молекул во внешней оболочке ( изображения СТМ ). [30]
Пример порфиринов, участвующих в химии «хозяин-гость » . Здесь в четырехпорфирин-цинковом комплексе находится порфириновый гость. [31]