Avainero ftalosyaniinin ja porfyriinin välillä on, että ftalosyaniinimolekyylit sisältävät neljä indoliyksikköä tai pyrrolirengasta, jotka on kytketty typpiatomien kautta, jotka on konjugoitu bentseenirenkaiden kanssa, kun taas porfyriinimolekyylit sisältävät neljä pyrrolirengasta metaanihiilisillan kautta.
Ftalosyaniini tai H2Pc on suuri, aromaattinen, makrosyklinen orgaaninen yhdiste, jolla on kaava (C8H4N2)4H2. Porfyriiniyhdisteet ovat ligandien konjugoituja happoja, jotka voivat sitoutua metallien kanssa muodostaen komplekseja.
Mikä on ftalosyaniini?
Ftalosyaniini tai H2Pc on suuri, aromaattinen, makrosyklinen orgaaninen yhdiste, jolla on kaava (C8H4N2)4H2. Sillä on teoreettisia ja erikoistuneita kiinnostuksen kohteita kemiallisista väriaineista ja valosähköisyydestä. Tässä aineessa on neljä isoindoliyksikköä, jotka on kytketty toisiinsa typpiatomirenkaan kautta. Tällä yhdisteellä on kaksiulotteinen geometria ja rengasjärjestelmä, joka sisältää 18 pi-elektronia. Pi-elektronien sijoittuminen tapahtuu laaj alti, mikä voi saada molekyyliin hyödyllisiä ominaisuuksia, joita voidaan käyttää väriaineissa ja pigmenteissä. Lisäksi tämän yhdisteen johdannaiset, kuten metallikompleksit, ovat merkittäviä katalyysissä, orgaanisissa aurinkokennoissa ja fotodynaamisessa terapiassa.
Kuva 01: Ftalosyaniinin kemiallinen rakenne
Lisäksi ftalosyaniiniyhdisteet ja niiden metallikompleksit pystyvät aggregoitumaan, ja siksi niillä on alhainen liukoisuus tavallisiin liuottimiin. Esimerkiksi bentseenillä on alhainen liukoisuus kuin ftalosyaniinilla, kun otetaan huomioon samat lämpötilat. Lisäksi useimmat ftalosyaniiniyhdisteet ovat termisesti stabiileja, kun ne läpikäyvät sublimoitumisen ilman sulamista korkeissa lämpötiloissa.
Ftalosyaniinin synteesiä tarkasteltaessa se muodostuu erilaisten ftaalihapon johdannaisten, kuten ftalonitriilin, diiminoisoindolin, ftaalihappoanhydridin ja ftalimidien, syklotetrameroitumisen kautta. Lisäksi voimme käyttää myös ftaalihapon anhydridin kuumennusmenetelmää, kun ureaa on riittävästi H2Pc:n saamiseksi.
Kuva 02: Ftalosyaniiniväri
Ftalosyaniinin ensisijainen käyttötarkoitus on sen käyttö väriaineina ja pigmentteinä. Tämän molekyylin modifikaatiot voivat kuitenkin olla hyödyllisiä säädettäessä Pc:n absorptio- ja emissioominaisuuksia eriväristen väriaineiden ja pigmenttien saamiseksi. Muut johdannaiset ovat myös hyödyllisiä aurinkosähkössä, fotodynaamisessa terapiassa, nanohiukkasten rakentamisessa ja katalyysissä.
Mikä on porfyriini?
Porfyriiniyhdisteet ovat ligandien konjugoituja happoja, jotka voivat sitoutua metallien kanssa muodostaen komplekseja. Tämän kompleksin metalli-ioni on tyypillisesti +2 tai +3 varautunut kationi. Voimme kutsua porfyriiniyhdistettä ilman metalli-ionia sen onkalossa "vapaaksi emäkseksi". Jotkut kompleksit sisältävät rautaa metallikeskuksessa. Kutsumme niitä "heemikomplekseiksi" tai yksinkertaisesti "hemeiksi". On raudasta koostuvia proteiineja, jotka tunnetaan hemoproteiineina. Voimme löytää tämän tyyppistä proteiinia laajasti luonnosta. Lisäksi veressämme on kaksi pääasiallista happea sitovaa proteiinia, hemoglobiini ja myoglobiini. Ne ovat rautaporfyriinejä. Lisäksi on olemassa useita erilaisia sytokromeja, joita voimme nimetä hemoproteiineiksi.
H2porfyriini + [MLn]2+ → M (porfyriini) Ln−4 + 4 L + 2 H+, missä M=metalli-ioni ja L=ligandi
Mitä eroa on ftalosyaniinilla ja porfyriinillä?
Ftalosyaniini tai H2Pc on suuri, aromaattinen, makrosyklinen orgaaninen yhdiste, jolla on kaava (C8H4N2)4H2. Porfyriiniyhdisteet ovat ligandien konjugoituja happoja, jotka voivat sitoutua metallien kanssa muodostaen komplekseja. Keskeinen ero ftalosyaniinin ja porfyriinin välillä on se, että ftalosyaniinimolekyylit sisältävät neljä indoliyksikköä tai pyrrolirengasta, jotka on kytketty typpiatomien kautta ja jotka on konjugoitu bentseenirenkaiden kanssa, kun taas porfyriinimolekyylit sisältävät neljä pyrrolirengasta, jotka on kytketty metaanihiilisiltojen kautta.
Alla oleva infografiikka esittelee ftalosyaniinin ja porfyriinin väliset erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – ftalosyaniini vs porfyriini
Avainero ftalosyaniinin ja porfyriinin välillä on, että ftalosyaniinimolekyylit sisältävät neljä indoliyksikköä tai pyrrolirengasta, jotka on kytketty typpiatomien kautta ja jotka on konjugoitu bentseenirenkaiden kanssa, kun taas porfyriinimolekyylit sisältävät neljä pyrrolirengasta, jotka on kytketty metaanirenkaiden kautta.
