Oktasübstitüe Ftalosiyaninlere Yeni Fonksiyonel Gruplar Kazandırılması

Abstract

Çalışmanın ilk kısmında, daha önce sentezlenmiş fonksiyonel alkol grupları içeren periferal oktasübstitüe ftalosiyanin bileşikleri (Zn, Ni, H2Pc) seçilmiştir. Porfirazin türevlerinde denenmiş ve başarılı olmuş DCC ile ester oluşturma yöntemi, ftalosiyaninlere uygulanmış ve elde edilen sonuçlar başarılı olmuştur. Çalışmanın bu bölümünde, 4,5­bis(2­hidroksietilsülfanil)­ 1,2­disiyanobenzen (1) bileşiği kullanılarak daha önce sentezlenmiş olan (2,3,9,10,16,17,23,24­ oktakis(2­hidroksietilsülfanil)ftalosiyaninatoçinko(II) (2), metalsiz ftalosiyanin (3) ve nikel(II) (4) elde edilerek esterleştirme tepkimeleri için başlangıç bileşikleri olarak kullanılmıştır. Bunların yanında daha önce sentezlenmemiş olan ve demir(III) (5) ve mangan(III) (6) iyoları içeren iki ftalosiyanin bileşiği de sentezlenmiştir. Sentezlenen başlangıç bileşikleri, değişik karboksilli asitlerle (çinko ve klorodemir(III) ftalosiyanin için ferrosenkarboksilli asit (7 ve 10) , metalsiz ftalosiyanin için piridin­4­karboksilli asit (8) ve nikel ftalosiyanin (8) için asetik anhidrit (9)) esterleştirme tepkimelerine sokulmuştur. Elde edilen bileşikler çeşitli spektroskopik ve kimyasal analiz yöntemleriyle aydınlatılmıştır. Çalışmanın ikinci kısmında, sentezlenen ester bileşiklerinden biri olan ve ferrosen grupları içeren çinko ftalosiyanin (7), elektrokimyasal çalışmalar için model bileşik olarak seçilmiştir. Çalışma sonunda, bileşikteki sekiz adet ferrosen grubu elektrokimyasal olarak ta ispat edilmiş ve elektrokimyasal davranışları açıklanmıştır. Mangan ftalosiyaninlerde rastlanan değişik redoks özelliklerinin çalışma kapsamındaki bileşkilerde incelenmesi amacıyla, (6) bileşiğinde rastlanan ilginç bir redoks kimyası spektrofotometrik olarak incelenmiştir. (6) bileşiğinin daha iyi çözünürlüğe sahip klorlanmış türevi (11) sentezlenerek elektrokimyasal, spektroelektrokimyasal ve elektrokolorimetrik yöntemlerle çalışılmıştır. Çalışmanın sonuçlarına göre, ITO üzerine kaplanmış mangan ftalosiyanin (11) molekülü, kahve renginden yeşilimsi mavi renge, tekrar kahve rengine ve açık sarı renge kadar değişen bir renk spektrumu göstermek suretiyle elektrokromik bir malzeme olarak kullanılabilme özelliğine sahiptir.

The first part of this study used pre­synthesized peripherally octasubstituted phthalocyanines containing functional alcoholic groups (ZnPc, NiPc, H2Pc). DCC_mediated esterification, which was succesfully applied to porphyrazines, was studied with phthalocyanines and the results were successful. 4,5­Bis(2­hydroxyethyl sulfanyl)­1,2­dicyanobenzene (1) was used to obtain the corresponding pre­synthesized phthalocyanines, namely, 2,3,9,10,16,17,23,24­octakis(2­ hydroxyethylsulfanyl) phthalocyaninatozinc (II) (2), metal­free phthalocyanine (3) and nickel(II) phthalocyanine (4) as building blocks for esterification. Besides, there are two novel compounds which carry iron(III) (5) and manganese(III) ions (6) in the core. The parent phthalocyanines were subjected to esterification with different carboxylic acids (ferrocenecarboxylic acid for zinc (7) and iron phthalocyanine (10), 4­pyridinecarboxylic acid for metal­free phthalocyanine (8), and acetic anhydride for nickel(II) phthalocyanine (9). The obtained products were elucidated with several spectroscopic and chemical analysis methods. The second part in this study dealt with the ferrocene­substituted zinc phthalocyanine ester (7) as a model compound for electrochemical studies. The electrochemistry yielded that the presence of eight ferrocene groups were proved electrochemically and electrochemical behavior of the complex was discussed. Unique redox properties encountered with manganese phthalocyanines were investigated with another model compound (6). A better soluble derivative of (6) was synthesized by chlorination and the compound (11) was studied in terms of electrochemistry, spectroelectrochemistry and electrocolorimetry. According to the results, compound (11) coated on ITO shows potential electrochromic properties within the color range of brown, yellowish blue, brown again and bright yellow.