A ftalocianin és a porfirin közötti fő különbség az, hogy a ftalocianin molekulák négy indolegységet vagy pirrolgyűrűket tartalmaznak, amelyek nitrogénatomokon keresztül kapcsolódnak benzolgyűrűkkel, míg a porfirinmolekulák négy pirrolgyűrűt tartalmaznak, amelyek metán-szénhídon keresztül kapcsolódnak össze.
A ftalocianin vagy a H2Pc egy nagy, aromás, makrociklusos szerves vegyület, amelynek képlete (C8H4N2)4H2. A porfirinvegyületek ligandumok konjugált savai, amelyek fémekkel kötődve komplexeket képeznek.
Mi az a ftalocianin?
A ftalocianin vagy a H2Pc egy nagy, aromás, makrociklusos szerves vegyület, amelynek képlete (C8H4N2)4H2. Elméleti és speciális érdeklődési köre a kémiai festékek és a fotoelektromosság. Ennek az anyagnak négy izoindolegysége van, amelyek nitrogénatomok gyűrűjén keresztül kapcsolódnak egymáshoz. Ennek a vegyületnek kétdimenziós geometriája és gyűrűrendszere van, amely 18 pi elektront tartalmaz. A pi-elektronok kiterjedt delokalizációja zajlik, aminek következtében a molekula olyan hasznos tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek alkalmasak festékekben és pigmentekben való felhasználásra. Ezenkívül ennek a vegyületnek a származékai, például a fémkomplexek jelentősek a katalízisben, a szerves napelemekben és a fotodinamikus terápiában.
01. ábra: A ftalocianin kémiai szerkezete
Továbbá a ftalocianin-vegyületek és fémkomplexeik aggregálódni képesek, ezért a szokásos oldószerekben kevéssé oldódnak. Például a benzol oldhatósága kisebb, mint a ftalocianiné, ha ugyanazt a hőmérsékletet vesszük figyelembe. Ezenkívül a legtöbb ftalocianin vegyület termikusan stabil, miközben szublimálódik anélkül, hogy magas hőmérsékleten megolvadna.
A ftalocianin szintézisét tekintve különféle ftálsav-származékok, például ftalonitril, diimino-izoindol, ftálsavanhidrid és ftálimidek ciklotetramerizációja révén jön létre. Ezenkívül használhatjuk a ftálsavanhidrid melegítésének módszerét is, ha elegendő mennyiségű karbamid van jelen a H2Pc előállításához.
02. ábra: Ftalocianin festék
A ftalocianin elsődleges felhasználása színezékként és pigmentként. Ennek a molekulának a módosításai azonban hasznosak lehetnek a Pc abszorpciós és emissziós tulajdonságainak hangolásában, hogy különböző színű festékeket és pigmenteket kapjanak. Más származékok is hasznosak a fotovoltaikában, a fotodinamikus terápiában, a nanorészecske-konstrukcióban és a katalízisben.
Mi az a porfirin?
A porfirinvegyületek ligandumok konjugált savai, amelyek képesek kötődni a fémekhez, komplexeket képezve. Ennek a komplexnek a fémionja jellemzően +2 vagy +3 töltésű kation. Nevezhetjük „szabad bázisnak” azt a porfirinvegyületet, amelynek üregében nincs fémion. Vannak olyan komplexek, amelyek vasat tartalmaznak a fém közepén. „Hémkomplexeknek” vagy egyszerűen „hemeknek” hívjuk őket. Vannak vasból álló fehérjék, amelyeket hemoproteineknek neveznek. A természetben széles körben megtalálható ez a típusú fehérje. Ezenkívül a vérünkben két fő oxigénkötő fehérje található, a hemoglobin és a mioglobin. Ezek vasporfirinek. Emellett számos különböző citokróm létezik, amelyeket hemoproteineknek nevezhetünk.
H2porfirin + [MLn]2+ → M (porfirinát) Ln−4 + 4 L + 2 H+, ahol M=fémion és L=ligandum
Mi a különbség a ftalocianin és a porfirin között?
A ftalocianin vagy a H2Pc egy nagy, aromás, makrociklusos szerves vegyület, amelynek képlete (C8H4N2)4H2. A porfirinvegyületek ligandumok konjugált savai, amelyek képesek kötődni fémekhez, komplexeket képezve. A ftalocianin és a porfirin közötti fő különbség az, hogy a ftalocianin molekulák négy indolegységet vagy pirrolgyűrűt tartalmaznak, amelyek a benzolgyűrűkkel konjugált nitrogénatomokon keresztül kapcsolódnak, míg a porfirinmolekulák négy pirrolgyűrűt tartalmaznak metán-szénhidak révén.
Az alábbi infografika táblázatos formában mutatja be a ftalocianin és a porfirin közötti különbségeket egymás melletti összehasonlítás céljából.
Összefoglaló – ftalocianin vs porfirin
A ftalocianin és a porfirin közötti fő különbség az, hogy a ftalocianin molekulák négy indolegységet vagy pirrolgyűrűt tartalmaznak, amelyek a benzolgyűrűkkel konjugált nitrogénatomokon keresztül kapcsolódnak, míg a porfirinmolekulák négy pirrolgyűrűt tartalmaznak metánon keresztül.
