Phtalocyanine in wässeriger Lösung I

Abstract

Makrocyclische Systeme mit vier Pyrrolringen sind in der Natur sehr weit verbreitet und haben infolge ihrer biologisch wichtigen Funktionen immer wieder das Interesse der Forschung auf sich gezogen. Solche Verbindungen konnen in Form ihrer Metallchelate Wirkungsgruppen von Fermenten darstellenl). Am haufigsten wird die Funktion des zentralen Metallions in diesen Komplexen von Magnesium oder Eisen ubernommen, doch konnten auch Kupfer 2), Mangan 3 ) , Vanadium4) und Kobalt nachgewiesen werden.In Anbetracht der biologischen Bedeutung dieser metallionenhaltigen Ligandsysteme ist es iiberraschend, wie wenig wir bis heute iiber all die Probleme wissen, die mit der Bildung dieser Komplexe in Zusammenhang stehen5). So sindum nur ein Beispiel zu nennenzwar die Basizitaten der nicht protonierten Pyrrolstickstoffatome einiger Porphyrine in wasseriger Losung bekannt 6), iiber die Eigenschaften von Porphyrinen als Sauren dagegen wissen wir nur sehr wenig. Die Kenntnis dieser Saure-Basen-Gleichgewichte ist aber zur Bestimmung von Komplexstabilitats-Konstanten wie auch bei Untersuchungen iiber den Mechanismus der Metallkomplexbildung unerlasslich.Wir machten es uns deshalb zur Aufgabe, diesen ganzen Problemkreis an einer wasserloslichen Modellverbindung zu studieren ; als solche wahlten wir vierfach sulfuriertes Phtalocyanin *) (I = vierwertiges Anion H,PTS).Die Ergebnisse solcher Modellversuche berechtigen zwarauch bei sehr weitgehender Ahnlichkeit der Strukturimmer nur in beschranktem Ausmass zu Analogie-

Dimerisation of mononuclear and binuclear cobalt phthalocyanines

“…This is consistent with the 3-4 order of magnitude difference between K D of CuPcX4 in benzene (13,14) and CuTsPc in water (3,4,6). In contrast, the KD values of Zn and VO phthalocyanines are approximately of the same order for MPcX4 in benzene (13,14) and MTsPc in water (3)(4)(5).…”

“…The values of K D measured for these cobalt neopentoxy complexes in DCB are 2-3 orders of magnitude smaller than for CoTsPc in aqueous solution (1)(2)(3)(4)7). This is consistent with the 3-4 order of magnitude difference between K D of CuPcX4 in benzene (13,14) and CuTsPc in water (3,4,6).…”

“…Extensive studies on the water-soluble tetrasulphonated phthalocyanines (TsPc) (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10) have shown a tendency for these complexes to dimerise in aqueous solution, the extent of dimerisation depending strongly upon the nature of the central substituent in the phthalocyanine ring. Typically, the dimer has a Q band absorption at ca.…”

Phthalocyanines as Photosensitizers in Biological Systems and for the Photodynamic Therapy of Tumors

“…Unfortunately, working with sulfonated PCs (SPCs) poses some problems since most of them are present in aqueous media as dimers and possibly as higher aggregates, even at very low concentrations. Their dimerization constants are in the range 105-10s M-' (Bernauer and Fallab, 1961;Sigeletal., 1971;Darwentetal., 1982~). One notable exception is aluminum (111) sulfonated PC, which is largely monomeric in water solution (Danvent et al, 1982a).…”

“…Metal free sulfonated PC also'has a double peak when monomeric. In contrast, metallo PCs and sulfonated PCs have only one major peak in the red whether they are in the form of dimers or monomers (Bernauer and Fallab, 1961;Harriman and Richoux, 1980). As an example, in aqueous buffer at pH 7.4, zinc TSPC (largely dimeric) has a relatively broad, low absorption peak at 634 nm.…”