Kľúčový rozdiel medzi ftalokyanínom a porfyrínom je v tom, že molekuly ftalokyanínu obsahujú štyri indolové jednotky alebo pyrolové kruhy spojené cez atómy dusíka, ktoré sú konjugované s benzénovými kruhmi, zatiaľ čo molekuly porfyrínu obsahujú štyri pyrolové kruhy spojené cez metánové uhlíkové mostíky.
Ftalocyanín alebo H2Pc je veľká, aromatická, makrocyklická organická zlúčenina so vzorcom (C8H4N2)4H2. Porfyrínové zlúčeniny sú konjugované kyseliny ligandov, ktoré sa môžu viazať s kovmi a vytvárať komplexy.
Čo je ftalocyanín?
Ftalocyanín alebo H2Pc je veľká, aromatická, makrocyklická organická zlúčenina so vzorcom (C8H4N2)4H2. Má teoretické a špecializované záujmy v oblasti chemických farbív a fotoelektriky. Táto látka má štyri izoindolové jednotky, ktoré sú navzájom spojené prostredníctvom kruhu atómov dusíka. Táto zlúčenina má dvojrozmernú geometriu a kruhový systém obsahujúci 18 pí elektrónov. Existuje rozsiahla delokalizácia pí elektrónov, čo môže spôsobiť, že molekula bude mať užitočné vlastnosti, ktoré sa môžu použiť vo farbivách a pigmentoch. Navyše, deriváty tejto zlúčeniny, ako sú kovové komplexy, sú významné pri katalýze, organických solárnych článkoch a fotodynamickej terapii.
Obrázok 01: Chemická štruktúra ftalokyanínu
Ftalocyanínové zlúčeniny a ich kovové komplexy sú navyše schopné agregovať, a preto majú nízku rozpustnosť v bežných rozpúšťadlách. Napríklad benzén má nízku rozpustnosť ako ftalocyanín, keď sa berú do úvahy rovnaké teploty. Navyše väčšina zlúčenín ftalokyanínov je tepelne stabilná, zatiaľ čo podstupujú sublimáciu bez toho, aby podliehali topeniu pri vysokých teplotách.
Keď uvažujeme o syntéze ftalocyanínu, vzniká cyklotetramerizáciou rôznych derivátov kyseliny ftalovej, ako je ftalonitril, diiminoizoindol, anhydrid kyseliny ftalovej a ftalimidy. Okrem toho môžeme použiť aj metódu zahrievania anhydridu kyseliny ftalovej, keď je prítomné dostatočné množstvo močoviny na získanie H2Pc.
Obrázok 02: Ftalocyanínové farbivo
Ftalocyanín sa primárne používa ako farbivá a pigmenty. Avšak modifikácie v tejto molekule môžu byť užitočné pri ladení absorpčných a emisných vlastností Pc, aby sa získali rôzne farebné farbivá a pigmenty. Ďalšie deriváty sú tiež užitočné vo fotovoltaike, fotodynamickej terapii, konštrukcii nanočastíc a katalýze.
Čo je porfyrín?
Porfyrínové zlúčeniny sú konjugované kyseliny ligandov, ktoré sa môžu viazať s kovmi a vytvárať komplexy. Kovový ión tohto komplexu je typicky +2 alebo +3 nabitý katión. Porfyrínovú zlúčeninu bez kovového iónu vo svojej dutine môžeme nazvať „voľnou bázou“. Existujú niektoré komplexy, ktoré obsahujú železo v kovovom strede. Nazývame ich „hémové komplexy“alebo jednoducho „hémy“. Existujú proteíny pozostávajúce zo železa, ktoré sú známe ako hemoproteíny. Tento typ bielkovín nájdeme v prírode vo veľkom množstve. Okrem toho existujú dva hlavné proteíny viažuce kyslík v našej krvi nazývané hemoglobín a myoglobín. Sú to porfyríny železa. Okrem toho existujú rôzne cytochrómy, ktoré môžeme pomenovať ako hemoproteíny.
H2porfyrín + [MLn]2+ → M(porfyrinát) Ln−4 + 4 L + 2 H+, kde M=kovový ión a L=ligand
Aký je rozdiel medzi ftalokyanínom a porfyrínom?
Ftalocyanín alebo H2Pc je veľká, aromatická, makrocyklická organická zlúčenina so vzorcom (C8H4N2)4H2. Porfyrínové zlúčeniny sú konjugované kyseliny ligandov, ktoré sa môžu viazať s kovmi a vytvárať komplexy. Kľúčový rozdiel medzi ftalokyanínom a porfyrínom je v tom, že molekuly ftalokyanínu obsahujú štyri indolové jednotky alebo pyrolové kruhy spojené cez atómy dusíka, ktoré sú konjugované s benzénovými kruhmi, zatiaľ čo molekuly porfyrínu obsahujú štyri pyrolové kruhy spojené cez metánové uhlíkové mostíky.
Nasledujúca infografika predstavuje rozdiely medzi ftalokyanínom a porfyrínom v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – Ftalocyanín vs porfyrín
Kľúčový rozdiel medzi ftalokyanínom a porfyrínom je v tom, že molekuly ftalokyanínu obsahujú štyri indolové jednotky alebo pyrolové kruhy spojené cez atómy dusíka, ktoré sú konjugované s benzénovými kruhmi, zatiaľ čo molekuly porfyrínu obsahujú štyri pyrolové kruhy spojené cez metánové uhlíkové mostíky.
