Tesis Ofir 200712

Nuevas aproximaciones a la síntesis pde porficenos 2,7,12,17-sustituidos

Ofir Arad HadarDirigido por: Prof. Dr. José I. Borrell Bilbao

Prof Dr Santi Nonell MarrugatProf. Dr. Santi Nonell Marrugat20 de julio de 2012

11ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR

Nuevas aproximaciones a la síntesis d fi 2 7 12 17 i idde porficenos 2,7,12,17‐sustituidos

1. Introducción

1. Porficenos: estructura y propiedades2. Terapia fotodinámica3. La química de los porficenos

b2. Objetivos

3. Síntesis de porficenos 2,7,12,17‐sustituidos

4. Porficenos asimétricos

5 Conclusiones5. Conclusiones

22

1.1. Porficenos: estructura y propiedades P fi i l i d l idPorfirinas – los pigmentos de la vida

1. Introducción

PorfinaGrupo hemo

Clorofila

33

1.1. Porficenos: estructura y propiedadesE fiEstructura porficenos

1. Introducción

R R

1

2 34 5

6 7

8NHN

NHN

RR

19

1011

121415

181920

2RR 12131617

PorfinaPorficeno

Isómero de la porfinaReorganización de los pirroles y los puentes sp2Reorganización de los pirroles y los puentes sp2

Solución azulFluorescencia roja.

44 Vogel, E. et al. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1986, 25, 257

1.1. Porficenos: estructura y propiedades E bilid dEstabilidad

1. Introducción

55

Vogel, E. et al. Isr. J. Chem., 1989, 29, 257.Vogel, E. et al. Angew. Chem. 1995, 34, 2511.Vogel, E., J. Heterocyclic Chem. 1996, 33, 1461.

1.1. Porficenos: estructura y propiedades P i d d

Variación estructural:

Propiedades1. Introducción

NH

mantiene una conjugación principal 4k+2

NNH

N HN

Reducción de la simetría :

Porficeno Porfina

Aumenta el coeficiente de absorción por encima de 630 nm

Forma 1O2

66

Candidatos potenciales para PDT

1.2. Terapia FotodinámicaA li i d l fi

R f i1. Introducción

Aplicaciones de los porficenos

Más de 400 referencias85 patentes

253035

Referencias

• Fotosensibilizadores (FS) para fotografía• Catálisis• Almacenamiento de información 0

5101520

Almacenamiento de información• Sensores de oxígeno

0

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

2008

2010

2012

Terapia fotodinámica (Photodynamic Therapy ‐ PDT)

• Cáncer• Inactivación de virus y bacterias

77

1.2. Terapia Fotodinámica

1. Introducción

Acción fotodinámica

coexistencia

LUZ + FOTOSENSIBILIZADOR + O2

‐ Terapia muy selectiva efectos secundarios mínimos

Aplicación limitada a tumores sólidos pequeños21

‐ Aplicación limitada a tumores sólidos pequeños, localizados y vascularizados.

‐ PDT aprobada para algunos tumores y en estudios clínicosPDT aprobada para algunos tumores y en estudios clínicos oncológicos.

43

88 http://www.photochembgsu.com/applications/therapy.html

43

1.2. Terapia FotodinámicaM i d l T i F di á i

1. Introducción

Mecanismo de la Terapia Fotodinámica

Eficacia del daño y citotoxicidad:

‐ Tipo de Sens

‐ Localización celular del SensLocalización celular del Sens

‐ Dosis administrada

‐ Dosis e intensidad de luz

‐ Tiempo entre la administración del pfármaco y la exposición a la luz

99

1.2. Terapia FotodinámicaF ibili d (FS) id l

‐Requisitos fotoquímicos:f d b ó l d l

1. Introducción

Fotosensibilizador (FS) ideal

‐ Coeficientes de absorción elevados en el rojo‐ Elevada formación de especies activas de O2‐ Estabilidad fotoquímica

‐ Requisitos químicos:‐ Compuesto puro‐ Alcanzable sintéticamente‐ Estructura determinada‐ Estabilidad química

‐Requisitos biológicos:Requisitos biológicos:‐ Soluble en fluidos biológicos ( o formulable)‐ Localización y retención selectiva en los tumores‐Mínima toxicidad en ausencia de luz‐ Buena localización tumoral‐ Fácilmente eliminable del organismo‐Mínima acumulación cutánea

1010

Bonnett, Chemical Aspects of Photodynamic Therapy, Gordon and Breach SciencePublishers 2000Jasat & Dolphin, Chem.Rev. 1997, 97, 2267‐2340

1.2. Terapia FotodinámicaPh f i II FS d 1ª G ió

Aprobado como alternativa a la radioterapia quimioterapia y1. Introducción

Photofrin II – FS de 1ª Generación

Aprobado como alternativa a la radioterapia, quimioterapia y cirugía en cáncer de pulmón y de esófago.

‐ Fracción purificada de la hematoporfirina Espectro UV‐VIS del Photofrin ‐Mezcla compleja‐ Acumulación no despreciable en tejidos sanos‐ Lenta eliminación del organismoE b ió l d l j

p

1111

‐ Escasa absorción en la zona del rojo

Byrne et al. J.Photochem.Photobiol. B:Biol. 1990, 6, 343‐344

1.2. Terapia FotodinámicaF FS d 2ª G ió

1. Introducción

Foscan – FS de 2ª Generación

‐ Clorina

max(abs)= 652 nmOH

max(abs) 652 nm

‐ Buenos resultados clínicosNH HN

NOH

‐ Carcinoma avanzado de células escamosas en la cabeza y el cuello

NH

N

HN

HO

‐ Varias semanas de fotosensibilidad de los pacientes

HO

26

Temoporfin (INN)Foscan

1212

1.2. Terapia FotodinámicaE i j l FS l

Estrategias para mejorar las propiedades

Estrategias para mejorar los FS actuales1. Introducción

fotoquímicas:

‐ Introducir heteroátomos (N)‐ Romper la simetría

NN

NNHH

NN

NNHH

NN

NNHH

N

NNN

azaporfirinasclorinasporfirinas

N N NNN N

NNN

HH

porficenos

N N

NNH H

1313

ftalocianinas

Jasat & Dolphin, Chem.Rev. 1997, 97, 2267‐2340

1.2. Terapia FotodinámicaP fi

2,7,12,17‐Tetrafenilporficeno (TPPo)

Porficenos1. Introducción

TPPo y PdTPPo:• Propiedades fotoquímicas

NHN

NHN

• Propiedades fotoquímicas• desplazamiento batocromico de 30 nm

• Buenos resultados en PDT in‐vitro• con células HeLa y A549

Sustituyentes arilo o heteroarilo

Hennig, W. Neuartige Pyrrolische Porphyrinoide und Ihre Metallkomplexe. Thesis 1992.

1414

g, g y p y pUniversität zu Köln. Nonell, S. et al. Tetrahedron Lett. 1995, 36, 3405‐3408.Cañete, M. et al. Int. J. Oncol. 2004, 24, 1221.

1.2. Terapia FotodinámicaN id d d di id dNecesidad de diversidad

1. Introducción

Sustituyentes:

• Modulan las propiedades del núcleo• Solubilidad ( logP )• Propiedades fotoquímicas• Propiedades biológicas

‐ Localización en tejidos‐ Localización subcelular‐ Biodisponibilidad

Sustitución en 2, 7, 12 y 17Sustitución en meso (porficenos asimétricos)

1515

1.3. La química de los porficenosR ió d M MReacción de McMurry

1. Introducción

• Porficenos substituídos• Acoplamiento reductivo de carbonilos• McMurry secuencial inter e intra molecular• McMurry secuencial inter e intra molecular • Oxidación espontánea del anuleno por el oxígeno del aire

1616Vogel, E. et al. Angew. Chem. 1987, 99(9), 909 Vogel, E. et al. Angew. Chem. 1989, 101(12), 1987

1.3. La química de los porficenosSí i d b il iSíntesis descarboxilativa

1. IntroducciónUllmann

1986 E. Vogel1995 N. Bou

Ullmann

DescarboxilaciónVilsmeier‐Haack

‐R = H, R = Me, R = C2H5 y R = C3H7

‐R = Ph Evita sublimación, , 2 5 y 3 7

‐ Rdto global = 6%‐ Evita sublimación

‐paso de difícil escalabilidad‐ poco reproducible

‐ Rdto global = 2%

1717

Rdto global = 2%

Vogel, E. et al. J. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1986, 25, 257Nonell, S. et al. Tetrahedron Lett. 1995, 36, 3405

1.3. La química de los porficenosSí i d b il i

‐ No tetradescarboxilativa (posiciones 5,5’ del bipirrol)

Síntesis no‐tetradescarboxilativa1. Introducción

(p , p )‐ Rdto global = 7%1986 E. Vogel A

1995 N. Bou B

B

A

B

McFadyen‐ Stevens

C

2001 A. Gavaldá C inconvenientes comunes:‐Metodologías de generalización difícil

1818 Gavaldá, A. et al. J. Porphyrins Phtalocyanines 2001, 5, 846

g g‐ Cambio de R implica síntesis de novo

1.3. La química de los porficenosP bl á i

Un cambio de R implica una síntesis de novo:1. Introducción

Problemática

UllUllmann

• Necesidad de sintetizar el yodopirrol con la R correspondientey p p• Reacción de Ullman sensible al sustrato (p.ej. R= 4‐piridilo)

Introducir R en un 2,2’‐bipirrol preformadoR-Y

R R

NHN

R

NHN

RG CHO

NH

R

NH

R

G GNH

X

NH

X

G G

1919

R R2

G C O

1.3. La química de los porficenosSí i i d di id d

Tetraazaporficenos: una ruta sintética de amplitud general1. Introducción

Síntesis orientada a diversidad

Tetraazaporficenos: una ruta sintética de amplitud general

• Síntesis del tetraazaporficeno:Suzuki

2003 D. Sánchez

N N

NNBr

SEM SEM

Br

BrBr N N

NNR

R R

R

CHOOHC

(i) (ii)

N N

NNBr Br

CHOOHCRB(OH)2

Suzuki

SEM SEM R1 R1R1 = SEMR1 = H (iii)

(iv)

SEM SEM23

NH

NR

N

HN R

HNH

NR

N

N

N R

HN

(v)(i) BuLi/THF/-78ºC followed by DMF(ii) Pd(Ph3P)4/Na2CO3/toluene/EtOH(iii) HCl/EtOH/H2O

N

NHR

HN

N R

N

NR

N

N R

(iii) HCl/EtOH/H2O(iv) TiCl4/Zn(Cu)/THF(v) O2 in the presence of I2

2020Nonell, S. et al. Eur. J. Org. Chem. 2003, 1635

1.3. La química de los porficenosS i ió

1. Introducción

Sustitución en meso

R= ‐H, ‐Pr, ‐(CH)2OMe

2121 Vogel, E. et al.WO‐9212636, 9300087, 9631451, 9631452, 9815271

1.3. La química de los porficenosC j d

1. Introducción

Conjugados

Lipoproteínas (LDL)

Aumento de la Selectividad

Restos alquilo

Anticuerpos monoclonalesModular Propiedades

Estudio del mecanismo de la PDT

Aminoácidos

Péptidos

Estudio del mecanismo de la PDT

p

Bases nitrogenadas

2222 Vogel, E. et al.WO‐9212636, 9300087, 9631451, 9631452, 9815271


1. Introducción

2. Objetivos

1. Síntesis de porficenos sustituídos en 2, 7, 12 y 172. Síntesis de porficenos sustituídos en meso


4 P fi i ét i4. Porficenos asimétricos

5. Conclusiones

2323

2.1. Síntesis de porficenos sustituídos en l i i 2 7 12 17

1. Desarrollar una síntesis generalsíntesis general de porficenos que permita 2. Objetivos

las posiciones 2, 7, 12 y 17

gg p q pobtenerlos con una amplia variedad de sustituyentesvariedad de sustituyentes. Idealmente la funcionalización del intermedio común intermedio común se hará en una etapa avanzada de la síntesis. Este intermedio clave se ha de poder psintetizar en una escala de decenas de gramos.

2. Aplicar la metodología desarrollada para sintetizar los porficenos siguientes: cálculos

computacionales

Analogía con Foscan

liposoluble

2424

Bacterias Gram (-)

2.2. Síntesis de porficenos asimétricos

2. Objetivos

3. Sintetizar los derivados del TPPo 2 (R=Ph) por funcionalización del mismo en la posición 9

Aceptor de electrones

Donor de electronesDonor de electrones y derivatizable

electroneutro

4. Caracterizar las principales propiedades fotofísicas de los derivados sintetizados, con el fin de determinar su aplicabilidad en PDT.

2525


1. Introducción

2. Objetivos


1. Antecedentes2. Nueva estrategia para la obtención de porficenos 2,7,12,17‐

sustituídos3. Obtención de porficenos 2,7,12,17‐tetraril sustituídos

1. 2,7,12,17‐tetrafenilporficeno2. 2,7,12,17‐tetra(p‐piridil)porficeno3. 2,7,12,17‐tetra(p‐metoxifenil)porficeno4 2 7 12 17 ( hid if il) fi4. 2,7,12,17‐tetra(m‐hidroxifenil)porficeno

4. Resumen

4 Porficenos asimétricos

2626


5. Conclusiones

3.1. Nueva estrategiaA áli i i é i

3. Síntesis de porficenos

Análisis retrosintético

porficenos2,7,12,17‐sustituídos

N

Br

N

Br

G GZ Z

12

345

1'2'

3'4'5'N N

NNBr

Z Z

Br

CHOOHCZ ZZ Z

23 24

2727

3.1. Nueva estrategiaU 2 2’ bi i l ú


Un 2,2’‐bipirrol precursor común

N

Br

N

Br

G GZ Z

12

345

1'2'

3'4'5'N N

NNBr

Z Z

Br

CHOOHC

23


24

Candidatos:

23

Accesible al Br2

4 pasos Rdto < 3% 2 pasos 46% Rdto

16 3516

4 pasos Rdto 3% pasos 6% dto

2828

Benincori, T. et al.. Chem. Mater. 2000, 12, 1480Farnier, M. et al. Can. J. Chem. 1976, 54, 1074Farnier, M. et al. Can. J. Chem. 1976, 54, 1083

3.1. Nueva estrategiaSí i i di i l


Síntesis tienodipirrol

N

Br

N

Br

G GZ Z

12

345

1'2'

3'4'5'N N

NNBr

Z Z

Br

CHOOHC

23


24

Candidatos:

23

Accesible al Br2

2 pasos 46% Rdto

35

pasos 6% dto

2929Farnier, M. et al. Can. J. Chem. 1976, 54, 1074Farnier, M. et al. Can. J. Chem. 1976, 54, 1083

3.1. Nueva estrategiaP d í i


Propuesta de síntesis


1. Bromación 2. Suzuki

3. Desulfuración

3030

3 Pasos clave

3.2. Nueva estrategiaB ió i l

Paso clave de la nueva estrategia:3. Síntesis de porficenos

Bromación: primer paso clave

La bromación del tieno[3,2‐b:4,5‐b’]dipirrol 35porficenos2,7,12,17‐sustituídos

No se consigue la bromación de Wohl‐Ziegler (crudo complejo):agentes bromantes: NBS y 1,3‐dibromo‐5,5’‐dimetilhidantoína:disolventes: DMF, acetona, tetracloruro de carbono, ,

NBS

3131

3.2. Nueva estrategiaB ió i l

Paso clave de la nueva estrategia:3. Síntesis de porficenos

Bromación: primer paso clave

La bromación del tieno[3,2‐b:4,5‐b’]dipirrol 35porficenos2,7,12,17‐sustituídos

90%90%No se consigue la bromación de Wohl‐Ziegler (crudo complejo):agentes bromantes: NBS y 1,3‐dibromo‐5,5’‐dimetilhidantoína:disolventes: DMF, acetona, tetracloruro de carbono, ,

NBS

3232

3.2. Nueva estrategiaS ki d l

No se consigue la reacción de Suzuki directa :3. Síntesis de porficenos

Suzuki: segundo paso clave

gporficenos2,7,12,17‐sustituídos

Pd(PPh3)4, PdCl2(dppf) or Pd(OAc)2+ Ligando de BüchwaldN CO K PO C FNa2CO3, K3PO4 o CsFDMF, dimetoxietano o 1,4-dioxano

3333

3.2. Nueva estrategiaP ió d l i ó

Br Br Ar3. Síntesis de porficenos

Protección de los nitrógenos

MeOCOCl / NaH / THFS

CO EtEtO C

Br Br

NH

CO2Et NH

CO2EtN CO2Et

CO2Me

Suzuki


SBr Br

42

69%

SBr Br

NH

N CO2EtEtO2C

CO2MeSuzuki

S

NH

NH

CO2EtEtO2C

36 (G=H)

MeOCOCl / K2CO3

TBAI / DMF

41

S

N N CO2EtEtO2C

Me Me24%

Desproteccióndifícil

SEM-Cl / NaH /THF

94%

S

N N CO2EtEtO2C

Br Br

36 (G=SEM)SEM SEM

SEM: grupo que permite la doble protección

32% de Rdto partiendo de 2,5‐diformiltiofeno 38

3434

p p diformiltiofeno 38

Handy et al.Tetrahedron Letters 44 (2003) 427‐430Handy et al.Tetrahedron Letters 45 (2004) 5057‐5060

3.2. Nueva estrategiaDi id d

Acoplamiento de Suzuki : 5,5’‐dietoxicarbonil‐2,2’‐bipirroles 37 3. Síntesis de porficenos

Diversidad


R Rdto (%)R Rdto (%)

Ph 100

OMe

Segundo paso clave solventado

p-MeOC6H4 94

C6H4N 100N

m-iPrOC6H4 60O

3535 Arad, O. et al. Org. Lett., 8(5), 847, 2006

3.2. Nueva estrategiaD lf ió b d

desulfuración: obtención de 5,5’‐dietoxicarbonil‐2,2’‐bipirroles 12 3. Síntesis de porficenos

Desulfuración: prueba de concepto


R Rdto (%)

Ph 100

p-MeOC6H4 94OMe

C6H4N 95N

m-iPrOC6H4 87O

A i ió d i l CH i l i l 2 b 6 5

3636Arad, O. et.al. Org. Lett., 8(5), 847, 2006Farnier, M. et.al. Can. J. Chem. 54, 1083, 1976

Aparición de singulete CH pirrol integral 2 sobre 6,5 ppm

3.2. Nueva estrategiaD lf ió b d

desulfuración: obtención de 5,5’‐dietoxicarbonil‐2,2’‐bipirroles 12 3. Síntesis de porficenos

Desulfuración: prueba de concepto


R Rdto (%)

Ph 100

p-MeOC H 94OMe

p-MeOC6H4 94

C6H4N 95N

m-iPrOC6H4 87O

3737Arad, O. et.al. Org. Lett., 8(5), 847, 2006

3.3. Obtención de porficenosR di


Rutas divergente


Bromación Protección

Suzuki DesulfuraciónRuta común

Rutas divergentesOMeR=

OiPr

R

R=OiPr

OHR=

3838NR=

3.3. Obtención de porficenosR Ph l R A G ldá


R=Ph – enlace con Ruta A. Gavaldá


93%

3939 Gavaldá, A. et al. J. Porphyrins Phtalocyanines 2001, 5, 846

3.3. Obtención de porficenosC i Ob ió TPP


Comparativa Obtención TPPo

Gavaldá 14 pasos 7%porficenos2,7,12,17‐sustituídos

Arad 11 pasos 5%

4040 Gavaldá, A.; et al. J. Porphyrins Phtalocyanines 2001, 5, 846

3.3. Obtención de porficenosR 4 i idil

McFadyen con bipirrol protegido 93%3. Síntesis de porficenos

R=4‐piridilo

McFadyen con bipirrol protegido 93%

89%


TBAF

89%

TBAF100%100%

BF3∙Et2O

No se logra la reacción de McMurry.

4141Rawal, V.H.; Cava, M.P., J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 2110.Muchowski, J.M.; Solas, D.R., J. Org. Chem. 1984, 49, 203‐205.

3.3. Obtención de porficenosR if il


R= p‐metoxifenil

91%Rdtos

cuantitativos en

porficenos2,7,12,17‐sustituídos 100%

cuantitativos en reducción y oxidación(Con MnO2( 2 Rdto<30%)100%

50%

Rdto McFadyen < 10%

4242Delgado, J., Clardy, J., J. Org. Chem. 1993, 58, 2862.Ducho, C. et.al. Eur. J. Org. Chem. 2003, 4786.

Rdto McFadyen < 10%

3.3. Obtención de porficenosR if il

2,7,12,17‐tetra(p‐metoxifenil)porficeno3. Síntesis de porficenos

R= p‐metoxifenil


10%

250Abs

150

200AbsEm =10%

∙ Espectro de Abs similar al TPPo∙ Propiedades inferiores a las esperadas

0

50

100 Propiedades inferiores a las esperadas∙ Poca influencia del sustituyente del feniloen el sistema electrónico del porficeno

4343

300 400 500 600 700nm

3.3. Obtención de porficenosR iP OPh


R= m‐iPrOPh


Rdtos c antitati os enRdtos cuantitativos en reducción y oxidación

100%

100%

50%

4444

3.3. Obtención de porficenosD ió d M M


Desprotección durante McMurry


4545

3.3. Obtención de porficenosR iP OPh R HOPh


R= m‐iPrOPh y R=m‐HOPh


4646

3.4. ResumenObj i 1


Objetivo 1


• Síntesis orientada a diversidad• Introducción de sustituyentes en los últimos pasos de la síntesisúltimos pasos de la síntesis

• Aplicabilidad general• Química más fácil

4747Arad, O. et. al. ES 2 275 416 B1

3.4. ResumenObj i 2


Objetivo 2


4848

Nuevas aproximaciones a la síntesis d fi 2 7 12 17 i ídde porficenos 2,7,12,17‐sustituídos

1. Introducción

2. Objetivos



1. Antecedentes2. Síntesis de 2,7,12,17‐tetrafenilporficenos 9‐sustituídos3. Estudios fotofísicos de los porficenos 9‐sustituídos4. Resumen

5 C l i5. Conclusiones

4949

4.1. AntecedentesDerivatización de los porficenosDerivatización de los porficenos


Condiciones de reacción descritas

asimétricos

R= ‐H, ‐Pr, ‐(CH)2OMe

5050 Vogel, E. et. al.WO‐9212636, 9300087, 9631451, 9631452, 9815271

4.2. Síntesis de porficenos asimétricos9 nitroTPPo


9‐nitroTPPo

Aumentar diluciónExceso de AgNO3 3eq.

asimétricos

EM (70 eV)

Cromatografía: CCF preparativa

M++1 = 660 (41)

g p p

Rendimiento 20 % (crom.)

Porficenos polinitrados

5151

Porficenos polinitrados

4.2. Síntesis de porficenos asimétricosEspectroscopía RMN de 9 nitroTPPo

9,7 ppm3 3 6


Espectroscopía RMN de 9‐nitroTPPo

NH

N

N

HN

3

α

9,9 ppmJ= 11 Hz

101920

3 6asimétricos

2 (R=Ph) TPPo 9‐nitroTPPo

J 11 Hz

1316

( ) 9 nitroTPPo

3,6,13,1610 19,20 Ph

α 3Ph

m

m m m m

10,3 pp

9,8 pp

m9,7 pp

m9,6 pp

m9,5 pp

m5252

4.2. Síntesis de porficenos asimétricos9 aminoTPPo

Reducción de Zinnin4. Porficenos asimétricos

9‐aminoTPPo

Reducción de Zinninasimétricos

Rendimiento : 22 %1 bl ( l )1H‐RMN compatible (señal amino a 6,0 ppm)IR banda NH2 a 3455 cm‐1

EM (70 eV): M+∙+ 2 = 631

5353

4.2. Síntesis de porficenos asimétricos9 acetoxiTPPo


9‐acetoxiTPPo

NH

N

N

HN

OAcNH

N

N

HN

Rendimiento : 18 %1H‐RMN compatibleEM (70 eV): M+∙+1 = 673IR: C=O 1763 cm‐1

asimétricos

2 (R=Ph) 29

IR: C=O 1763 cm

5454

4.3. Estudios fotofísicosEspectroscopía UV VIS


Espectroscopía UV‐VIS

9‐acetoxiTPPo 9‐aminoTPPo9‐nitroTPPoasimétricos

587 nm

9‐AcOTPPoTPPo 9‐ATPPo9‐NTPPo

5555

4.3. Estudios fotofísicosFotólisis de destello

9‐nitroTPPo 9‐aminoTPPo9‐acetoxiTPPo4. Porficenos asimétricos

Fotólisis de destello

Espectros T‐S

asimétricos

NH

N

N

HN

NO2NH

N

N

HN

OAc

0.040.2

0 2

0.3 2729

0.00

0.02

0.00

A

/A.U

. 0.01A.U.

40s

0.0

0.1

0.0

A

/A.U

.

25s

0.025 A.U.

0.0-0.0

0.1

0.2

0.0

A

/A.U

.

50s

0.025A.U.Vida media

del triplete

400 500 600 700 800-0.04

-0.02

400 500 600 700 800 -0.2

-0.1

300 400 500 600 700 800-0.3

-0.2

-0.1

400 500 600 700 800/nm/nm/nm


5656

4.3. Estudios fotofísicosFosforescencia en el IR cercano


Fosforescencia en el IR cercano

asimétricos

NH

N

N

HN

NO2NH

N

N

HN

OAc

2729

Determinación de


Rendimiento cuántico de formación de 1O2

Espectroscopía de emisión en el IR cercanoEmisión observada a 1270 nm

5757 Nonell, S., Braslavsky, S. Methods in Enzymology, 2000, Packer, Vol.319 p/ 37

Emisión observada a 1270 nm

4.3. Estudios fotofísicosResumen


Resumen

NH

N

N

HN

NO2NH

N

N

HN

OAc

asimétricos

2729


5858

Arad, O. et al. J. Porphyrins Phtalocyanines 2009, 13, 376


1. Introducción

2. Objetivos


f é4. Porficenos asimétricos

5. Conclusiones

5959

5 1 Síntesis orientada a diversidad5.1 Síntesis orientada a diversidad

5. Conclusiones

Br Br R R

R BOH

OH

S

N N CO2EtEtO2C

SEM SEM

Br Br S

N N CO2EtEtO2C

SEM SEM

R R

25

S CHOOHC17

NH

R

N

R

24 25

R R

6060

HN

R

HN

R1

N N CO2EtEtO2C

27SEM SEM

5 2 Intermedio clave5.2 Intermedio clave

5. Conclusiones

6161

5 3 Familia de ariltienodipirroles5.3 Familia de ariltienodipirroles

5. Conclusiones

6262

5 4 Familia de arilbipirroles5.4 Familia de arilbipirroles

5. Conclusiones

6363

5 5 2 7 12 17 tetra(p metoxifenil)porficeno5.5 2,7,12,17‐tetra(p‐metoxifenil)porficeno

5. Conclusiones

6464

5 6 2 7 12 17 tetra(m iPrOPh)porficeno

5. Conclusiones

5.6 2,7,12,17‐tetra(m‐iPrOPh)porficeno

6565

5 6 2 7 12 17 tetra(m HOPh)porficeno

5. Conclusiones

5.6 2,7,12,17‐tetra(m‐HOPh)porficeno

6666

5 7 2 7 12 17 tetra(4 piridil)porficeno

5. Conclusiones

5.7 2,7,12,17‐tetra(4‐piridil)porficeno

6767

5 8 Porficenos asimétricos5.8 Porficenos asimétricos

5. Conclusiones

6868

5 9 Fotofísica porficenos asimétricos

5. Conclusiones

5.9 Fotofísica porficenos asimétricos

6969

Nuevas aproximaciones a la síntesis pde porficenos 2,7,12,17-sustituidos

Ofir Arad HadarDirigido por: Prof. Dr. José I. Borrell Bilbao

Prof Dr Santi Nonell MarrugatProf. Dr. Santi Nonell Marrugat20 de julio de 2012

7070ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR

Porficenos asimétricos –9 nitroTPPo

Justificación

9‐nitroTPPo

Teórica de la Reactividad

B3LYP/321G

Molécula Intermedio de Wheeland Molécula Final

9‐nitrotetrametilporficeno ‐847950 Kcal/mol ‐847725 Kcal/mol

3‐nitrotetrametilporficeno ‐847957 Kcal /mol ‐847731 Kcal/molNH NO2

H+

N

H NO2

+N

HH

O2N

NH

NO2

diferencia 7 Kcal/mol 5 Kcal/mol

Energías de las distintas moléculas que intervienen en la SEAr

HH HH

7171

Energías de las distintas moléculas que intervienen en la SEAr.

Cálculos realizados en el Laboratorio de Química Computaciónal del GEM(IQS)

Tanto el intermedio

Mecanismo propuesto para la nitraciónpara la nitración

Intermedio N-nitrado

Reordenamiento

Mecanismo Radicalario

7272

Mecanismo Radicalario

Porficenos asimétricos –9 aminoTPPO

DeterminaciónEspectroscopía de emisión en el IR cercano

9‐aminoTPPO

Determinación de Rendimiento cuántico de formación de 1O2*

7373 * Nonell, Braslavsky, Methods in Enzymology, 2000, Packer, Vol.319 p/ 37

Diagrama de JablonskiDiagrama de Jablonski

7474

Síntesis arilporficenosOne potOne pot

2009 D. Sánchez

7575 Sánchez‐García, D. et al. Org. Lett. 2009, 11(1), 77

Documents

Tesis Ofir 200712