DE19730469A1 - Hydrophilic porphyrin derivatives including modified polymers - Google Patents
Hydrophilic porphyrin derivatives including modified polymersInfo
- Publication number
- DE19730469A1 DE19730469A1 DE1997130469 DE19730469A DE19730469A1 DE 19730469 A1 DE19730469 A1 DE 19730469A1 DE 1997130469 DE1997130469 DE 1997130469 DE 19730469 A DE19730469 A DE 19730469A DE 19730469 A1 DE19730469 A1 DE 19730469A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- general formula
- porphyrin
- alkyl
- porphyrin derivatives
- aryl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 54
- 150000004033 porphyrin derivatives Chemical class 0.000 title claims abstract description 30
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 14
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 13
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 13
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims abstract description 11
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 9
- -1 poly(methyl methacrylates) Polymers 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229920002845 Poly(methacrylic acid) Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims abstract description 5
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 150000004032 porphyrins Chemical class 0.000 claims description 27
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 18
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 claims description 11
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 claims description 11
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 claims description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N benzaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 5
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- KEQGZUUPPQEDPF-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dione Chemical compound CC1(C)N(Cl)C(=O)N(Cl)C1=O KEQGZUUPPQEDPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N chlorosulfonic acid Substances OS(Cl)(=O)=O XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- 238000006263 metalation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N para-ethylbenzaldehyde Natural products CCC1=CC=C(C=O)C=C1 QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 claims description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 1
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 claims 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 abstract description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 abstract description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 125000004390 alkyl sulfonyl group Chemical group 0.000 abstract 1
- 125000004391 aryl sulfonyl group Chemical group 0.000 abstract 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 abstract 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 abstract 1
- 125000004203 4-hydroxyphenyl group Chemical group [H]OC1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 17
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 14
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 13
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- ULERISLJYQKABB-UHFFFAOYSA-N C1=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C1C1=CC2=CC([N]3)=CC=C3C=C(C=C3)NC3=CC([N]3)=CC=C3C=C1N2 Chemical compound C1=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C1C1=CC2=CC([N]3)=CC=C3C=C(C=C3)NC3=CC([N]3)=CC=C3C=C1N2 ULERISLJYQKABB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 7
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 5
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 5
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IWTYTFSSTWXZFU-UHFFFAOYSA-N 3-chloroprop-1-enylbenzene Chemical compound ClCC=CC1=CC=CC=C1 IWTYTFSSTWXZFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical group COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 4
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 4
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 3
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- AZJPTIGZZTZIDR-UHFFFAOYSA-L rose bengal Chemical compound [K+].[K+].[O-]C(=O)C1=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1C1=C2C=C(I)C(=O)C(I)=C2OC2=C(I)C([O-])=C(I)C=C21 AZJPTIGZZTZIDR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- STRXNPAVPKGJQR-UHFFFAOYSA-N rose bengal A Natural products O1C(=O)C(C(=CC=C2Cl)Cl)=C2C21C1=CC(I)=C(O)C(I)=C1OC1=C(I)C(O)=C(I)C=C21 STRXNPAVPKGJQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 3
- YNHJECZULSZAQK-UHFFFAOYSA-N tetraphenylporphyrin Chemical compound C1=CC(C(=C2C=CC(N2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3N2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 YNHJECZULSZAQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 description 3
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JWAZRIHNYRIHIV-UHFFFAOYSA-N 2-naphthol Chemical compound C1=CC=CC2=CC(O)=CC=C21 JWAZRIHNYRIHIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QYPKWKIHGLTEBK-UHFFFAOYSA-N C12=CC=C(N1)C=C1C=CC(=N1)C=C1C=CC(N1)=CC=1C=CC(N1)=C2.N2=CC=CC=C2 Chemical compound C12=CC=C(N1)C=C1C=CC(=N1)C=C1C=CC(N1)=CC=1C=CC(N1)=C2.N2=CC=CC=C2 QYPKWKIHGLTEBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KSFOVUSSGSKXFI-GAQDCDSVSA-N CC1=C/2NC(\C=C3/N=C(/C=C4\N\C(=C/C5=N/C(=C\2)/C(C=C)=C5C)C(C=C)=C4C)C(C)=C3CCC(O)=O)=C1CCC(O)=O Chemical compound CC1=C/2NC(\C=C3/N=C(/C=C4\N\C(=C/C5=N/C(=C\2)/C(C=C)=C5C)C(C=C)=C4C)C(C)=C3CCC(O)=O)=C1CCC(O)=O KSFOVUSSGSKXFI-GAQDCDSVSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- QMONKZRPMBDZDY-UHFFFAOYSA-N chembl376937 Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C(C1=CC=C(N1)C(C=1C=CC=CC=1)=C1C=CC(=N1)C(C=1C=CC=CC=1)=C1C=CC(N1)=C1C=2C=CC=CC=2)=C2N=C1C=C2 QMONKZRPMBDZDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229920001600 hydrophobic polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 2
- VUQUOGPMUUJORT-UHFFFAOYSA-N methyl 4-methylbenzenesulfonate Chemical compound COS(=O)(=O)C1=CC=C(C)C=C1 VUQUOGPMUUJORT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229950003776 protoporphyrin Drugs 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- JHPBZFOKBAGZBL-UHFFFAOYSA-N (3-hydroxy-2,2,4-trimethylpentyl) 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(C)C(O)C(C)(C)COC(=O)C(C)=C JHPBZFOKBAGZBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHAYFXKTLWGHHO-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylpyrrolidin-2-one;2-methylprop-2-enoic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O.C=CN1CCCC1=O BHAYFXKTLWGHHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UDJZTGMLYITLIQ-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylpyrrolidine Chemical compound C=CN1CCCC1 UDJZTGMLYITLIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBAHZZVIEFRTEY-UHFFFAOYSA-N 2-heptylcyclohex-2-en-1-one Chemical compound CCCCCCCC1=CCCCC1=O HBAHZZVIEFRTEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GTZCNONABJSHNM-UHFFFAOYSA-N 5,10,15,20-tetraphenyl-21,23-dihydroporphyrin zinc Chemical compound [Zn].c1cc2nc1c(-c1ccccc1)c1ccc([nH]1)c(-c1ccccc1)c1ccc(n1)c(-c1ccccc1)c1ccc([nH]1)c2-c1ccccc1 GTZCNONABJSHNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000819038 Chichester Species 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001367 Merrifield resin Polymers 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CMEWLCATCRTSGF-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethyl-4-nitrosoaniline Chemical compound CN(C)C1=CC=C(N=O)C=C1 CMEWLCATCRTSGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 1
- 239000002262 Schiff base Substances 0.000 description 1
- 150000004753 Schiff bases Chemical class 0.000 description 1
- SINKQSZYJSQJHN-UHFFFAOYSA-N [Sn].N1C(C=C2N=C(C=C3NC(=C4)C=C3)C=C2)=CC=C1C=C1C=CC4=N1 Chemical class [Sn].N1C(C=C2N=C(C=C3NC(=C4)C=C3)C=C2)=CC=C1C=C1C=CC4=N1 SINKQSZYJSQJHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005396 acrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010640 amide synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 229920005601 base polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000005397 methacrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 1
- VHRYZQNGTZXDNX-UHFFFAOYSA-N methacryloyl chloride Chemical compound CC(=C)C(Cl)=O VHRYZQNGTZXDNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000011987 methylation Effects 0.000 description 1
- 238000007069 methylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002428 photodynamic therapy Methods 0.000 description 1
- 238000007699 photoisomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003176 water-insoluble polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D487/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
- C07D487/22—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains four or more hetero rings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
- A01N43/90—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having two or more relevant hetero rings, condensed among themselves or with a common carbocyclic ring system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N55/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, containing organic compounds containing elements other than carbon, hydrogen, halogen, oxygen, nitrogen and sulfur
- A01N55/02—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, containing organic compounds containing elements other than carbon, hydrogen, halogen, oxygen, nitrogen and sulfur containing metal atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Dentistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
Abstract
Description
Gegenstand der Erfindung sind metallierte oder unmetallierte Porphyrinderivate sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Weiterhin sind Gegenstand der vorlie genden Erfindung Photosensibilisatoren umfassend die genannten Porphyrinderi vate soweit die Verwendung der Photosensibilisatoren zur Initiierung photoche mischer Reaktionen, insbesondere zur katalytischen Bildung von Singulett- Sauerstoff.The invention relates to metallized or unmetallated porphyrin derivatives and a process for their manufacture. Furthermore, the subject of this The present invention photosensitizers comprising the porphyrinderi mentioned vate as far as the use of photosensitizers to initiate photoche mixer reactions, especially for the catalytic formation of singlet Oxygen.
Die Erfindung betrifft insbesondere oberflächengeladene Porphyrinderivate, welche kovalent an einen polymeren Werkstoff gebunden sind.The invention relates in particular to surface-loaded porphyrin derivatives, which are covalently bound to a polymeric material.
Hydrophile polymergebundene Porphyrine besitzen vorteilhafte Eigenschaften als Photosensibilisatoren. Diese Vorteile kommen insbesondere an einer Grenz schicht Polymer - Wasser zur Geltung, da mit diesen neuartigen Stoffen auch ansonsten hydrophobe Polymeroberflächen in einen ausreichend intensiven Kontakt zu einer wäßrigen Phase gebracht werden können. So lassen sich photochemische Reaktionen initiieren, die ansonsten nicht ablaufen würden. Für die wasserlöslichen polymergebundenen Porphyrine gibt es potentiell andere Anwendungsgebiete bzw. Betriebsweisen als für die wasserunlöslichen hydrophilen Polymere.Hydrophilic polymer-bound porphyrins have advantageous properties as Photosensitizers. These advantages come in particular at a border layer polymer - water to advantage, because with these new substances too otherwise hydrophobic polymer surfaces in a sufficiently intense Can be brought into contact with an aqueous phase. So you can Initiate photochemical reactions that would otherwise not take place. For the water-soluble polymer-bound porphyrins are potentially other Areas of application or modes of operation as for the water-insoluble hydrophilic Polymers.
Unmetallierte Porphyrine und auch metallierte Porphyrine können als effiziente Photosensibilisatoren genutzt werden. Sie werden bei der Bestrahlung mit Licht ausreichender Wellenlänge elektronisch angeregt. In geeigneter Kombination mit chemischen Reaktionspartnern können die angeregten Sensibilisatoren entweder die Energie oder eine Ladung auf den betreffenden Reaktionspartner übertragen, welcher in nachfolgenden Reaktionen abreagiert. Als Akzeptor der Energie kommt eine Vielzahl anderer Spezies in Frage. Auch können elektronisch ange regte Porphyrine sowohl als Donoren wie auch als Akzeptoren unter Bildung von Exciplexen fungieren, die dann zu chemischen Reaktionen führen können (T. Mashiko, D. Dolphin, Comprehensive Coord. Chem. 2, 1987, 813-898).Unmetallated porphyrins and also metallized porphyrins can be considered efficient Photosensitizers are used. You will be exposed to light sufficient wavelength electronically excited. In a suitable combination with Chemical reactants can either use the excited sensitizers transfer the energy or a charge to the reaction partner concerned, which reacts in subsequent reactions. As an acceptor of energy a variety of other species come into question. Can also be electronically excited porphyrins both as donors and acceptors to form Exciplexes act, which can then lead to chemical reactions (T. Mashiko, D. Dolphin, Comprehensive Coord. Chem. 2, 1987, 813-898).
Von anwendungstechnischem Interesse sind z. B. sensibilisierte Photooxygenie rungen, sensibilisierte Photoisomerisierungen, sensibilisierte Photocycloadditio nen und sensibilisierte Photodesulfonylierungen. Die sensibilisierte Aktivierung von Sauerstoff, der im Grundzustand als Triplett-Sauerstoff vorliegt und sensibili siert in Singulett-Sauerstoff überführt werden kann, ist besonders bedeutsam: Singulett-Sauerstoff besitzt eine vom Triplett-Sauerstoff verschiedene Reaktivität. In vielen praktischen Fällen wird der Sensibilisator im Reaktionsgemisch homo gen gelöst. Dabei ist es jedoch von Nachteil, daß der Sensibilisator nach erfolgter Reaktion bei der Aufarbeitung des Reaktionsgemischs häufig mit hohem Aufwand abgetrennt und ggf. recycliert werden muß. Außerdem wird oft gefordert, daß das Produkt keine Sensibilisatorreste mehr enthalten darf. Ein an sich bekannter Weg zur Verminderung des Aufwandes besteht darin, den Sensibilisator an Ober flächen von Trägermaterialien entweder physikalisch (durch Adsorption) oder chemisch (durch kovalente, koordinative oder elektrostatische Bindung) zu fixieren. Er kann dann nach erfolgter Reaktion z. B. durch Filtration leicht abge trennt und wiederverwendet werden. In der Literatur werden Beispiele zur Ver wendung von Sensibilisatoren und zu ihrer Heterogenisierung beschrieben (A.M. Braun, M.-T. Maurette, E. Oliveros, Photochemical Technology, John Wiley & Sons, Chichester 1991; H. Böttcher (Ed.), Technical Applications of Photochemi stry, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie 1991).Of application engineering interest z. B. sensitized photooxygenia stances, sensitized photoisomerizations, sensitized photocycloadditio and sensitized photodesulfonylations. The sensitized activation of oxygen, which is in the ground state as triplet oxygen and is sensitive can be converted into singlet oxygen is particularly important: Singlet oxygen has a different reactivity from triplet oxygen. In many practical cases, the sensitizer becomes homo in the reaction mixture gene solved. However, it is disadvantageous here that the sensitizer has been removed Reaction when working up the reaction mixture often with great effort must be separated and possibly recycled. In addition, it is often required that the Product may no longer contain any sensitizer residues. A well-known way To reduce the effort is to send the sensitizer to Ober surfaces of carrier materials either physically (by adsorption) or chemically (through covalent, coordinative or electrostatic bonding) fix. He can then z. B. easily abge by filtration can be separated and reused. Examples of ver use of sensitizers and their heterogenization (A.M. Braun, M.-T. Maurette, E. Oliveros, Photochemical Technology, John Wiley & Sons, Chichester 1991; H. Böttcher (Ed.), Technical Applications of Photochemi stry, German publisher for raw materials industry 1991).
Die Adsorption von Rose Bengale an Kieselgel beschreiben S. Tamagaki et al. (J. Org. Chem. 45, 1573, 1980).The adsorption of Rose Bengale on silica gel is described by S. Tamagaki et al. (J. Org. Chem. 45, 1573, 1980).
Die Salzbildung ist unter anderem von D. Brkic et al. (J. Mol. Catal. 3, 173, 1977/78) für Rose Bengale an Kieselgel und von F. Le Guern et al. (Bull. Soc. Chem. Fr. 130, 753, 1993) für Zinn-Porphyrine an Kieselgel und Zeolithe be schrieben.Salt formation is, inter alia, by D. Brkic et al. (J. Mol. Catal. 3, 173, 1977/78) for Rose Bengale on silica gel and by F. Le Guern et al. (Bull. Soc. Chem. Fr. 130, 753, 1993) for tin porphyrins on silica gel and zeolites wrote.
A.P. Shaap et al. (J. Am. Chem. Soc. 97, 3741, 1975) beschreiben die Umset zung von Merrifield-Harz, einem quervernetzten Copolymer aus Chlormethylstyrol und Divinylbenzol, mit Rose Bengale. Dabei werden Estergruppen zwischen dem Polymer und dem Farbstoff ausgebildet. Das entstandene photosensitive Polymer ist hydrophob und schwer löslich in den meisten organischen Lösungsmitteln. Die Steigerung der Hydrophilie dieser Polymergruppe ist beschrieben von A.P. Shaap et al. (J. Am. Chem. Soc. 101, 4016, 1979). Die Verwendung von Ethylenglycol methacrylester und Ethylglycoldimethylacrylester als zweite Komponente bei der Copolymerisation von Chlormethylstyrol liefert hydrophilere Polymere.A.P. Shaap et al. (J. Am. Chem. Soc. 97, 3741, 1975) describe the implementation tongue of Merrifield resin, a cross-linked copolymer of chloromethylstyrene and divinylbenzene, with Rose Bengale. Ester groups are between the Polymer and the dye formed. The resulting photosensitive polymer is hydrophobic and poorly soluble in most organic solvents. The Increasing the hydrophilicity of this polymer group is described by A.P. Shaap et al. (J. Am. Chem. Soc. 101, 4016, 1979). The use of ethylene glycol methacrylic ester and ethyl glycol dimethyl acrylate as a second component in the Copolymerization of chloromethylstyrene provides more hydrophilic polymers.
D. Wöhrle et al. (Makromol. Chem. 192, 819, 1991) berichten über ein Polymer mit kovalent gebundenem Zink-tetraphenylporphyrin. Zum Einsatz kommt Zink-5-(4-aminophenyl)-10,15,20-triphenylporphyrin. Dieses wird einerseits an Polyvi nylchormethylstyrol angebunden und andererseits an aktiviertes Polymethacrylat als Amid. Auch ein Copolymer aus Poly(N-vinyl-2-pyrrolidon)-Methacrylsäure wurde verwendet, bei dem nach der Amidbildung die freien Carbonsäuregruppen methyliert wurden. D. Woehrle et al. (Makromol. Chem. 192, 819, 1991) report a polymer with covalently bound zinc tetraphenylporphyrin. Is used Zinc-5- (4-aminophenyl) -10,15,20-triphenylporphyrin. This is on the one hand to Polyvi tied nylchormethylstyrene and on the other hand to activated polymethacrylate as an amide. Also a copolymer of poly (N-vinyl-2-pyrrolidone) methacrylic acid was used in which the free carboxylic acid groups after the amide formation were methylated.
Heuermann et al. (Photodynamic Therapy and Biomedical Lasers 855, 1992) berichten über die Anbindung von metallierten 5,10,15,20-Tetrahydroxyphenyl-, Tetraaminophenyl, Tetracarboxyphenylporphyrinen an Methoxypolyethylen.Heuermann et al. (Photodynamic Therapy and Biomedical Lasers 855, 1992) report on the connection of metalated 5,10,15,20-tetrahydroxyphenyl-, Tetraaminophenyl, tetracarboxyphenylporphyrins on methoxypolyethylene.
In WO 93/00815) wird die physikalische Bindung von unmetallierten Porphyrinen an Polymere wie Cellulose und deren Derivate sowie an Polyolefine und ole finische Polymere beschrieben. Zur Darstellung der photosensitiven Polymeren wird ein Extraktionsverfahren und das aus der Schmelzeziehen genannt. Es wird die Darstellung von photosensitiven Polymeren aus Farbstoffmonomeren und einem Copolymer beschrieben. Dabei werden unmetallierte Porphyrine verwen det. Die Monomere werden durch die Reaktion von Porphyrinen, die eine Alkohol gruppe besitzen, und Methacrylsäurechlorid gewonnen. Das zweite Monomer ist Methacrylsäuremethylester. Das Ergebnis ist ein modifiziertes Polymethylmetha crylat, das den Farbstoff über eine Esterfunktion gebunden hat. Auch das reine Polymer mit dem Farbstoff als Alkoholkomponente der Esterfunktion ist be schrieben. Als weiteres farbstofftragendes Monomer wird Protoporphyrindi methylester verwendet, das mit Methacrylsäuremethylester copolymerisiert wird.WO 93/00815) describes the physical bonding of unmetallated porphyrins on polymers such as cellulose and their derivatives and on polyolefins and oils finish polymers described. To represent the photosensitive polymers is called an extraction process and that from the melt pulling. It will the representation of photosensitive polymers from dye monomers and described a copolymer. Unmetallated porphyrins are used det. The monomers are produced by the reaction of porphyrins, which are an alcohol own group, and obtained methacrylic acid chloride. The second monomer is Methyl methacrylate. The result is a modified polymethylmetha crylate, which has bound the dye via an ester function. Even the pure one Polymer with the dye as the alcohol component of the ester function is wrote. Protoporphyrindi is another dye-bearing monomer methyl ester used, which is copolymerized with methyl methacrylate.
H. Kamogawa et al. (J. Polymer Sci. 12, 2317, 1974) berichten über die Dar stellung von Monomeren aus Vinylbenzylester mit metallierten und unmetallierten Protoporphyrin aus Chlormethylstyrol und dem Protoporphyrin. Dieses Monomer wurde copolymerisiert mit N-Vinylpyrrolidon, um zu wasserlöslichen Polymeren zu gelangen. Hier wird die Umsetzung eines Copolymers aus Chlormethylstyrol und N-Vinylpyrrolidin mit metallierten und unmetallierten Porphyrinen beschrieben. Als verbindende Gruppe zwischen dem Photosensibilisator und dem Polymer wird hierbei einmal eine Estergruppe gebildet und zum anderen eine Schiffsche Base. Als Farbstoffe werden zum einen Porphyrine mit Carbonsäuregruppen und zum anderen Aldehydgruppen verwendet.H. Kamogawa et al. (J. Polymer Sci. 12, 2317, 1974) report on the Dar provision of monomers from vinyl benzyl esters with metallized and unmetallated Protoporphyrin from chloromethylstyrene and the protoporphyrin. This monomer was copolymerized with N-vinylpyrrolidone to give water-soluble polymers reach. Here is the implementation of a copolymer of chloromethylstyrene and N-Vinylpyrrolidin described with metallated and unmetallated porphyrins. As connecting group between the photosensitizer and the polymer one ester group and one Schiff base. Porphyrins with carboxylic acid groups and other aldehyde groups used.
M. Kamachi et al. (Macromolecules 20, 2665, 1987) beschreiben in einem zwei ten Artikel die Copolymerisation von unmetalliertem 5-(4-Acryloyloxyphe nyl)-10,15,20-triphenylporphyrin und 5-(4-Methyacryloyloxyphenyl)-10,15,20-triphenyl porphyrin mit Methacrylsäuremethylester. Das mit Eisen, Vanadium oder Kobalt metallierte Polymer wurde durch nachträgliche Metallierung oder durch den Einsatz von metallierten Monomeren gewonnen (Chem. Letters 2331, 1987).M. Kamachi et al. (Macromolecules 20, 2665, 1987) describe two in one The copolymerization of unmetallated 5- (4-acryloyloxyphe nyl) -10,15,20-triphenylporphyrin and 5- (4-methyacryloyloxyphenyl) -10,15,20-triphenyl porphyrin with methyl methacrylate. That with iron, vanadium or cobalt metallized polymer was by subsequent metallization or by the Use of metallized monomers obtained (Chem. Letters 2331, 1987).
M. Kamachi et al. (J. Polymer Sci. 21, 693, 1983) beschreibt die Polymersisation von 5-(4-Acryloyloxyphenyl)-10,15,20-triphenylporphyrin. Auch der Einsatz des metallierten Monomers ist beschrieben worden. Das gewonnene Polymer ist unlöslich in Ethanol, Aceton, Wasser und Hexan. Das unmetallierte Polymer konnte mit Kupfer nachträglich metalliert werden.M. Kamachi et al. (J. Polymer Sci. 21, 693, 1983) describes the polymerization of 5- (4-acryloyloxyphenyl) -10,15,20-triphenylporphyrin. The use of the metalated monomer has been described. The polymer obtained is insoluble in ethanol, acetone, water and hexane. The unmetallated polymer could be subsequently metalized with copper.
H. Eichhorn et al. (Macromol. Chem. Phys. 196, 115, 1995) beschreiben die Darstellung von Monomeren basierend auf unmetalliertem 5,10,15,20-Tetraphe nylprophyrin. Doppelbindungshaltige Gruppen wurden in den vier para-Positionen der Phenylringe eingefügt. So wurde über die Phenolgruppe Methacryloylreste angebunden. Bei der Copolymerisation mit Styrol wurden Polymere erhalten, die das Porphyrin als Knotenpunkt beinhalten.H. Eichhorn et al. (Macromol. Chem. Phys. 196, 115, 1995) describe the Representation of monomers based on unmetallated 5,10,15,20-tetraphe nylprophyrin. Double bond-containing groups were in the four para positions of the phenyl rings inserted. So was about the phenol group methacryloyl tied up. The copolymerization with styrene gave polymers which contain the porphyrin as a node.
D.H. Grayson et al. (Sol. Chem. R & D Eur. Community, Ser. D., 2, 51, 1983) beschreiben ein Polymer aus polyvinylpyridingebundenem Zinktetraphenylporp hyrin.D.H. Grayson et al. (Sol. Chem. R & D Eur. Community, Ser. D., 2, 51, 1983) describe a polymer made from polyvinylpyridine-bonded zinc tetraphenylporp hyrin.
W. Wolters beschreibt in DE 38 36 759 A1 und DE 39 24 815 A1 die Verwendung von Phthalocyaninen und diazotiertem β-Naphthol, physikalisch gebunden, das mit einem Bindemittel als Katalysator zur Aktivierung von Sauerstoff fixiert ist. Als Bindemittel werden einerseits Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester und andererseits Polyurethane verwendet.W. Wolters describes the use in DE 38 36 759 A1 and DE 39 24 815 A1 of phthalocyanines and diazotized β-naphthol, physically bound, the is fixed with a binder as a catalyst for activating oxygen. As Binders are on the one hand acrylic acid esters and / or methacrylic acid esters and on the other hand, polyurethanes are used.
Die bekannten photosensitiven Polymere auf Basis von Polymethylmethacrylat sind bisher entweder wasserlöslich oder unlöslich. Ein Polymer mit hydrophilen Charakter, das jedoch wasserunlöslich ist, ist nicht bekannt. Die auf der Basis von metallierten und unmetallierten Tetraphenylporphyrin gebundenen Porphyri ne in den bekannten Polymeren besitzen keine Gruppen in para-Stellung der Phenylgruppen, die eine positive oder negative Ladung tragen. Der Zugang zu Polymeren auf Basis von Polymethylmethacrylat und Tetraphenylporphyrinen ist nur über die Monomere beschrieben worden.The well-known photosensitive polymers based on polymethyl methacrylate are either water-soluble or insoluble. A polymer with hydrophilic However, character that is insoluble in water is not known. The one based of metallized and unmetallated tetraphenylporphyrin bound porphyri ne in the known polymers have no groups in the para position of the Phenyl groups that carry a positive or negative charge. Access to Polymers based on polymethyl methacrylate and tetraphenyl porphyrins have only been described via the monomers.
Die vorgenannte Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird in einer ersten Aus
führungsform gelöst durch metallierte oder unmetallierte Porphyrinderivate der
allgemeinen Formel I
The aforementioned object of the present invention is achieved in a first embodiment by metalized or unmetallated porphyrin derivatives of the general formula I.
wobei
R1, R2 und R3 jeweils für Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Aralkyl oder Alkaryl, Alkyl-, Aryl-,
Aralkyl- oder Alkarylsulfonat, sowie für Pyridin-N-Alkyl, -Aryl, -Alkaryl oder -Aralkyl
mit jeweils 1 bis 8 C-Atomen mit der Maßgabe steht, daß wenigstens einer der
Reste R1, R2 oder R3 ≠ Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Aralkyl oder Alkaryl ist,
R4, R5, R6, R7 und R8 jeweils für Wasserstoff, eine Hydroxygruppe oder einen
Polymerrest der abgeleitet ist von Polyestern, Polymethylmethacrylaten, Poly
methacrylsäure, Polyacrylsäure und deren Estern, Polymethacrylamiden, Polya
cetalen, Polyimiden und/oder Polyamiden sowie deren jeweiligen Monomerbau
steine mit der Maßgabe steht, daß wenigstens einer der
Reste R4, R5, R6, R7 oder R8 ≠ Wasserstoff ist und
Me für ein Metallkation oder die Sättigung mit Wasserstoffatomen steht. Me steht
insbesondere für ein Metallkation mit halbbesetzter oder vollbesetzter d-Elek
tronenschale und Aluminium.in which
R 1 , R 2 and R 3 each represent hydrogen, alkyl, aryl, aralkyl or alkaryl, alkyl, aryl, aralkyl or alkaryl sulfonate, and also pyridine-N-alkyl, aryl, alkaryl or aralkyl, each with 1 to 8 carbon atoms with the proviso that at least one of the radicals R 1 , R 2 or R 3 ≠ is hydrogen, alkyl, aryl, aralkyl or alkaryl, R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 each for hydrogen, a hydroxyl group or a polymer radical which is derived from polyesters, polymethyl methacrylates, poly methacrylic acid, polyacrylic acid and their esters, polymethacrylamides, polyacetals, polyimides and / or polyamides and their respective monomer units with the proviso that at least one of the radicals R 4 , R 5 , R 6 , R 7 or R 8 ≠ is hydrogen and
Me stands for a metal cation or saturation with hydrogen atoms. Me stands in particular for a metal cation with a semi-occupied or fully occupied d-electron shell and aluminum.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß die erstmals zur Verfügung gestell ten, gegebenenfalls hydrophilen Porphyrinderivate der allgemeinen Formel I effiziente Sensibilisatoren sind, die sich außerdem noch leicht kovalent an Poly mere binden lassen oder gebunden sind. Durch die Modifikation der Substituten ten R1, R2 und R3 mit polaren Gruppen läßt sich die Hydrophilie dieser Polymere in einem breiten Bereich steuern, so daß auf der einen Seite hydrophobe Polyme re (d. h. keine polaren Gruppen) und auf der anderen Seite sogar wasserlösliche Polymere (hoher Anteil polarer Gruppen) herstellbar sind. Zwischen diesen beiden Extremen stehen hydrophile, aber wasserunlösliche Polymere. Außerdem kann die Wasserlöslichkeit durch den Polymerisationsgrad des Basispolymers gesteuert werden.Surprisingly, it was found that the optionally hydrophilic porphyrin derivatives of general formula I made available for the first time are efficient sensitizers which can also be easily covalently bound or bound to polymers. By modifying the substituents R 1 , R 2 and R 3 with polar groups, the hydrophilicity of these polymers can be controlled in a wide range, so that on the one hand hydrophobic polymers (ie no polar groups) and on the other hand even water-soluble polymers (high proportion of polar groups) can be produced. Between these two extremes are hydrophilic but water-insoluble polymers. In addition, water solubility can be controlled by the degree of polymerization of the base polymer.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die metallierten oder unmetallierten Porphyrinderivate der allgemeinen Formel I dadurch gekennzeichnet, daß R4, R5, R7, und R8 für Wasserstoff und R6 für eine Hydroxygruppe steht. Diese Verbindungen dienen vorzugsweise als Ausgangsmaterial für die Umsetzung mit Monomerbausteinen oder Polymerbau steinen zur kovalenten Fixierung der Porphyrinderivate, insbesondere durch Umesterung vorhandener Estergruppen.In a particularly preferred embodiment of the present invention, the metallated or unmetallated porphyrin derivatives of the general formula I are characterized in that R 4 , R 5 , R 7 and R 8 are hydrogen and R 6 is a hydroxyl group. These compounds preferably serve as the starting material for the reaction with monomer units or polymer units for the covalent fixation of the porphyrin derivatives, in particular by transesterification of existing ester groups.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Einführung von Sulfonsäuregruppen in die Alkyl-, Aryl-, Alaryl- oder Aralkylgruppen des Porphyrinderivats. Dabei kann der Sulfonierungsgrad über die Zugabe des Sulfonierungsmittel gezielt gesteuert werden, wodurch der hydrophile Charakter des Polymers geändert werden kann. Die Sulfonierung kann vor der Herstellung der Monomeren durchgeführt werden oder nach der Darstellung der Polymeren. Another aspect of the invention is the introduction of sulfonic acid groups in the alkyl, aryl, alaryl or aralkyl groups of the porphyrin derivative. It can the degree of sulfonation is specifically controlled by adding the sulfonating agent which can change the hydrophilic nature of the polymer. The sulfonation can be carried out before the monomers are prepared or after the representation of the polymers.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Alkylierung der Pyridingruppen der Porphyrinderivate. Dabei kann der Alkylierungsgrad über die Zugabe des Alkylie rungsmittels gezielt gesteuert werden. Die Alkylierung kann vor der Herstellung der Monomeren oder nach der Darstellung der Polymeren erfolgen. Für die Alkylierung sind Alkylderivate mit 1 bis 8 C-Atomen besonders geeignet.Another aspect of the invention is the alkylation of the pyridine groups Porphyrin derivatives. The degree of alkylation can be determined by adding the alkyl be controlled in a targeted manner. The alkylation can be done before manufacturing of the monomers or after the preparation of the polymers. For the Alkylation, alkyl derivatives with 1 to 8 carbon atoms are particularly suitable.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Einführung von Metallen insbesondere mit halbgefüllter d-Elektronenschale, nachdem das unmetallierte photosensitive Polymer vorliegt. Besonders bevorzugt enthalten die Porphyrinderivate Zink als zentrales Kation.Another aspect of the invention is the introduction of metals in particular with half-filled d-electron shell after the unmetallated photosensitive Polymer is present. The porphyrin derivatives particularly preferably contain zinc as central cation.
Ein besonderer Aspekt der Erfindung ist die Darstellung von porphyrinhaltigen Polymethylmethacrylaten über die Umesterung der vorhanden Estergruppen mit 5-(4-Hydroxyphenyl)-10,15,20-triarylporphyrin-derivaten. Dabei können die Porphyrine metalliert oder unmetalliert sein.A special aspect of the invention is the representation of porphyrin-containing Polymethyl methacrylates via the transesterification of the ester groups present 5- (4-hydroxyphenyl) -10,15,20-triarylporphyrin derivatives. The Porphyrins can be metallized or unmetallated.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht in
einem Verfahren zur Herstellung von Porphyrinderivaten der allgemeinen Formel
I durch Umsetzung von Porphyrinderivaten der allgemeinen Formel II
Another preferred embodiment of the present invention consists in a process for the preparation of porphyrin derivatives of the general formula I by reaction of porphyrin derivatives of the general formula II
wobei
R1', R2' und R3' jeweils für Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Alkaryl oder Aralkyl mit jeweils
1 bis 8 C-Atomen und der Maßgabe steht, daß wenigstens einer der Reste R1', R2'
oder R3' ≠ Wasserstoff ist und
Me, R4, R5, R6, R7 und R8 die obengenannte Bedeutung haben
mit einem Sulfonierungsmittel, gegebenenfalls gefolgt von anschließender Metal
lierung.in which
R 1 ' , R 2' and R 3 ' each represent hydrogen, alkyl, aryl, alkaryl or aralkyl each having 1 to 8 carbon atoms and the proviso that at least one of the radicals R 1' , R 2 ' or R 3 ' ≠ is and
Me, R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 have the meaning given above with a sulfonating agent, optionally followed by subsequent metalation.
Besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung wird als Sulfonie rungsmittel Chlorsulfonsäure oder konzentrierte Schwefelsäure nach an sich bekannten Verfahren eingesetzt.For the purposes of the present invention, sulfony is particularly preferred Chlorosulfonic acid or concentrated sulfuric acid per se known methods used.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Porphyrinderivaten der allgemeinen Formel I besteht darin, daß man etwa vier Teile Pyrrol, etwa ein bis drei Pyridin carboxyaldehyd und etwa einen Teil Benzaldehyd mit nachfolgender N-Alkylie rung sowie gegebenenfalls Metallierung umsetzt.Another process for the production of porphyrin derivatives of the general Formula I is that about four parts of pyrrole, about one to three pyridine carboxyaldehyde and about a part of benzaldehyde with subsequent N-alkylly tion and possibly metalation.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung von Porphyrinderivaten besteht darin, daß man Porphyrine der
allgemeinen Formel I, wobei R1, R2, R3 und Me die obengenannte Bedeutung
haben, R4, R5, R6, R7 und/oder R8 für Wasserstoff oder eine Hydroxygruppe mit
der Maßgabe steht, daß wenigstens einer der Reste R4, R5, R6 oder R7 für eine
Hydroxygruppe steht
mit Polyestern, Polymethylmethacrylaten, Polymethacrylsäure, Polyacrylsäure
und deren Estern, Polymethacrylamiden, Polyacetalen, Polyimiden und/oder
Polyamiden sowie deren jeweiligen Monomerbausteine umsetzt.A further preferred embodiment of the process according to the invention for the production of porphyrin derivatives consists in that porphyrins of the general formula I, where R 1 , R 2 , R 3 and Me have the abovementioned meaning, R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and / or R 8 represents hydrogen or a hydroxyl group with the proviso that at least one of the radicals R 4 , R 5 , R 6 or R 7 represents a hydroxyl group
with polyesters, polymethyl methacrylates, polymethacrylic acid, polyacrylic acid and their esters, polymethacrylamides, polyacetals, polyimides and / or polyamides and their respective monomer units.
Besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung werden die oben genannten Porphyrinderivate mit Polymethylmethacrylat und/oder Polycarbona ten umgesetzt. For the purposes of the present invention, the above are particularly preferred Porphyrin derivatives mentioned with polymethyl methacrylate and / or polycarbona implemented.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Darstellung von Porphyrinderivaten über die Copolymerisation von Methacrylat mit metallierten und unmetallierten Mono meren der Ester aus Methacrylsäure oder Arcylsäure und 5-(4-Hydroxyphe nyl)-10,15,20-arylporphyrin-derivaten. Dabei können die letztgenannten Monomeren Sulfonsäuregruppen oder Pyridiniumsalze enthalten. Die so erhaltenen Photosen sibilisatoren sind über eine kovalente Bindung an das Polymergerüst angebun den und ragen aus dem Polymer heraus. Sie sind keine im Inneren des Polymer eingebetteten Knotenpunkte.Another aspect of the invention is the representation of porphyrin derivatives the copolymerization of methacrylate with metallized and unmetallated mono mer of the esters from methacrylic acid or acrylic acid and 5- (4-hydroxyphe nyl) -10,15,20-arylporphyrin derivatives. The latter monomers Contain sulfonic acid groups or pyridinium salts. The photos obtained in this way Sibilizers are attached to the polymer structure via a covalent bond and stick out of the polymer. They are not inside the polymer embedded nodes.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft Photosensibili satoren, die wenigstens ein Porphyrinderivat der allgemeinen Formel I in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-% enthalten. Hierbei liegt das Porphyrinderivat der allgemeinen Formel I kovalent oder in nicht kovalent gebundener Form in einer Polymermatrix vor. Besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die kovalente Fixierung der Porphyrine in dem Trägermaterial.Another embodiment of the present invention relates to photosensitivity catalysts containing at least one porphyrin derivative of the general formula I in one Contain amount from 0.1 to 10 wt .-%. Here is the porphyrin derivative general formula I covalently or in non-covalently bound form in one Polymer matrix before. Is particularly preferred in the sense of the present invention the covalent fixation of the porphyrins in the carrier material.
Als polymere Trägermaterialien sind vor allem PMMA und Polycarbonate für technische Anwendungen interessant, da sie vorteilhafte Eigenschaften auf weisen: preiswert, mechanisch stabil, witterungsbeständig, lichtbeständig, trans parent im Bereich der zur Anregung der Sensibilisatoren erforderlichen Lichtes.The main polymeric materials used are PMMA and polycarbonates technical applications interesting because they have beneficial properties show: inexpensive, mechanically stable, weatherproof, lightfast, trans parent in the area of light required to excite the sensitizers.
Die Polymermatrix kann erfindungsgemäß bevorzugt aus Fasern, Granulaten, Vliesen, Geweben, Gewirken, Gestricken oder auch beliebigen Formkörpern, beispielsweise Membranen bestehen.According to the invention, the polymer matrix can preferably consist of fibers, granules, Nonwovens, woven fabrics, knitted fabrics, knitted fabrics or any shaped bodies, for example membranes exist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Verwendung der photosensitiven Mono meren und Polymeren als Sensibilisatoren für photochemische Reaktionen. Die dargestellten Monomere und Polymere eignen sich für die Übertragung von aus Licht aufgenommener Energie auf chemische Substanzen.Another aspect of the invention is the use of photosensitive mono mers and polymers as sensitizers for photochemical reactions. The Monomers and polymers shown are suitable for the transfer of Light absorbed energy on chemical substances.
Im Stand der Technik (WO 93/00815) wurden Versuche unternommen, Porphyri ne an Polymere zu fixieren. Hierbei ging man so vor, daß regenerierte Cellulose mit TRPyP gefärbt wurde, wobei Cytotoxizität beobachtet wurde.In the prior art (WO 93/00815) attempts have been made to porphyri ne to fix to polymers. The procedure here was that regenerated cellulose was stained with TRPyP and cytotoxicity was observed.
Für Anwendungen, bei denen jedoch eine Langzeitstabilität der polymerfixierten Sensibilisatoren in wäßriger Umgebung gefordert wird, ist es von Nachteil, die Porphyrinderivate an Cellulose zu binden, da Cellulose langsam hydrolysiert. Dieser Nachteil besteht nicht in dem Fall der kovalenten Bindung an PMMA. Zwar wurde im Stand der Technik gefunden, daß ein Zellwachstum bei einem direkten Kontakt mit Bakterienkulturen inhibiert wird. Die eingesetzten Porphyrine zeich nen sich aber dadurch aus, daß sie vierfach symmetrisch substituiert sind, kein Zentralatom beinhalten und positiv geladene 4-Alkylpyridine besitzen.For applications in which, however, long-term stability of the polymer-fixed If sensitizers are required in an aqueous environment, it is a disadvantage that Bind porphyrin derivatives to cellulose because cellulose slowly hydrolyzes. This disadvantage does not exist in the case of covalent binding to PMMA. Though it has been found in the prior art that cell growth in a direct Contact with bacterial cultures is inhibited. The porphyrins used but are characterized by the fact that they are substituted four times symmetrically, none Include central atom and possess positively charged 4-alkylpyridines.
Bei eigenen Versuchen im Rahmen der vorliegenden Erfindung zeigte sich jedoch überraschenderweise, daß bei der Bestrahlung von an PMMA fixiertem 5-(4-Hydroxyphenyl)-10,15,20-triphenylporphyrin, das in direkten Kontakt zu einer luftgesättigten wäßrigen Phase keine Bildung von Singulett-Sauerstoff beobach tet werden konnte. Der Unterschied zum Stand der Technik, bei dem auch dieser Farbstoff verwendet wurde, ist möglicherweise dadurch erklärbar, daß ein direkter Kontakt zu der betreffenden Bakterienkultur gewährleistet war, während bei Versuchen gemäß der Erfindung eine Diffusionsbarriere an der Grenzschicht Polymer - Wasser zu überwinden war.In our own experiments within the scope of the present invention, surprisingly, however, that when irradiating PMMA 5- (4-Hydroxyphenyl) -10,15,20-triphenylporphyrin, which is in direct contact with a air-saturated aqueous phase no formation of singlet oxygen observed could be tested. The difference to the prior art, in which this too Dye used can possibly be explained by the fact that a direct Contact with the bacterial culture in question was ensured while at According to the invention, try a diffusion barrier at the boundary layer Polymer water had to be overcome.
Ein wichtiger Unterschied der vorliegenden Erfindung zu TRPyP-Derivaten des Standes der Technik ist, daß sie symmetrisch gebaut sind und über keine funktio nelle Gruppe zur kovalenten Bindung verfügen. Erfindungsgemäß wurden un symmetrische Porphyrine synthetisiert, die insbesondere über eine Esterfunktion an ein Trägermaterial fixiert sind.An important difference of the present invention to TRPyP derivatives of State of the art is that they are built symmetrically and have no function nelle group for covalent bonding. According to the invention Symmetrical porphyrins synthesized, in particular via an ester function are fixed to a carrier material.
Der Einsatz des bekannten vierfach acryliertem Tetra-5,10,15,20-(4-hydroxy phenyl)prophyrin als ein Comonomer bei der Darstellung von photosensitivem PMMA schließt den Farbstoff als Vernetzungsstelle in die Polymerstruktur ein. The use of the known tetra-acrylated tetra-5,10,15,20- (4-hydroxy phenyl) prophyrin as a comonomer in the preparation of photosensitive PMMA includes the dye as a crosslinking point in the polymer structure.
Dadurch werden nur geringe Farbstoffeinheiten an die Oberfläche des Polymers gelangen und somit photosensitiv sein. Die Ausbeute an Singulett-Sauerstoff wird bezogen auf die Farbstoffanzahl erheblich reduziert. Bei den erfindungsgemäßen Porphyrinderivaten sind die Farbstoffeinheiten frei zugänglich, da sie nur über eine funktionelle Gruppe an das Trägermaterial gebunden sind.As a result, only small amounts of dye on the surface of the polymer reach and thus be photosensitive. The yield of singlet oxygen is based on the number of dyes significantly reduced. In the invention Porphyrin derivatives, the dye units are freely accessible as they are only available via a functional group are bound to the support material.
Die Verwendung des bekannten, an PMMA fixierten 5-(4-Hydroxyphe nyl)-10,15,20-triphenylporphyrin in wäßrigen Systemen ruft nach Versuchen der vorliegenden Erfindung keine Singulett-Sauerstoff-Bildung hervor. Die erfindungs gemäß hergestellten Farbstoffe besitzen hingegen eine höhere Hydrophilie und sind somit unter anderem in der Lage, gute Singulett-Sauerstoff-Bildungsraten zu erzeugen. Das an sich bekannte Verfahren zur Herstellung des Polymers über die radikalische Polymerisation benötigt 5 bis 6 Tage oder bei der Copolymerisa tion mit Styrol 2 Tage. Das erfindungsgemäß bevorzugte Verfahren über die Veresterung liefert ein Produkt innerhalb weniger Stunden.The use of the known 5- (4-hydroxyphe nyl) -10,15,20-triphenylporphyrin in aqueous systems calls for experiments present singlet oxygen formation. The fiction however, dyes produced according to have a higher hydrophilicity and are thus able, among other things, to achieve good singlet oxygen formation rates produce. The known method for producing the polymer via the radical polymerization takes 5 to 6 days or with the copolymer tion with styrene 2 days. The preferred method according to the invention via the Esterification delivers a product within a few hours.
Durch Modifikation der gebundenen Porphyrine gelang erfindungsgemäß nun
trotzdem die Aktivierung von Sauerstoff. Die Modifikation besteht darin, negativ
oder positiv geladene Gruppen an das Porphyringerüst anzubringen. Mit dieser
Strategie wurde erstmals Porphyrinderivate der allgemeinen Formel I hergestellt,
die als gemeinsame Merkmale enthalten:
By modifying the bound porphyrins, the activation of oxygen was nevertheless possible according to the invention. The modification consists in attaching negatively or positively charged groups to the porphyry skeleton. This strategy was the first to produce porphyrin derivatives of the general formula I which contain the following common features:
- - Ladung- cargo
- - Verknüpfung.- Shortcut.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung umfaßt daher die Verwendung von Photosensibilisatoren gemäß der vorliegenden Erfindung zur Bildung von Singulett-Sauerstoff aus Triplett-Sauerstoff durch Einwirkung von sichtbarem Licht, insbesondere zur Reinigung von kontaminierten Flüssigkeiten, beispiels weise Wasser.Another embodiment of the invention therefore includes the use of Photosensitizers according to the present invention for the formation of Singlet oxygen from triplet oxygen by exposure to visible Light, especially for cleaning contaminated liquids, for example wise water.
Eine besondere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß Metallierung, Sulfonierung, Alkylierung erst am fertigen modifizierten Polymer erfolgen kann. Hierdurch ergibt sich insbesondere die Möglichkeit zur gezielteren Steuerung der jeweiligen Grade.A special embodiment of the invention consists in that metallization, Sulfonation, alkylation can only take place on the finished modified polymer. This results in particular in the possibility of more targeted control of the respective grades.
In 10 ml konzentrierter Schwefelsäure wurden 500 mg 5-(4-Hydroxyphe nyl)-10,15,20-triphenylporpyhrin gelöst. Die Lösung wurde 10 h bei einer Temperatur von 110°C gerührt. Nach dem Abkühlen und der Neutralisation wurde das ausgefallene Produkt separiert. Eine Reinigung erfolgte über Säulenchromatogra phie an Silicagel mit Aceton/Petrolether als Elutionsmittel.In 10 ml of concentrated sulfuric acid, 500 mg of 5- (4-hydroxyphe nyl) -10,15,20-triphenylporpyhrin dissolved. The solution was at temperature for 10 h stirred at 110 ° C. After cooling and neutralization, that was fancy product separated. Purification was carried out using column chromatography on silica gel with acetone / petroleum ether as eluent.
Eine Mischung aus 1 g 5-(4-Hydroxyphenyl)-10,15,20-tris(4-sulfonatophe nyl)porphyrin und 54,5 mg Zinkacetat wurde in 250 ml Essigsäure und 50 ml Chloroform gelöst und zum Rückfluß erhitzt. Das nach dem Abkühlen ausgefalle ne Produkt wurde über Säulenchromatographie an Silicagel mit Ace ton/Petrolether als Elutionsmittel gereinigt.A mixture of 1 g of 5- (4-hydroxyphenyl) -10,15,20-tris (4-sulfonatophe nyl) porphyrin and 54.5 mg zinc acetate was in 250 ml acetic acid and 50 ml Chloroform dissolved and heated to reflux. That failed after cooling The product was analyzed by column chromatography on silica gel with Ace Ton / petroleum ether cleaned as eluent.
Eine Mischung aus 1 g Zink(II)-5-(4-hydroxyphenyl)-10,15,20-triphenylporphyrin und Chloroform wurden bei 0°C mit 60 µl Chlorsulfonsäure gelöst in 10 ml Chloroform versetzt. Nach 12 h wurde die Lösung auf Eis gegossen und die organische Phase separiert. Nach dem Abziehen des Lösungsmittels erhielt man das Produkt. A mixture of 1 g zinc (II) -5- (4-hydroxyphenyl) -10,15,20-triphenylporphyrin and chloroform were dissolved at 0 ° C with 60 ul chlorosulfonic acid in 10 ml Chloroform added. After 12 h the solution was poured onto ice and the separated organic phase. After removing the solvent, was obtained the product.
Eine Mischung aus vier Teilen Pyrrol, drei Teilen Pyridin-4-carboxyaldehyd und einem Teil Benzaldehyd in Propionsäure wurde 1 h lang erhitzt. Das Lösungs mittel wurde abgezogen und der entstandene Rückstand mit DMF und Ether gewaschen. Zur weiteren Reinigung wurde das entstandene Produkt mit Hilfe der Säulenchromatographie an Silicagel mit Aceton/Petrolether als Elutionsmittel aufbereitet. Die Methylierung erfolgte mit Methyl-p-toluolsulfonat.A mixture of four parts of pyrrole, three parts of pyridine-4-carboxyaldehyde and a portion of benzaldehyde in propionic acid was heated for 1 hour. The solution medium was drawn off and the resulting residue with DMF and ether washed. For further cleaning, the resulting product was cleaned using the Column chromatography on silica gel with acetone / petroleum ether as the eluent processed. The methylation was carried out with methyl p-toluenesulfonate.
Eine Mischung aus 1 g 5-(4-Hydroxyphenyl)-10,15,20-tris(N-methyl-4-pyridini um)porphyrin und 54,5 mg Zinkacetat wurden in 250 ml Essigsäure und 50 ml Chloroform gelöst und zum Rückfluß erhitzt. Das nach dem Abkühlen ausgefalle ne Produkt wurde über Säulenchromatographie an Silicagel mit Ace ton/Petrolether als Elutionsmittel gereinigt.A mixture of 1 g of 5- (4-hydroxyphenyl) -10,15,20-tris (N-methyl-4-pyridini um) porphyrin and 54.5 mg zinc acetate were dissolved in 250 ml acetic acid and 50 ml Chloroform dissolved and heated to reflux. That failed after cooling The product was analyzed by column chromatography on silica gel with Ace Ton / petroleum ether cleaned as eluent.
Eine Mischung aus 1 g Zink(II)-5-(4-hydroxyphenyl)-10,15,20-tris(py ridinium)porphyrin wurde mit 10 g Methyl-p-toluolsulfonat in DMF unter Erwärmung umgesetzt. Nach Abziehen des Lösungsmittels konnte das resultie rende Produkt aus Aceton umkristallisiert werden.A mixture of 1 g of zinc (II) -5- (4-hydroxyphenyl) -10,15,20-tris (py ridinium) porphyrin was treated with 10 g of methyl p-toluenesulfonate in DMF Warming implemented. After removing the solvent, the result could Rende product be recrystallized from acetone.
In 20 ml DMF wurde 1 g 5-(4-Hydroxyphenyl)-10,15,20-tris(pyridinium)porphyrin gelöst und mit 128 µl Methacrylsäure in Gegenwart von 200 µl Triethylamin versetzt. Nach dem Abreagieren wurde das Lösungsmittel entfernt, das photo sensitive Monomer mit Ether aufgenommen und filtriert. Nach dem Abziehen des Ethers wurde das reine Monomer gewonnen.1 g of 5- (4-hydroxyphenyl) -10,15,20-tris (pyridinium) porphyrin was added to 20 ml of DMF dissolved and with 128 ul methacrylic acid in the presence of 200 ul triethylamine transferred. After the reaction, the solvent was removed, the photo sensitive monomer taken up with ether and filtered. After removing the The pure monomer was obtained from Ethers.
- a) Eine Mischung aus 200 mg Polymethylmethacrylat (PMMA) und 280 mg Zink(II)-5-(4-hydroxyphenyl)-10,15,20-tris(4-sulfonatophenyl)porphyrin in Toluol wurde in Gegenwart von p-Toluolsulfonsäure erwärmt. Dabei wurde das Polymer umgeestert. Durch mehrfaches Abdestillieren des Toluols wurde der Farbstoff vollständig fixiert.a) A mixture of 200 mg polymethyl methacrylate (PMMA) and 280 mg Zinc (II) -5- (4-hydroxyphenyl) -10,15,20-tris (4-sulfonatophenyl) porphyrin in Toluene was heated in the presence of p-toluenesulfonic acid. It was transesterified the polymer. By repeatedly distilling off the toluene the dye was completely fixed.
- b) 74 mg Zink(II)-5-(4-methacryloyloxyphenyl)-10,15,20-tris(4-sulfonatophe nyl)porphyrin wurden mit 10 ml Methacrylsäuremethylester in DMF gelöst. Die Polymerisation wurde mit Azo-bis-isobutyronitril (AIBN) gestartet. Das Entfernen des Lösungsmittels lieferte das gewünschte Polymer als rotes Pulver.b) 74 mg zinc (II) -5- (4-methacryloyloxyphenyl) -10,15,20-tris (4-sulfonatophe nyl) porphyrin were dissolved in DMF with 10 ml of methyl methacrylate. The polymerization was started with azo-bis-isobutyronitrile (AIBN). The Removal of the solvent gave the desired polymer as a red one Powder.
- c) 10 g des an PMMA fixierten Zink(II)-5-(4-hydroxyphenyl)-10,15,20-triphenyl porphyrins wurde in Chloroform gelöst und mit 6 ml Chlorsulfonsäure ver setzt. Nach dem Neutralisieren und Abziehen des Lösungsmittels wurde das gewünschte Polymer gewonnen.c) 10 g of zinc (II) -5- (4-hydroxyphenyl) -10,15,20-triphenyl fixed to PMMA porphyrins was dissolved in chloroform and mixed with 6 ml of chlorosulfonic acid puts. After neutralizing and stripping the solvent won the desired polymer.
- d) 10 g des an PMMA fixierten 5-(4-Hydroxyphenyl)-10,15,20-tris(4-sulfonato phenyl)porphyrins wurden in 200 ml Chloroform gelöst und mit Zinkacetat versetzt. Nach dem Erwärmen und Abziehen des Lösungsmittels wurde das gesuchte Polymer isoliert.d) 10 g of 5- (4-hydroxyphenyl) -10,15,20-tris (4-sulfonato) fixed to PMMA phenyl) porphyrins were dissolved in 200 ml of chloroform and with zinc acetate transferred. After heating and stripping the solvent, the sought polymer isolated.
Die Befähigung der Farbstoffe Singulett-Sauerstoff zu produzieren wurde über einen einfachen Test geprüft. Eine wäßrige Lösung mit einem Überschuß an Imidazol (0,01 mol/l) und einer Konzentration von 3 × 10⁻5 mol/l p-Nitrosodi methylanilin (RNO) wurde unter ständigem Rühren während der Messung mit Luft beziehungsweise Sauerstoff gesättigt. Imidazol wirkte als Akzeptor für Singulett- Sauerstoff, und das intermediär gebildete Endoperoxid induzierte eine Bleichung des RNO, die bei einer Wellenlänge von 440 nm spektrophotometrisch verfolgt wurde.The ability of the dyes to produce singlet oxygen was tested using a simple test. An aqueous solution containing an excess of imidazole (0.01 mol / l) and a concentration of 3 × 10⁻ 5 mol / l p-Nitrosodi methylaniline (RNO) was saturated with constant stirring during the measurement with air or oxygen. Imidazole acted as an acceptor for singlet oxygen, and the intermediate endoperoxide induced bleaching of the RNO, which was monitored spectrophotometrically at a wavelength of 440 nm.
10 ml dieser RNO-Lösung wurden mit Zink(II)-5-(4-hydroxyphenyl)-10,15,20-tris(4-sul fonatophenyl)porphyrin (2 ppm) versetzt und bestrahlt. Die Singulett- Sauerstoff-Bildungsrate wurde mit 8,8 × 10⁻8 mol/l/s bestimmt. Zum Vergleich besaß Rose Bengal einen Wert von 2,6 × 10⁻8 mol/l/s.10 ml of this RNO solution were mixed with zinc (II) -5- (4-hydroxyphenyl) -10,15,20-tris (4-sulphonatophenyl) porphyrin (2 ppm) and irradiated. The singlet oxygen formation rate was determined to be 8.8 × 10⁻ 8 mol / l / s. For comparison, Rose Bengal had a value of 2.6 × 10⁻ 8 mol / l / s.
Das Polymer von Beispiel 6c) wurde in Suspension dem genannten Test unter worfen und bestrahlt. Nach Normierung wurde ein Wert von 3,0 × 10⁻8 mol/l/s ermittelt.The polymer of Example 6c) was subjected to the test mentioned in suspension and irradiated. After normalization, a value of 3.0 × 10⁻ 8 mol / l / s was determined.
Claims (15)
wobei
R1, R2 und R3 jeweils für Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Aralkyl oder Alkaryl, Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Alkarylsulfonat, sowie für Pyridin-N-Alkyl, -Aryl, -Alkaryl oder -Aralkyl mit jeweils 1 bis 8 C-Atomen mit der Maßgabe steht, daß wenigstens einer der Reste R1, R2 oder R3 ≠ Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Aralkyl oder Alkaryl ist,
R4, R5, R6, R7 und R8 jeweils für Wasserstoff, einer Hydroxygruppe oder einen Polymerrest steht, der abgeleitet ist von Polyestern, Polymethylmethacrylaten, Polymethacrylsäuren, Polyacrylsäuren und deren Estern, Polymethacrylamiden, Polyacetalen, Polyimiden und/oder Polyamiden sowie deren jeweiligen Monomer bausteine und
Me für ein Metallkation oder die Sättigung mit Wasserstoffatomen steht.1. Metallized or unmetallated porphyrin derivatives of the general formula I
in which
R 1 , R 2 and R 3 each represent hydrogen, alkyl, aryl, aralkyl or alkaryl, alkyl, aryl, aralkyl or alkaryl sulfonate, and also pyridine-N-alkyl, aryl, alkaryl or aralkyl, each with 1 is up to 8 carbon atoms with the proviso that at least one of the radicals R 1 , R 2 or R 3 ≠ is hydrogen, alkyl, aryl, aralkyl or alkaryl,
R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 each represent hydrogen, a hydroxyl group or a polymer residue which is derived from polyesters, polymethyl methacrylates, polymethacrylic acids, polyacrylic acids and their esters, polymethacrylamides, polyacetals, polyimides and / or polyamides and their respective monomer building blocks and
Me stands for a metal cation or saturation with hydrogen atoms.
R4, R5, R7, und R8 für Wasserstoff und R6 für eine Hydroxygruppe steht. 2. Metallated or unmetallated porphyrin derivatives of the general formula I, wherein
R 4 , R 5 , R 7 , and R 8 is hydrogen and R 6 is a hydroxy group.
wobei
R1', R2' und R3' jeweils für Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Alkaryl oder Aralkyl mit jeweils 1 bis 8 C-Atomen und der Maßgabe steht, daß wenigstens einer der Reste R1', R2' oder R3' ≠ Wasserstoff ist und
Me, R4, R5, R6, R7 und R8 die obengenannte Bedeutung haben mit einem Sulfonierungsmittel, gegebenenfalls gefolgt von anschließender Metal lierung.5. A process for the preparation of porphyrin derivatives of the general formula I according to claim 1 by reacting porphyrin of the general formula II
in which
R 1 ' , R 2' and R 3 ' each represent hydrogen, alkyl, aryl, alkaryl or aralkyl each having 1 to 8 carbon atoms and the proviso that at least one of the radicals R 1' , R 2 ' or R 3 ' ≠ is and
Me, R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 have the meaning given above with a sulfonating agent, optionally followed by subsequent metalation.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997130469 DE19730469A1 (en) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | Hydrophilic porphyrin derivatives including modified polymers |
DE1997143903 DE19743903A1 (en) | 1997-07-16 | 1997-10-04 | Use of metallized and / or unmetallated polymer-bound porphyrins |
DE59807044T DE59807044D1 (en) | 1997-07-16 | 1998-07-11 | 5- (4-Hydroxyphenyl) porphyrin derivatives as photosensitizers |
EP19980112923 EP0891977B1 (en) | 1997-07-16 | 1998-07-11 | 5-(4-Hydroxyphenyl)-porphyrin derivatives as photosensitisers |
US09/115,678 US6107480A (en) | 1997-07-16 | 1998-07-15 | Metallated or unmetallated porphyrin derivatives having amphiphilic properties |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997130469 DE19730469A1 (en) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | Hydrophilic porphyrin derivatives including modified polymers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19730469A1 true DE19730469A1 (en) | 1999-01-21 |
Family
ID=7835883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997130469 Withdrawn DE19730469A1 (en) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | Hydrophilic porphyrin derivatives including modified polymers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19730469A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015112400A1 (en) * | 2015-07-29 | 2017-02-02 | Herbert Waldmann Gmbh & Co Kg | Device for disinfecting liquids |
CN112961328A (en) * | 2021-02-05 | 2021-06-15 | 大连理工大学 | Preparation method and application of high molecular weight linear polyporphyrin |
DE102020134026A1 (en) | 2020-09-03 | 2022-03-03 | Air Natural Capacity Solution GmbH | Apparatus for producing singlet oxygen and method for producing singlet oxygen |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2308252A1 (en) * | 1973-02-20 | 1974-08-22 | Basf Ag | METHOD FOR MANUFACTURING MESOTETRAARYL PORPHINES |
EP0127797A1 (en) * | 1983-06-03 | 1984-12-12 | F. HOFFMANN-LA ROCHE & CO. Aktiengesellschaft | Labelled molecules for fluorescence immunoassays and processes and intermediates for their preparation |
DE3836759A1 (en) * | 1988-10-28 | 1990-05-03 | Wolters Werner | Catalyst for activating molecular oxygen |
DE3924815A1 (en) * | 1989-07-27 | 1991-01-31 | Werner Wolters | Sensitiser for photo-oxidative reactions - contg. formed, polymerically bound, photosensitive dyes |
WO1993000815A1 (en) * | 1991-07-02 | 1993-01-21 | Courtaulds Plc | Polymer compositions |
-
1997
- 1997-07-16 DE DE1997130469 patent/DE19730469A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2308252A1 (en) * | 1973-02-20 | 1974-08-22 | Basf Ag | METHOD FOR MANUFACTURING MESOTETRAARYL PORPHINES |
EP0127797A1 (en) * | 1983-06-03 | 1984-12-12 | F. HOFFMANN-LA ROCHE & CO. Aktiengesellschaft | Labelled molecules for fluorescence immunoassays and processes and intermediates for their preparation |
DE3836759A1 (en) * | 1988-10-28 | 1990-05-03 | Wolters Werner | Catalyst for activating molecular oxygen |
DE3924815A1 (en) * | 1989-07-27 | 1991-01-31 | Werner Wolters | Sensitiser for photo-oxidative reactions - contg. formed, polymerically bound, photosensitive dyes |
WO1993000815A1 (en) * | 1991-07-02 | 1993-01-21 | Courtaulds Plc | Polymer compositions |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015112400A1 (en) * | 2015-07-29 | 2017-02-02 | Herbert Waldmann Gmbh & Co Kg | Device for disinfecting liquids |
DE102015112400B4 (en) | 2015-07-29 | 2018-07-19 | Herbert Waldmann Gmbh & Co Kg | Method and device for sterilizing liquids by means of photosensitizers |
DE102020134026A1 (en) | 2020-09-03 | 2022-03-03 | Air Natural Capacity Solution GmbH | Apparatus for producing singlet oxygen and method for producing singlet oxygen |
CN112961328A (en) * | 2021-02-05 | 2021-06-15 | 大连理工大学 | Preparation method and application of high molecular weight linear polyporphyrin |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0891977B1 (en) | 5-(4-Hydroxyphenyl)-porphyrin derivatives as photosensitisers | |
DE69119507T2 (en) | BENZOSELENAZOLINE SPIRO VINYL PYRANE DERIVATIVE AND POLYMER BASED ON IT | |
EP0787730B1 (en) | Polymerisable diketopyrrolopyrroles and polymers prepared with same | |
DE69224987T2 (en) | LIGHT-ABSORBING POLYMERS | |
DE1768083A1 (en) | Ethylenically unsaturated derivatives of benzophenone and crosslinkable polymers made therefrom | |
DE2650983A1 (en) | CROSS-LINKED MACRORETIC RESIN AND PROCESS FOR ITS MANUFACTURING | |
EP0351759A2 (en) | Process for fixing an inorganic species in an organic matrix | |
DE2906193C2 (en) | ||
DE1670384A1 (en) | Hydroxyphenyl-1,3,5-triazines containing sulfonic acid groups, processes for their preparation and their use as ultraviolet protective agents | |
Chen et al. | Synthesis of 2, 6‐diethyl‐3‐methacroyloxymethyl‐1, 5, 7, 8‐tetramethylpyrromethene‐BF2 for the preparation of new solid‐state laser dyes | |
DE69838418T2 (en) | HYDROLYTICALLY STABLE RESINS FOR ANION EXCHANGE CHROMATOGRAPHY | |
DE19730469A1 (en) | Hydrophilic porphyrin derivatives including modified polymers | |
DE1645183A1 (en) | Process for the production of polyvinyl alcohol | |
EP0945469B1 (en) | Process for preparing telechelic polymers, also prepared telechelic polymers and their use | |
DE2410370A1 (en) | USE OF PYRAZOLE COMPOUNDS TO STABILIZE ORGANIC MATERIALS | |
DE102012216171A1 (en) | Photoreactive monomers | |
EP0984041B1 (en) | Metallised or metal-free phthalocyanine | |
WO2012140059A1 (en) | Lcst polymers | |
DE60028341T2 (en) | STARTER FOR THE PRODUCTION OF SOLID POLYESTER PARTICLES | |
DE2461470A1 (en) | POLYMERS ALCOXIDES BASED ON HYDROXYALKYLMETHACRYLATES AND THEIR MANUFACTURING PROCESS | |
DE2528299C2 (en) | Acyloxyalkyl methacrylate polymers and manufacturing process | |
DE2656183A1 (en) | NEW TRIAZINE DERIVATIVES AND THEIR USE AS RADICAL INITIATORS | |
EP0257333A1 (en) | Pyocyanine derivatives and method for preparing them | |
DE3632361A1 (en) | Polymerisation of acrylic derivatives | |
AT256094B (en) | Process for the production of new dicarboxylic acid derivatives and their salts |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
AG | Has addition no. |
Ref country code: DE Ref document number: 19743903 Format of ref document f/p: P |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DEUTSCHES ZENTRUM FUER LUFT-UND RAUMFAHRT E.V., 51 |
|
8130 | Withdrawal |