SYNTHESIS, THERMAL AND ELECTROCHEMICAL PROPERTIES OF NEW DIPEPTIDE SUBSTITUTED PHTHALOCYANINE COMPLEXES

Abstract

Ftalosiyaninler, dört iminoizoindolin biriminden oluşan 18-? elektron delokalizasyonuna sahip makrosiklik bileşiklerdir. Bu bileşikler, ilginç elektronik yapıları, termal kararlılıkları, fiziksel ve kimyasal özellikleri nedeniyle birçok bilimsel ve teknolojik alanda uygulama potansiyeline sahip bileşiklerdir. Bu önemli özellik göz önüne alındığında, ftalosiyanin ve türevlerinin sentezi ve özellikleri üzerine yapılan çalışmalar katlanarak artmaktadır. Bu çalışmanın amacı, metil (tert-butoksikarbonil)-L-tirozil-D-fenilalaninat, metil (tert-butoksikarbonil)-L-tirozil-D-alaninat, metil (tert-butoksikarbonil)-L-tirozilglisinat ve metil (tert-butoksikarbonil)-L-tirozil-L-valinat gibi tirozin bazlı dipeptit amino asidini ikame edici olarak kullanan bir dizi yeni tetra dipeptit amino asit sübstitüentli ftalosiyanin komplekslerini sentezlemektir. Dipeptit bileşiklerinin 4-nitroftalonitril ile reaksiyonu sonucu sırasıyla metil ((S)-2-((tert-butoksikarbonil) amino)-3-(4-(3,4-disiyanofenoksi) fenil) propanoil)-D-fenilalaninat, metil ((S)-2-((tert-butoksikarbonil) amino)-3-(4-(3,4-disiyanofenoksi) fenil) propanoil)-D-alaninat, metil ((S)-2-((tert-butoksikarbonil) amino)-3-(4-(3,4-disiyanofenoksi) fenil) propanoil)glisinat ve metil ((S)-2-((tert-butoksikarbonil) amino)-3-(4-(3,4-disiyanofenoksi) fenil) propanoil)-L-valinat ligandları oluşturuldu. Sentezlenen yeni dipeptit ftalonitril bileşiklerinin yapıları elementel analiz, erime noktası, FT-IR, 1H NMR, 13C NMR ve kütle spektroskopisi yöntemleri ile karekterize edildi. Sentezlenen ligandların, birinci sıra geçiş metali ftalosiyanin komplekslerini oluşturmak için sırasıyla Cr(III), Mn(II), Fe(II),Co(II), Ni(II), Cu(II) ve Zn(II) asetat tuzlarının varlığında siklotetramerizasyon reaksiyonlarına tabi tutuldu. Sentezlenen komplekslerin oluşumu IR ve UV-görünür spektroskopi yöntemleri ile açıklığa kavuşturuldu. Komplekslerin termal davranışı termogravimetrik analiz (TGA) ve diferansiyel termal analiz (DTA) ile incelendi. Ayrıca, ftalosiyanin komplekslerinin elektrokimyasal özellikleri susuz ortamda Dönüşümlü ve Kare dalga voltametri teknikleri kullanılarak gerçekleştirildi.

Phthalocyanines are macrocyclic compounds with 18-? electrons delocalization consisting of four iminoisoindoline units. These compounds have application potential in many scientific and technological fields due to their interesting electronic structures, stability, physical and chemical properties. In view of this great feature, studies on the synthesis and properties of phthalocyanine and its derivatives are increasing exponentially among many research groups. The purpose of this study is to synthesize a series of novel tetra substituted dipeptide amino acid phthalocyanines complexes bearing Tyrosine base dipeptide amino acid as substituent such as methyl (tert-butoxycarbonyl)-L-tyrosyl-D-phenylalaninate, methyl(tert-butoxycarbonyl)-L-tyrosyl-D-alaninate, methyl(tert-butoxycarbonyl)-L-tyrosylglycinate and Methyl (tert-butoxycarbonyl)-L-tyrosyl-L-valinate were synthesis through peptide coupling reaction. These compounds was reacted with 4-nitrophthalonitrile to form methyl ((S)-2-((tert-butoxycarbonyl) amino)-3-(4-(3,4-dicyanophenoxy) phenyl) propanoyl)-D-phenylalaninate, methyl ((S)-2-((tert-butoxycarbonyl) amino)-3-(4-(3,4-dicyanophenoxy) phenyl) propanoyl)-D-alaninate, methyl ((S)-2-((tert-butoxycarbonyl) amino)-3-(4-(3,4-dicyanophenoxy) phenyl) propanoyl)glycinate and methyl ((S)-2-((tert-butoxycarbonyl) amino)-3-(4-(3,4-dicyanophenoxy) phenyl) propanoyl)-L-valinate ligands respectıvely. The structures of the synthesized dipeptides were elucidated by elemental analysis, melting point, FT-IR, 1H NMR, 13C NMR, and mass spectroscopies methods while the ligands were verified by only FT-IR and 1H NMR spectroscopies methods. The synthesized ligands undergo cyclotetramerization reactions in the presence of Cr(III), Mn(II), Fe(II), Co(II), Ni(II), Cu(II), or Zn(II) acetate salts respectively to form the complexes. IR and UV-visible spectroscopies methods clarified the formation of these synthesized complexes. The thermal behavior of the complexes was investigated by thermogravimetric analysis (TGA) and differential thermal analysis (DTA). Furthermore, Electrochemical properties of phthalocyanine complexes were conducted by Cyclic and Square wave voltammetry analysis techniques in non-aqueous solvent.