Phthalocyanine กับ Porphyrin ต่างกันอย่างไร

2024 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 13:51

ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่าง phthalocyanine และ porphyrin คือโมเลกุล phthalocyanine ประกอบด้วยอินโดลสี่หน่วยหรือวงแหวนไพร์โรลที่เชื่อมโยงกันผ่านอะตอมไนโตรเจนที่คอนจูเกตด้วยวงแหวนเบนซีน ในขณะที่โมเลกุลของพอร์ฟีรินมีวงแหวนไพร์โรลสี่วงที่เชื่อมผ่านสะพานมีเทนคาร์บอน

Phthalocyanine หรือ H2Pc เป็นสารประกอบอินทรีย์ขนาดใหญ่ที่มีกลิ่นหอมและมีสูตร (C8H4N2)4H2 สารประกอบพอร์ไฟรินเป็นกรดคอนจูเกตของลิแกนด์ที่สามารถจับกับสารเชิงซ้อนที่สร้างโลหะได้

Phthalocyanine คืออะไร

Phthalocyanine หรือ H2Pc เป็นสารประกอบอินทรีย์ขนาดใหญ่ที่มีกลิ่นหอมและมีสูตร (C8H4N2)4H2มีความสนใจในทางทฤษฎีและเฉพาะด้านสีย้อมเคมีและโฟโตอิเล็กทริก สารนี้มีหน่วยไอโซอินโดลสี่หน่วยที่เชื่อมโยงกันผ่านวงแหวนของอะตอมไนโตรเจน สารประกอบนี้มีรูปทรงเรขาคณิตสองมิติและระบบวงแหวนที่มีอิเล็กตรอน 18 pi มีการแยกส่วนของอิเล็กตรอน pi ออกไปอย่างกว้างขวาง ซึ่งอาจทำให้โมเลกุลมีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ซึ่งสามารถนำไปใช้ในสีย้อมและเม็ดสีได้ นอกจากนี้ อนุพันธ์ของสารประกอบนี้ เช่น สารเชิงซ้อนของโลหะ มีความสำคัญในการเร่งปฏิกิริยา เซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์ และการบำบัดด้วยแสง

รูปที่ 01: โครงสร้างทางเคมีของพทาโลไซยานีน

นอกจากนี้ สารประกอบพทาโลไซยานีนและสารประกอบเชิงซ้อนของโลหะของพวกมันยังสามารถรวมตัวกันได้ ดังนั้นจึงมีความสามารถในการละลายต่ำในตัวทำละลายทั่วไปตัวอย่างเช่น เบนซินมีความสามารถในการละลายได้ต่ำกว่า phthalocyanine เมื่อพิจารณาถึงอุณหภูมิที่เท่ากัน นอกจากนี้ สารประกอบพทาโลไซยานีนส่วนใหญ่มีความคงตัวทางความร้อนในขณะที่ผ่านการระเหิดโดยไม่ละลายที่อุณหภูมิสูง

เมื่อพิจารณาการสังเคราะห์ของพทาโลไซยานีน มันจะก่อตัวขึ้นจากกระบวนการไซโคลเตตราเมอร์ไรเซชันของอนุพันธ์ของกรดทาทาลิกต่างๆ เช่น ฟทาโลไนไตรล์ ไดอิมิโนไอโซอินโดล พทาลิกแอนไฮไดรด์ และพธาลิไมด์ นอกจากนี้เรายังสามารถใช้วิธีการให้ความร้อนแก่สารพาทาลิกแอนไฮไดรด์เมื่อมียูเรียเพียงพอเพื่อให้ได้ H2Pc

รูปที่ 02: สีย้อมพทาโลไซยานีน

การใช้พทาโลไซยานีนเบื้องต้นคือใช้เป็นสีย้อมและสี อย่างไรก็ตาม การดัดแปลงในโมเลกุลนี้สามารถเป็นประโยชน์ในการปรับคุณสมบัติการดูดกลืนและการปล่อยของพีซีเพื่อให้สีย้อมและเม็ดสีที่แตกต่างกันอนุพันธ์อื่นๆ ยังมีประโยชน์ในด้านเซลล์แสงอาทิตย์ การบำบัดด้วยแสง การสร้างอนุภาคนาโน และการเร่งปฏิกิริยา

Porphyrin คืออะไร

สารประกอบพอร์ไฟรินคือกรดคอนจูเกตของลิแกนด์ที่สามารถกักเก็บสารเชิงซ้อนที่เป็นโลหะได้ โลหะไอออนของสารเชิงซ้อนนี้โดยทั่วไปคือ +2 หรือ +3 ประจุบวก เราสามารถเรียกสารประกอบพอร์ไฟรินที่ไม่มีไอออนโลหะในช่องของมันว่า "ฐานอิสระ" มีสารเชิงซ้อนบางส่วนที่มีธาตุเหล็กอยู่ตรงกลางโลหะ เราเรียกพวกมันว่า "เฮมคอมเพล็กซ์" หรือเรียกง่ายๆ ว่า "เฮม" มีโปรตีนที่ประกอบด้วยธาตุเหล็กซึ่งเรียกว่าเฮโมโปรตีน เราสามารถพบโปรตีนชนิดนี้ได้อย่างกว้างขวางในธรรมชาติ นอกจากนี้ เลือดของเรายังมีโปรตีนที่จับกับออกซิเจน 2 ชนิดที่ชื่อว่าเฮโมโกลบินและไมโอโกลบิน พวกเขาเป็นเหล็กพอร์ไฟริน นอกจากนั้น ยังมีไซโตโครมต่างๆ ที่เราตั้งชื่อว่าเฮโมโปรตีนได้

H₂porphyrin + [ML_n]²⁺ → M(porphyrinate) L_n−4 + 4 L + 2 H^{+ โดยที่ M=ไอออนของโลหะ และ L=ลิแกนด์}

พทาโลไซยานีนและพอร์ฟีรินต่างกันอย่างไร

Phthalocyanine หรือ H2Pc เป็นสารประกอบอินทรีย์ขนาดใหญ่ที่มีกลิ่นหอมและมีสูตร (C8H4N2)4H2 สารประกอบพอร์ไฟรินเป็นกรดคอนจูเกตของลิแกนด์ที่สามารถรวมเข้ากับสารเชิงซ้อนที่เป็นโลหะได้ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง phthalocyanine และ porphyrin คือโมเลกุล phthalocyanine ประกอบด้วยอินโดลสี่หน่วยหรือวงแหวนไพร์โรลที่เชื่อมโยงผ่านอะตอมไนโตรเจนที่คอนจูเกตกับวงแหวนเบนซีน ในขณะที่โมเลกุลของพอร์ฟีรินมีวงแหวนไพร์โรลสี่วงที่เชื่อมโยงผ่านสะพานมีเทนคาร์บอน

อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงความแตกต่างระหว่าง phthalocyanine และ porphyrin ในรูปแบบตารางสำหรับการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน

สรุป – Phthalocyanine vs Porphyrin

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง phthalocyanine และ porphyrin คือโมเลกุล phthalocyanine ประกอบด้วยอินโดลหรือวงแหวนไพร์โรลสี่หน่วยที่เชื่อมโยงผ่านอะตอมไนโตรเจนที่คอนจูเกตด้วยวงแหวนเบนซีน ในขณะที่โมเลกุลของพอร์ไฟรินประกอบด้วยวงแหวนไพร์โรลสี่วงที่เชื่อมผ่านสะพานมีเทนคาร์บอน