以往的文献报道了二氯二氰基苯醌(DDQ)、四氯苯(TCQ)及硝基苯等氧化剂用于卟啉的氧化反应,但这些氧化剂存在毒性大、不便回收等缺点。本文通过实验结果报道了碘苯二乙酸将卟啉氧化成meso-四苯基卟啉的能力。在氧化过程中,碘苯二乙酸被还原为碘苯,可再回收用于合成碘苯二乙酸。
本实验使用了PE-2400元素分析仪、P-E Lambda2型紫外分光光度计、瑞士 Brucker DKX 300MH2型核磁共振仪等仪器设备。试剂包括吡咯、碘苯二乙酸、苯甲醛、三氟乙酸等。
在反应瓶中加入无水乙醚和三氟乙酸,然后加入吡咯和苯甲醛,经过密封搅拌反应后得到黑色溶液。随后加入IBDA和二甲苯,经过回流反应后得到黑色固体。通过柱色谱分离得到紫红色溶液,最终得到meso-四苯基卟啉,收率为46%。
实验结果表明,碘苯二乙酸可以有效将卟啉氧化成卟啉。反应过程中通过毛细管取样观察反应进程,并通过紫外分光光度计测定生成的目标化合物I。测定结果显示,碘苯二乙酸将卟啉氧化过程中生成TPPH2的同时,还伴随生成TPC。TPC的含量随反应时间延长而减少,直至完全转化为TPPH2(见图1,曲线1)。所需反应时间为90 min~ 120 min。因此,反应中可能存在下述转换关系:
基于上述实验结果,碘苯二乙酸还可用于纯化含有TPC的TPPH2。将含有TPC的TPPH2样品与碘苯二乙酸加入到二甲苯中,经过回流后,即可分离出纯TPPH2(图1,曲线2)。反应过程中,碘苯二乙酸被还原为碘苯,待反应终止后,蒸出二甲苯,再通过减压蒸馏回收碘苯(沸点188 ℃)。