Transition metal porphyrin complexes
ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಲೋಹದ ಪೊರ್ಫಿರಿನ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳು ಪೊರ್ಫಿರಿನ್ಗಳ ಸಂಯೋಜಿತ ತಳದ ಸಮನ್ವಯ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳ ಒಂದು ಕುಟುಂಬವಾಗಿದೆ. ಕಬ್ಬಿಣದ ಪೊರ್ಫಿರಿನ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ, ಇದು ಸಂಬಂಧಿತ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳ ಮೇಲೆ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಅಧ್ಯಯನಗಳನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಿದೆ. ಲೋಹ-ಪೊರ್ಫಿರಿನ್ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯು ಬಲವಾದದ್ದು, ಮೆಟಾಲೊಪೊರ್ಫಿರಿನ್ಗಳು ಉಷ್ಣವಾಗಿ ದೃಢವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಅವು ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಸಮೃದ್ಧವಾದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ ಈ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಶೈಕ್ಷಣಿಕ ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಪೊರ್ಫಿರಿನ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳ ರಚನೆಯು ಚೌಕಾಕಾರದ ಸಮತಟ್ಟಾದ ಎಮ್. ಎನ್. 4 ಕೋರ್ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. sp2-ಹೈಬ್ರಿಡೈಸ್ಡ್ ಕಾರ್ಬನ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಪೊರ್ಫಿರಿನ್ಗಳ ಪರಿಧಿಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಮತೋಲನದಿಂದ ಸಣ್ಣ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಲೋಹವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎನ್4 ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಜಿರ್ಕೋನಿಯಮ್, ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್ ಮತ್ತು ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ನಂತಹ ದೊಡ್ಡ ಲೋಹಗಳು ಎರಡು ಪೊರ್ಫಿರಿನ್ ಲಿಗಂಡ್ಗಳನ್ನು ಬಂಧಿಸುತ್ತವೆ. ಕೆಲವು [M (OEP)] 2 ಲೋಹಗಳ ನಡುವೆ ಬಹು ಬಂಧಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಲೋಹದ ಪೊರ್ಫಿರಿನ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳನ್ನು ಬಹುತೇಕ ಯಾವಾಗಲೂ ಮುಕ್ತ ಪೊರ್ಫಿರಿನ್ನೊಂದಿಗೆ ಲೋಹದ ಹಾಲೈಡ್ನ ನೇರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇಲ್ಲಿ ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ H2P: ಎಂಸಿಎಲ್ಎಕ್ಸ್ + ಎಚ್2ಪಿ → ಎಂ (ಪಿ) ಸಿಎಲ್2 − x + 2ಎಚ್ಸಿಎಲ್ ಎರಡು ಪೈರೋಲ್ ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳು ಕಳೆದುಹೋಗುತ್ತವೆ. ಪೊರ್ಫಿರಿನ್ ಡಯಾನಿಯನ್ ಒಂದು L2X2 ಲಿಗಂಡ್ ಆಗಿದೆ. ಈ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗಳಿಗೆ N42-"ಪಾಕೆಟ್" ನಲ್ಲಿರುವ ಲೋಹದ ಬಿಗಿಯಾದ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ಒತ್ತಾಯಿಸುವ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ. ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ, ಅಳವಡಿಕೆಯನ್ನು ಚೆಲಾಟೇಸ್ ಕಿಣ್ವಗಳಿಂದ ಮಧ್ಯಸ್ಥಿಕೆ ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೋಹದ ಒಳಸೇರಿಸುವಿಕೆಯು "ಕುಳಿತುಕೊಳ್ಳುವ ಸಂಕೀರ್ಣದ ಮೇಲೆ" (ಎಸ್ಎಸಿ) ಮಧ್ಯವರ್ತಿತ್ವದಿಂದ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ, ಅದರ ಮೂಲಕ ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಲೋಹವು ಕೇವಲ ಒಂದು ಅಥವಾ ಕೆಲವು ಸಾರಜನಕ ಕೇಂದ್ರಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತದೆ. ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಪೊರ್ಫಿರಿನ್ಗಳು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪೊರ್ಫಿರಿನ್ಗಳಿಗೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಪೊರ್ಫಿರಿನ್ ಲಿಗಂಡ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಮ್ಮಿತೀಯವಾಗಿರುತ್ತವೆ (ಅಂದರೆ, ಅವುಗಳ ಡಯಾನಯಾನಿಕ್ ಕಾಂಜುಗೇಟ್ ಬೇಸ್ಗಳು). ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಭೇದಗಳನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಅವು ಮೆಸೊ ಸ್ಥಾನಗಳಲ್ಲಿ ಪರ್ಯಾಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇದಕ್ಕೆ ಪ್ರಮುಖ ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ಟೆಟ್ರಾಪೆನಿಲ್ಪೋರ್ಫೈರಿನ್. ಈ ಲಿಗಂಡ್ಗಳನ್ನು ಒನ್-ಪಾಟ್ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸುವುದು ಸುಲಭ. ಫಿನೈಲ್ ಅನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಆರಿಲ್ ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ನಿಯೋಜಿಸಬಹುದು. ಎರಡನೇ ವರ್ಗದ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಪೊರ್ಫಿರಿನ್ಗಳು ಮೆಸೊ ಸ್ಥಾನಗಳಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಆಕ್ಟಾಥೈಲ್ಪೋರ್ಫೈರಿನ್ (ಎಚ್2ಒಇಪಿ) ಅಂತಹ ಅನೇಕ ಅಧ್ಯಯನಗಳ ವಿಷಯವಾಗಿದೆ. ಇದು ಟೆಟ್ರಾಪೆನಿಲ್ ಪೋರ್ಫಿರಿನ್ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ. ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರೊಟೊಪೊರ್ಫಿರಿನ್ IX ಅನ್ನು ವಿನೈಲ್ ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಡುಟೆರೊಪೊರ್ಫಿನ್ IX ಡೈಮೆಥೈಲ್ ಎಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ನೀಡಲು ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಲಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಗುಂಪುಗಳ ಎಸ್ಟೆರಿಫಿಕೇಷನ್ ಮೂಲಕ ಮಾರ್ಪಡಿಸಬಹುದು. ಬಯೋಮಿಮೆಟಿಕ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳು ಕಬ್ಬಿಣದ ಪೊರ್ಫಿರಿನ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳು ("ಹೀಮ್ಸ್") ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಬಲವಾದ ಮೆಟಲೊಪೊರ್ಫಿರಿನ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳಾಗಿವೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಕಬ್ಬಿಣದ ಪೊರ್ಫಿರಿನ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಸಂಶೋಧಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳೆಂದರೆ ಫೆ (III) ಮತ್ತು ಫೆ (II). ಫೆ (ಪಿ) ಸಿಎಲ್ ಪ್ರಕಾರದ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳು ಆದರ್ಶವಾದ ಸಿ4ವಿ ಸಮ್ಮಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ಚೌಕಾಕಾರದ-ಪಿರಮಿಡ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಿರುಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಬೇಸ್ ಜಲವಿಚ್ಛೇದನವು [ಫೆ (ಪಿ)] 2ಓ ಸೂತ್ರದೊಂದಿಗೆ "ಮ್ಯೂ-ಆಕ್ಸೋ ಡೈಮರ್ಸ್" ಅನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಕರ್ಷಣ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳೆಂದು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಫೆರಸ್ ಪೊರ್ಫಿರಿನ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳು ಮಹತ್ವದ್ದಾಗಿವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಬಯೋಮಿಮೆಟಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಫೆರಸ್ ಪೊರ್ಫಿರಿನ್ಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಸ್ಟೋಯಿಕಿಯೋಮೆಟ್ರಿಗಳು ಫೆ (ಪಿ) ಎಲ್ 2 ಆಗಿದ್ದು, ಎಲ್ ಎಂಬುದು ಪೈರಿಡಿನ್ ಮತ್ತು ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ನಂತಹ ತಟಸ್ಥ ಲಿಗಂಡ್ ಆಗಿದೆ. ಕೋಬಾಲ್ಟ್ (II) ಪೊರ್ಫಿರಿನ್ಗಳು ಫೆರಸ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಂತೆಯೇ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ. ಅವು O2ಅನ್ನು ಬಂಧಿಸಿ ಡೈಆಕ್ಸಿಜೆನ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಫ್ಥಾಲೋಸೈನಿನ್ಗಳ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಸೈಕ್ಲಿಕ್ ಲಿಗಂಡ್ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಯೋಮಾಲಿಕ್ಯೂಲ್ಸ್ ಚೆಲೇಟಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್ಗಳನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ.