Cobalt TPPes un compuesto que contiene cobalto, la fórmula química es Co (TPP), CAS 14172-90-8. TPP significa 4- fenilporfirina, es un compuesto orgánico policíclico, su estructura molecular consiste en cuatro anillos de benceno y un átomo de nitrógeno central. Es un sólido morado. Tiene poca solubilidad y es casi insoluble en el agua. Tiene buena estabilidad térmica a alta temperatura y puede mantener una estructura química relativamente estable y propiedades físicas en algunas reacciones de alta temperatura y procesos de calentamiento. Al mismo tiempo, esto también significa que debe prepararse y procesarse a altas temperaturas, por lo que deben usarse condiciones de reacción y equipo específicos de alta temperatura. Pero se puede disolver en algunos solventes orgánicos, como cloroformo, benceno y tolueno, etc. Tiene un amplio potencial de aplicación y usos diversos, como catalizadores, sondas fluorescentes, materiales ópticos, sensores y moléculas bioactivas. Con el desarrollo continuo de la tecnología y la ciencia, el potencial de aplicación y las perspectivas de TI en varios campos también continuarán expandiéndose y profundizándose.
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Fórmula química |
C44H30Con4 |
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Masa exacta |
673 |
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Peso molecular |
674 |
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m/z |
673 (100.0%), 674 (47.6%), 675 (11.1%), 674 (1.5%) |
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Análisis elemental |
C, 78.45; H, 4.49; Co, 8.75; N, 8.32 |
Cobalt TPP(Cobalt tetraphenilporfirina) es una estructura macromolecular compuesta por cuatro grupos de fenilporfirina y un átomo de cobalto. Tiene una fórmula molecular de C44H30Con4 y un peso molecular de 678.57 g/mol. La estructura molecular de este compuesto se ha estudiado y analizado ampliamente.
Utilizando técnicas como la cristalografía de rayos X, los científicos han determinado la estructura molecular del producto. Su estructura molecular es simétrica y octogonal, que consiste en cuatro grupos de fenilporfirina y un átomo central de cobalto. En el plano de la molécula del producto, los cuatro grupos de fenilporfirina están dispuestos a lo largo del mismo plano y adoptan una estructura conjugada de electrones π similar a los compuestos de níquel o porfirina de cobre. Esta estructura molecular hace que tenga buena conductividad eléctrica y propiedades catalíticas.
Además, la estructura molecular de la misma también muestra algunas características relacionadas con las fenilporfirinas. Por ejemplo, el átomo de cobalto en la molécula de TI está centrado en un gran plano de porfirina rodeado por cuatro grupos de fenilporfirina. Esta configuración hace que tenga buena estabilidad y fotosensibilidad, y se usa ampliamente en biología y medicina.
En general, la estructura molecular tiene las características de los compuestos típicos de fenilporfirina, y debido a que contiene elementos de cobalto, tiene una buena conductividad eléctrica y propiedades catalíticas, y la investigación y el análisis de su estructura molecular ayudarán a un desarrollo aún más eficiente.
Cobalt TPPes un compuesto que contiene cobalto que tiene una gran cantidad de potencial de aplicación.
1. Como sonda fluorescente:
También se puede utilizar como una sonda fluorescente en los campos de biología y química. Los investigadores encontraron que tiene buenas propiedades de fluorescencia y puede detectar componentes como iones, moléculas y proteínas en muestras biológicas a través de técnicas de análisis de fluorescencia. Además, también puede interactuar con el ADN y otras macromoléculas biológicas, proporcionando un nuevo método de detección y método de análisis.
2. Como material óptico:
Debido a su estructura molecular única y su estructura de banda especial, se puede utilizar como un importante material optoelectrónico para la fabricación y desarrollo de dispositivos optoelectrónicos. La investigación ha demostrado que puede controlar sus propiedades ópticas y eléctricas a través de diferentes medios químicos y físicos, como la espectroscopía de absorción, la espectroscopía de fluorescencia, la conductividad, etc. Estas características hacen que tenga un amplio potencial de aplicación en campos como células solares, diodos emisores de luz orgánicos, sensores y calculación cuántica.
3. Como sensor:
También se puede utilizar como sensor de alta sensibilidad en los campos de química, biología y monitoreo ambiental. Puede lograr efectos de detección a través de interacciones con moléculas o iones objetivo, como reconocimiento químico, adsorción, reacción, conversión, etc. La investigación ha demostrado que puede usarse para detectar iones metálicos dañinos en agua, proteínas y células ambientales en muestras biológicas médicas, con una selectividad y sensibilidad molecular extremadamente alta.
4. Como moléculas bioactivas:
También se puede utilizar para investigaciones y aplicaciones en los campos de la medicina y la biología. Los estudios han demostrado que puede interactuar con una variedad de macromoléculas biológicas, como proteínas y ADN. Además, también puede tener actividades biológicas antibacterianas, antibacterianas, antioxidativas y antiinflamatorias a través de la catálisis, la oxidación y la regulación de la permeabilidad de la membrana celular. Estas propiedades hacen que tenga amplias perspectivas de aplicaciones en el desarrollo de nuevos fármacos y la investigación biomédica.
Los complejos metálicos de meso tetraphenilporfirina (MTPR, M=Zn2, CO2) son compuestos de porfirina que contienen centros metálicos, ampliamente utilizados en catálisis, fotocatálisis y campos de marcado biológico. Su estructura básica incluye anillos de porfirina y centros de coordinación para diferentes iones metálicos, con iones metálicos comunes que incluyen zinc (zn 2+) y cobalto (Co 2+).
Estructura y características moleculares:
(1) Estructura del anillo de porfirina:
La porfirina es un compuesto macrocíclico que contiene cuatro átomos de nitrógeno y puede coordinarse con iones metálicos. La estructura de la tetraphenilporfirina (TPP) es un compuesto en el que cuatro posiciones en el anillo de porfirina son reemplazadas por grupos fenilo, donde el grupo fenilo es un derivado del anillo de benceno. Esta estructura dotan las porfirinas con un gran sistema conjugado π, dándoles excelentes propiedades en la absorción de luz y la transferencia de electrones.
(2) Coordinación del metal:
En meso tetrafenilporfirina, el átomo de amoníaco en el anillo de porfirina coordina con iones metálicos (como Zn2, CO2 *) para formar complejos de metaloporfirina estables. Los iones metálicos proporcionan actividad catalítica para el metal central y pueden regular las propiedades electrónicas de las porfirinas.
Zn 2+ es un ion metálico común que puede mejorar la estabilidad fotoquímica de las porfirinas y jugar un papel promocional en las reacciones fotocatalíticas.
Cuando CO 2+ actúa como un centro de metal, tiene una fuerte capacidad de aceptación de electrones y puede desempeñar un papel en la catalización de reacciones de reducción de oxígeno.
método sintético
Síntesis de metaloporfirina:
La síntesis de los complejos metálicos de meso tetrafenilporfirina generalmente comienza con tetrafenilporfirina (TPP), que se metaliza en reaccionar con sales de metal como Znch o Coch2. Este proceso generalmente se lleva a cabo en solución y la coordinación de los metales se controla ajustando el pH y la temperatura de la solución.
Pasos de síntesis:
1. Primero, sintetiza la tetrafenilporfirina (TPP), que generalmente se obtiene a través de una reacción química de porfirina fenilada.
2. Mezcle TPP con una fuente de metal (como ZnCl o Coclz) en un disolvente adecuado, y caliente o revuelva bajo ciertas condiciones para formar coordinación entre el ion metálico y el átomo de amoníaco en el anillo de porfirina.
3. Obtenga complejos metálicos de meso tetrafenilporfirina (como Zntpp o Cotpp).
Cobalt TPP(Cobalt tetraphenilporfirina) es un complejo compuesto por cuatro grupos de fenilporfirina y un átomo de cobalto. En su nombre, el cobalto representa el elemento cobalto en él, y TPP representa los cuatro grupos de fenilporfirina en él. La historia de nombres de este compuesto se remonta a la década de 1950.
A principios de la década de 1950, el químico estadounidense Robin Ganellin lo sintetizó para estudiar compuestos de metaloporfirina biológicamente activos. Anteriormente, Ganellin y otros investigadores habían sintetizado una serie de derivados de porfirina y descubrieron que algunos tenían propiedades similares a los pigmentos naturales clorofila y hemo. Pensando que estos compuestos pueden tener importantes aplicaciones biológicas y médicas, se propusieron hacer más porfirinas.
Ganellin y sus colegas encontraron muchas dificultades al tratar de sintetizar nuevas porfirinas. Descubrieron que la mayoría de las porfirinas son inestables y son susceptibles a reacciones como oxidación o degradación. Por lo tanto, comenzaron a buscar un compuesto de porfirina más estable y finalmente lo sintetizaron.
Para nombrar el nuevo complejo, Ganellin y sus colegas consideraron varias opciones de nombres. Finalmente, se decidieron por el nombre, y oficialmente lo nombraron en 1955. Desde entonces, se ha convertido en un material básico importante para el estudio de los compuestos de metaloporfirina, y se ha utilizado ampliamente en biología, medicina, optoelectrónica y otros campos.
¿Cuáles son los efectos secundarios de este compuesto?
1. Propiedades básicas
Cobalt TPP,Meso Tetraphenilporfirina Cobalt (TPPCO) es un compuesto de porfirina que contiene iones de cobalto. Las porfirinas son una clase de compuestos orgánicos con estructuras y propiedades únicas, ampliamente presentes en la naturaleza, como la clorofila y el hemo. Por lo general, tienen una buena absorción de luz y propiedades fotoquímicas, por lo que tienen una amplia gama de aplicaciones en óptica, electrónica, biomédicos y otros campos.
TPPCO, como un tipo de compuesto de porfirina, también posee estas características. Además, debido a que su ion metálico central es ion cobalto, también puede exhibir algunas propiedades relacionadas con el ion cobalto. Por ejemplo, los iones de cobalto tienen un ajuste único en el magnetismo, lo que hace que TPPCO tenga ciertas perspectivas de aplicación en la investigación de materiales magnéticos.
2. Efectos biológicos potenciales y especulación de efectos secundarios
Reacción fotosensible
Los compuestos de porfirina tienen propiedades de absorción en la región de luz visible, por lo que cuando ingresan a los organismos, pueden absorber la energía de la luz y producir una serie de reacciones fotoquímicas. Estas reacciones pueden conducir a un aumento en la fotosensibilidad de los tejidos biológicos, lo que provoca reacciones de fotosensibilidad. Los síntomas de las reacciones fotosensibles pueden incluir enrojecimiento de la piel, picazón, pico, etc., y en casos severos, incluso pueden provocar quemaduras de piel o reacciones fototóxicas. Para TPPCO, debido a su estructura de porfirina, también existe la posibilidad de activar reacciones fotosensibles.
Efectos tóxicos de los iones de cobalto
Los iones de cobalto son un tipo de ion de metal pesado con cierta toxicidad. Cuando los iones de cobalto ingresan al organismo, pueden unirse con biomoléculas como proteínas y enzimas, interfiriendo así con sus funciones normales. Los efectos tóxicos de los iones de cobalto pueden manifestarse como varios síntomas, como náuseas, vómitos, diarrea, dolor abdominal y otros síntomas del sistema digestivo; Dolor de cabeza, mareos, insomnio y otros síntomas neurológicos; Y síntomas de sangre y del sistema urinario, como anemia y disfunción renal. Para TPPCO, debido a su contenido de iones de cobalto, también existe la posibilidad de causar toxicidad de iones de cobalto. Sin embargo, el grado específico de toxicidad y síntomas puede depender de factores como el contenido de iones de cobalto, la capacidad metabólica del organismo y el tiempo de exposición.
El efecto destructivo sobre la biopelícula
Los compuestos de porfirina tienen lipofilia y se unen fácilmente a las membranas biológicas, alterando su estructura y función. Este efecto puede conducir a un aumento en la permeabilidad de las membranas biológicas, lo que resulta en un desequilibrio de sustancias dentro y fuera de la célula y el daño celular. Para TPPCO, debido a su estructura de porfirina, también existe la posibilidad de dañar las membranas biológicas. Este efecto destructivo puede manifestarse como síntomas como una mayor permeabilidad de la membrana celular, hinchazón celular y lisis celular.
Estrés oxidativo y daño por radicales libres
Los compuestos de porfirina pueden generar radicales libres y otras especies reactivas de oxígeno en condiciones de luz, que tienen fuertes propiedades oxidantes y pueden causar daño a biomoléculas como proteínas, lípidos y ADN en organismos vivos. El estrés oxidativo se refiere al desequilibrio entre la producción y el aclaramiento de ROS en un organismo, lo que puede provocar daño celular y deterioro funcional. Para TPPCO, debido a su estructura de porfirina y a la capacidad de generar ROS en condiciones de luz, también existe la posibilidad de inducir estrés oxidativo y daño por radicales libres. Este tipo de daño puede manifestarse como síntomas como la desnaturalización de proteínas, la peroxidación lipídica y el daño del ADN.
El impacto en el metabolismo de los organismos vivos
Los compuestos de porfirina, como una clase de compuestos orgánicos con estructuras y propiedades únicas, pueden interferir con los procesos metabólicos en los organismos vivos. Por ejemplo, pueden unirse a las enzimas dentro del organismo y alterar su actividad, afectando así las vías metabólicas y las tasas del organismo. Para TPPCO, debido a su estructura de porfirina, también existe la posibilidad de interferencia con el metabolismo biológico. Esta interferencia puede manifestarse como síntomas como cambios en las vías metabólicas, tasas metabólicas disminuidas o aumentadas. Sin embargo, los efectos metabólicos específicos pueden depender de factores como la concentración de TPPCO, el tiempo de exposición y el tipo metabólico del organismo.
Reacciones inmunes y alérgicas
Cuando los compuestos extraños ingresan al organismo, pueden desencadenar reacciones inmunes o alérgicas. Estas reacciones generalmente son causadas por organismos que reconocen y atacan compuestos extranjeros. Para TPPCO, como es un compuesto extraño, también existe la posibilidad de desencadenar reacciones inmunes o alérgicas. Estas reacciones pueden manifestarse como síntomas como erupción, picazón, dificultad para respirar, shock, etc. Sin embargo, el tipo específico y el grado de respuesta inmune pueden depender de factores como el estado inmune de un individuo, la dosis de exposición y el modo de exposición.
3. Efectos secundarios especiales posibles
Además de los efectos secundarios generales mencionados anteriormente, TPPCO también puede tener algunos efectos secundarios especiales. Estos efectos secundarios pueden estar relacionados con su estructura química específica, actividad biológica o modo de aplicación.
Efectos tóxicos en órganos específicos
Ciertos productos químicos pueden tener efectos tóxicos en los órganos específicos. Para TPPCO, si se ingiere y se acumula en un órgano específico, puede tener efectos tóxicos en ese órgano. Por ejemplo, si TPPCO se acumula en el hígado, puede provocar daños en la función hepática; Si se acumula en los riñones, puede conducir a una disfunción renal.
Toxicidad genética
Ciertos productos químicos pueden causar daño al material genético de los organismos, como el ADN, lo que lleva a la toxicidad genética. Para TPPCO, si puede unirse al ADN y causar daño, puede tener toxicidad genética. Esta toxicidad puede conducir a mutaciones genéticas, anomalías cromosómicas y otros problemas genéticos, lo que a su vez puede afectar la reproducción y la estabilidad genética de los organismos.
Carcinogenicidad
Ciertos productos químicos pueden ser cancerígenos bajo exposición prolongada o alta en dosis. Para TPPCO, si se demuestra que es cancerígeno, puede representar una seria amenaza para la salud humana. Sin embargo, puede haber relativamente poca investigación sobre la carcinogenicidad de TPPCO en la actualidad, por lo que no se puede determinar si es cancerígeno.
El impacto en el sistema reproductivo
Ciertos productos químicos pueden tener un impacto en el sistema reproductivo de los organismos, lo que lleva a una disfunción reproductiva o toxicidad reproductiva. Para TPPCO, si se demuestra que tiene efectos tóxicos en el sistema reproductivo, puede tener un impacto en la fertilidad humana y la salud de la descendencia. Sin embargo, puede haber relativamente poca investigación sobre los efectos de TPPCO en el sistema reproductivo, lo que dificulta determinar si tiene toxicidad reproductiva.
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