Synthesis of New Cationic Metalloporphyrins and Heterodimer Formation with Anionic Metallophthalocyanines

Existe grande interesse no estudo de heterodímeros constituídos por metaloporfirinas e ftalocianinas de carga oposta, uma vez que estes sistemas são modelos do special pair da fotossíntese e dispositivos moleculares promissores para a transferência de elétrons unidirecional. Neste trabalho foram sintetizadas novas metaloporfirinas catiônicas, e investigada a formação de heteroagregados com metaloftalocianinas aniônicas em DMSO. Estes novos derivados porfirínicos catiônicos apresentam grupos benzílicos ligados aos nitrogênios piridínicos da tetra-(piridil)porfirina (H 2 TPyP), resultando em compostos que são mais hidrofóbicos e que apresentam sistemas π adicionais em relação aos ligantes tetra-(metilpiridínio)porfirina (H 2 TMPyP) e tetra-(trimetilaminofenil)porfirina (H 2 TAPP). Observou-se que a estequiometria dos agregados formados e os valores de constante de associação entre as porfirinas catiônicas e as ftalocianinas aniônicas são dependentes do metal coordenado a ambos os macrociclos. As Zn(II)porfirinas formam em solução preferencialmente o agregado de estequiometria 1:1 (porfirina:ftalocianina) no meio reacional, enquanto que no caso das Pd(II)porfirinas pode ocorrer a formação de agregados 1:1 ou 1:2 (porfirina:ftalocianina). Os valores de K PI , por sua vez, são sempre maiores para os agregados formados com as ftalocianinas de Cu(II), sendo este comportamento relacionado com a menor distorção para fora do plano da ligação Cu-N comparada com a ligação Ni-N em decorrência da ligação axial de uma molécula de DMSO ao íon metálico coordenado à ftalocianina. Os valores de K PI também são menores para os heterodímeros formados com as porfirinas que apresentam os meso-susbtituintes benzílicos mais volumosos, em função da disposição angular dos mesmos em relação ao plano do anel porfirínico que provoca um maior impedimento estérico. Estes resultados demonstram que a associação entre macrociclos tetrapirrólicos pode ser controlada através de vários fatores estruturais. Estes fatores também podem conduzir a diferentes propriedades fotofísicas destes heteroagregados; estudos neste sentido estão em andamento.