Высокоэффективная жидкостная хроматография некоторых замещенных порфиринов Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 543.544:547.579.733

ВЫСОКОЭФФЕКТИВНАЯ ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ НЕКОТОРЫХ ЗАМЕЩЕННЫХ ПОРФИРИНОВ

Г. Д. Брыкина, Т. В. Афанаскина, К. В. Успенский, Т. С. Бокова, Е. Р. Милаева, О. А. Шпигун

(кафедра аналитической химии, кафедра органической химии, e-mail: shpigun@analyt.chem.msu.ru)

Определены хроматографические параметры удерживания (к') тетраарилпорфиринов, тетра-н-гексилпорфирина в различных подвижных фазах на «Милихроме-4» с колонкой «Нуклео-сил-С18». Обоснована зависимость к' от природы заместителей и металла в молекулах пор-фиринов. Найдены условия для хроматографического разделения соединений.

Исследование хроматографических свойств порфири-нов - актуальная задача, связанная с поиском эффективных способов их очистки и разделения смесей [1, 2]. Настоящая работа посвящена исследованию методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) свободных оснований порфиринов, содержащих арильные и алкильные группы в мезо-положениях, и их комплексов с металлами общей формулы:

R

R-

R

МТФП: R = Ph, М = НН, Pt(II), Fe(III);

МТФП(ОН): R = 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил,

М = НН, Pt(II), Fe(III);

МТГП: R = н-С(Н1Ъ, М = НН, Zn (II), Pd (II).

Цель работы состоит в сопоставлении влияния природы заместителей в порфириновом макроцикле, а также природы иона металла на хроматографические параметры удерживания данных соединений.

Экспериментальная часть

Мезо-тетрафенилпорфирин, мезо-тетра(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)порфирин и их комплексы Pt и Fe были синтезированы по известным методикам [3-5]. Чистота соединений была подтверждена методом электронной спектроскопии поглощения (ЭСП), ИК-спектро-скопии и ТСХ.

ЭСП соединений в хлороформе (~1-10-4М) снимали в кварцевых кюветах на спектрофотометре «Varian 100S». ИК-спектры соединений в вазелиновом масле записывали на спектрофотометре «Perkin Elmer, Spectrum One».

Хроматографическое поведение соединений исследовали на микроколоночном жидкостном хроматографе «Милихром-4» с колонкой из нержавеющей стали 64x2 мм, сорбент Нуклеосил-С18 (5 мкм); расход элюента 50, 100 или 200 мкл/мин, объем пробы 3-20 мкл; спектро-

фотометрический детектор, температура 20°, X = 404 нм. В качестве подвижных фаз использовали ацетонитрил (АН), ацетонитрил-этилацетат (ЭА) в соотношениях 3:2, 3:1 и 1:1, а также ацетонитрил-ацетон (АЦ (1:1). Соединения растворяли в хлороформе.

Для оценки хроматографического поведения соединений использовали коэффициенты емкости (к). Мертвый объем колонки определяли по удерживанию нитрометана, Vm = 119 мкл.

Результаты и их обсуждение

Удерживание свободных оснований порфиринов в аце-тонитриле и его смесях с ЭА и АЦ увеличивается в ряду Н2ТФП < Н^ФЩОН) < ^ТГЛ Более заметно к этих соединений различаются в подвижной фазе АН-ЭА (3:1) (рис. 1 ). Наибольшее удерживание Н2ТГП на обращенной фазе связано, по-видимому, с тем, что гексильные заместители представляют собой структурные фрагменты сорбента Нуклеосил-С18 и легче погружаются в жидкий неполярный слой С18, чем арильные, в связи с чем они сильнее взаимодействуют с сорбентом. К уменьшению объемов удерживания Н2ТФП и Н2ТФП(ОН) по сравнению с Н2ТГП приводит, по-видимому, и то, что фениль-ные кольца в этих соединениях располагаются перпендикулярно плоскости макроциклической системы порфири-на, что может несколько затруднить взаимодействие с поверхностью. Порфирин, содержащий группы 2,6-ди-трет-бутилфенола, Н^ФЩОН), во всех подвижных фазах

Гис. 1. Величины к' свободных оснований порфиринов в АН (1), АН-ЭА(3:1) (2), АН-АЦ( 1: 1) (3), АН-ЭА( 1: 4) (4)

R

Рис. 2. Зависимость к' Р<1ТГП (1), Н2ТГП (2), гпТГП (3) от соотношения АН-ЭА в подвижной фазе

Рис. 3. Зависимость к' РгТФП(ОН) (1), РгТФП (2), Н2ТФП(ОН) (3), Н2ТФП(4) и БеТФП (5) от соотношения АН-ЭА в подвижной фазе

удерживается дольше чем Н2ТФП на колонке. Кроме того, объемистые алкильные заместители в порфиринах сольватируются значительно хуже самого макроцикла [6]. Уменьшение полярности системы АН-ЭА по сравнению с АН приводит к закономерному для обращенно-фазовой ВЭЖХ уменьшению коэффициентов емкости всех соединений (рис. 2, 3). В подвижной фазе АН-ЭА (1:1) удерживание порфиринов меньше, чем в более полярной АН-АЦ (1:1).

Замена координационного узла порфирина М4Н2 на М4М существенно влияет на удерживание. Закономерно то, что координационно-ненасыщенные комплексы железа и цинка удерживаются слабее свободных оснований пор-фиринов, а координационно-насыщенные комплексы платины и палладия - сильнее. Порядок элюирования сохраняется во всех подвижных фазах и соответствует следующим рядам:

РеТФП < Н2ТФП < РИФП;

Н2ТФП(ОН) < КТФЩОН);

znтгп < н2тгп < РаТГП.

Лучшей подвижной фазой для разделения смесей порфиринов является та, в которой более всего различаются к свободных оснований порфиринов - ацетонит-рил-этилацетат (3:1). Примеры хроматограмм приведены на рис. 4, 5.

Рис. 4. Хроматограмма смеси ZnТГП (1), Н2ТГП (2), РаТГП (3) (подвижная фаза АН-ЭА (3:1), ¥ = 200 мкл/мин)

Рис. 5. Хроматограмма смеси Н2ТФП (1), Н2ТФП(ОН) (2), РгТФП (3) и РгТФП(ОН) (4) (подвижная фаза АН-ЭА (3:1), ¥ = 200 мкл/мин)

Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект 99-03-33052).

15 ВМУ, химия, №° 1

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Biesaga M., Pyrzylska K., Trojnowicz // Talanta. 2000. 51. P. 209.

2. Uvarova M.I., Brykina G.D., Spigun O.A. // J. Porphirins

Phthalocyanines. 2000. 4. P. 209.

3. Rothemund P. // J. Am. Chem. Soc. 1935. 57. P. 2010.

4. Traylor T.G., Nolan K.B., Hildreth R. // J. Am. Chem. Soc. 1983.

105. P. 6149.

5. Milgrom L.R., Jones C.C., Harriman A. // J. Chem. Soc., Perkin

Trans 2. 1988. P. 11.

6. Березин М.Б. / Успехи химии порфиринов. Т. 1. Л., 1983.

С. 251.

Поступила в редакцию 28.06.01