Свойства и применение веществ и материалов на основе дибензотетрааза[14]аннулена

  • В. Д. Орлов Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина
  • В. Г. Удовицкий Научный физико-технологический центр МОН и НАН Украины

Abstract

В огляді розглянуто властивості та різноманітні застосування синтетичної азотвмісної макроциклічної сполуки дибензотетрааза[14]анулену (ТАА), яка подібна природній сполуці порфірину. Виявлено, що після першого синтезу цієї сполуки вона активно досліджувалась в хімії та різних хімічних технологіях. В останні роки значно розширилась область застосування ТАА та різноманітних матеріалів на його основі, і вони знаходять зараз широке застосування в біохімії, медицині, фармакології, а також в техніці та електроніці.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

В. Д. Орлов, Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина
Д. х. н., професор
В. Г. Удовицкий, Научный физико-технологический центр МОН и НАН Украины
К. т. н., завідувач лабораторії

References

1. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека: В 2-х томах. Т. 1. Пер. с англ. - М.: Мир, 1993. - 384 с.

2. The Porphyrin Handbook. Vol 6. Applications: Past, Present and Future Kadish K. M. / K. M. Smith, R. Guilard, Eds. - New York: Academic Press, 2000. - 346 р.

3. Hiller H., Dimroth P., Pfitzner H. 5.14-Dihydro-dibenzo[b. i][5.9.14.18]tetraaza[14]annulen, ein makrocyclischer Chelat-Bildner // Justus Liebigs Annalen der Chemie. - 1968. - Vol. 717. - No. 1 . - Р. 137-147.

4. Mountford Р. Dibenzotetraaza[14]annulenes: versatile ligands for transition and main group metal chemistry // Chemical Society Reviews. - 1998. - Vol. 27. - No. 2. - Р. 105-115.

5. Куликов О. В., Павловский В. И., Андронати С. А. Дибензотетраазамакрогетероциклы: синтез и свойства // Химия гетероциклических соединений. - 2005. - № 12. - С. 1763-1795.

6. Khaledi Н., Olmstead М. М., Ali Н. М., Thomas N. F. Indolenine meso-Substituted Dibenzotetraaza[14]annulene and its Coordination Chemistry toward the Transition Metal Ions MnIII, FeIII, CoII, NiII, CuII, and PdII // Inorg. Chem. - 2013. - Vol. 52. - No. 4. - P. 1926-1941.

7. Behret H., Clauberg W., Sandstede G. Reaction control for oxygen reduction by covering the electrode with a metal chelate // J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. - 1976. - Vol. 74. - No. 3. - P. 393-395.

8. Issahary D. A., Ginzburg G., Polak M., Meyerstein D. Electrocatalytic oxidations on chemically modified electrodes prepared by anodic deposition of a nickel complex with a tetraazamacrocyclic ligand // J. Chem. Soc., Chem. Commun. - 1982. - No. 8. - P. 441-442.

9. Roslonek G.; Taraszewska J. Electrocatalytic oxidation of alcohols on glassy carbon electrode electrochemically modified with nickel tetraazamacrocyclic complexes // J. Electroanal. Chem. - 1992. - Vol. 325. - No. 1-2. - P. 285-300.

10. Ciszewski A. Catalytic oxidation of methanol on a glassy carbon electrode electrochemically modified by a conductive NiII-curcumin film // Electroanalysis. - 1995. - Vol. 7. - No. 12. - P. 1132-1135.

11. Liu S-J. Kinetics of methanol oxidation on poly (NiII-tetramethyldibenzotetraaza[14]annulene)-odified electrodes / /Electrochimica Acta. - 2004. - Vol. 49. - No. 19. - P. 3235-3241.

12. Hashemnia S., Mehranpour A. M., Rezvani S. et al. Synthesis, electronic spectroscopy, electrochemistry and catalytic activity of a new Co(II) complex of 1, 4, 8, 11-tetraaza[14]annulene derivative // Synthetic Metals. - 2014. - Vol. 187. - P. 68-74.

13. Li H., Tu H., Cai Q. et al. Determination of sulfur dioxide in vitriol plant wastewater by using a polyNiMe4TAA electrochemically modified Pt microelectrode // Analyst. - 2001. - Vol. 126. - No. 5. - P. 669-672.

14. Gupta V. K. , Prasad R., Kumar P., Mangla R. New nickel (II) selective potentiometric sensor based on 5, 7, 12, 14-tetramethyldibenzotetraa zaannulene in a poly(vinyl chloride) matrix // Analytica Chimica Acta. - 2000. - Vol. 420. - No. 1. - P. 19-27.

15. Ying M., Yuan R., Zhang X-M., Li Z.-Q. Highly Selective Iodide Poly(vinyl chloride) Membrane Electrode Based on a Nickel (II) Tetraazaannulene Macrocyclic Complex // Analyst. - 1997. - Vol. 122. - No. 10. - P. 1143-1146.

16. Hunziker M., Bruno Hilti B., Rihs G. Metallic Conductivity in Metal Tetraaza[14]Annulene Iodides: The Crystal Structures of Dihydrodibenzo-[b, i]-1, 4, 8, 11-tetraazacyclotetradecinenickel and -palladium Iodides // Helvetica himica acta. - 1981. - Vol. 64. - No. 1. - P. 82-89.

17. Exnar I., Hunziker M. Lithium-iodine batteries based on metal dibenzo(b, i)-1, 4, 8, 11)Tetraaza(14)annulene -iodine charge transfer complexes // Journal of Power Sources. - 1988. - Vol. 22. - No. 1. - P. 69-76.

18. Hunziker M. Solid electrolyte cell and iodine-doped metal complexes as the cathode material. - US Patent 4, 584, 251, Int. cl. H01M 4/60, 1986.

19. Zhao P., Zhong C., Hunag L. et al. Corrosion inhibition of dibenzo [1, 4, 8, 11] tetraaza[14] annulene nickel on steel in 1 M HCl // Corrosion science. - 2008. - Vol. 50. - No. 8. - P. 2166-2171.
20. Mezo G., Herényi L., Habdas J. et al Syntheses and DNA binding of new cationic porphyrin-tetrapeptide conjugates // Biophysical Chemistry. - 2011. - Vol. 155. - No. 1. - P. 36-44.

21. Stojković M. R.1, Piantanida I., Kralj M., Marjanović M., Zinić M., Pawlica D., Eilmes J. The dicationic derivatives of DBTAA: Interactions with DNA/RNA and antiproliferative effects on human cell lines // Bioorg. Med. Chem. - 2007. - Vol. 15. - No. 4. - P. 1795-1801.

22. Stojkovicґ M. R., Marjanovic M., Pawlica D. et al. Cationic side-chains control DNA/RNA binding properties and antiproliferative activity of dicationic dibenzotetraaza[14]annulene derivatives // New J. Chem. - 2010. - No. 3. - P. 500-507.

23. Chandra S., Tyagi M., Agrawal S. Spectral and antimicrobial studies on tetraaza macrocyclic complexes of PdII, PtII, RhIII and IrIII metal ions // Journal of Saudi Chemical Society. - 2011. - Vol. 15. - No. 1. - P. 49-54.

24. Chandra S., Tyagi M., Agrawal S. Synthesis and characterization of a tetraaza macrocyclic ligand and its cobalt (II), nickel (II) and copper (II) complexes // J. Serb. Chem. Soc. - 2010. - Vol. 75. - No. 7. - P. 935-941.

25. Tyagi M., Chandra S. Synthesis and spectroscopic studies of biologically active tetraazamacrocyclic complexes of Mn(II), Co(II), Ni(II), Pd(II) and Pt(II) // Journal of Saudi Chemical Society. - 2014. - Vol. 18. - No. 1. - P. 53-58.

26. Mahadeo A. Sakhare, Santosh L. Khillare, Machindra K. Lande et al. Synthesis, characterisation and antimicrobial studies on La(III), Ce(III) and Pr(III) complexes with a tetraaza macrocyclic Ligand // Advances in Applied Science Research. - 2013. - Vol. 4. - No. 1. - P. 94-100.

27. Sustmann R., Korth H-G., Kobus D. et al. FeIII Complexes of 1, 4, 8, 11-Tetraaza[14]annulenes as Catalase Mimics // Inorg. Chem. - 2007. - Vol. 46. - No. 26. - P. 11416-11430.

28. Rauen U., Kettler-Thiel T., De Groot H. et al. Conversion of the Synthetic Catalase Mimic Precursor TAA-1 into the Active Catalase Mimic in Isolated Hepatocytes // Chemical Biology & Drug Design. - 2009. - Vol. 73. - No. 5. - P. 494-501.

29. Eilmes J., Michalski O., Wozniak K. New chiral receptors based on dibenzotetraaza[14]annulenes // Inorganica Chimica Acta. - 2001. - Vol. 317. - No. 1- 2. - P. 103-113.

30. Molecular materials / Duncan W. Bruce, Dermot O’Hare, Richard I. Walton, Eds. - John Wiley & Sons, Ltd, 2011. - 374 p.

31. Kymissis I. Organic Field Effect Transistors: Theory, Fabrication and Characterization. - Springer, 2009. - 149 р.

32. Organic Electronics. Structural and Electronic Properties of OFET / edited by Christof Wоll. - Weinheim, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. - 2009. - 634 р.

33. Jianzhuang Jiang Functional Phthalocyanine Molecular Materials. - Verlag-Berlin-Heidelberg, Springer. - 2010. - 325 р.

34. Lin L-S., Marks T. J., Kannewurf C. R. et al. New class of electrically conductive metallomacrocycles: iodine-doped dihydrodibenzo[b, i][1, 4, 8, 11]tetraazacyclotetradecine complexes // J. Chem. Soc., Chem. Commun. - 1980. - No. 20. - P. 954-955.

35. Honeybourne C. L., Ewen R. J. Semiconductor, патент DE3244453 A1, дата приоритета - 1 декабря 1981 г., дата публикации - 23 июня 1983 г.

36. Honeybourne C. L., Hill C. A. S., Ewen R. J. The use of conjugated organic macrocycles as the active elements in toxic gas sensors // Proc. 2-nd International Conf. on Chemical Sensors. - Bordeaux (France). - 1986. - P. 111- 114.

37. Орлов В. Д., Удовицкий В. Г. Физико-химические исследования некоторых фталоцианинов и тетраазааннуленов-газочувствительных компонентов химических сенсоров // Мат. межд. конф. «SENSOR-TECHNO-93». - Санкт-Петербург. - 1993. - 283 с.

38. Орлов В. Д., Колос Н. Н., Удовицкий В. Г. Датчик загазованности воздуха галогенами АС СССР № 1770877 МКИ3 G01N 27/12, опубл. 23. 10. 92, бюл. № 39.

39. Kryglenko I. V., Snopok B. A., Shirshov V. M., Vengher E. F. Digital aroma technology for chemical images of complex mixtures // Semiconductor Physics, Quant. Electronics and Optoelectronics. - 2000. - Vol. 3. - No. 4. - P. 529-541.

40. Yamana M., Shinozaki M., Kashiwazaki N. Gas-sensing properties of Cu-tetraazaannulene thin films // Sensors and Actuators. b. chemical. - 2000. - Vol. 66. - No. 1 - P. 299-302.

41. Slipchenko N. I., UdovitskiyV. G., Orlov V. D. Thin films of organic semiconductors for gas sensors development // Functional Materials. - 2003. - Vol. 10. - No. 3 - P. 559-564.

42. Слипченко Н. И., Удовицкий В. Г. Тенденции развития и конструктивно-технологические особенности полупроводниковых газовых сенсоров на основе органических полупроводников // Труды І-го Межд. радиоэлектронного форума «Прикладная электро¬ника. Состояние и перспективы развития» (МРФ-2002), Харьков. - 2002. - С. 500- 501.

43. Удовицький В. Г., Орлов В. Д. Вплив хімічного модифікування тонких плівок дибен¬зотетрааза[14]ануленів на їх хемочутливі властивості // Матеріали XІХ Української конференції з органічної хімії, Львів. - В. Д. Орлов, В. Г. Удовицкий ФІП ФИП PSE, 2014, т. 12, № 3, vol. 12, No. 3 381 2001. - 136 с.

44. Bin Y., Yi J., Zhang F. Dibenzotetraaza[14]annulene compound and preparation method and application thereof, Патент КНР CN101157660 A, дата приоритета 9 ноября 2007 г., дата публикации 9 апреля 2008 г.

45. Bin Y., Zhao F., Huang L.et al. Dibenzotetraaza [14]annulene materials for recordable blue laser optical disk // Proceeding of SPIE. - 2007. - Vol. 6827, Quantum Optics, Optical Data Storage, and Advanced Microlithography. - P. 682712(1-4).

46. Удовицький В. Г. Властивості і практичне використання в електроніці тонких плівок органічного напівпровідника дигідродибензотетраазаанулену та його похідних. Тези доповідей Ш Міжн. науково-практичної конференції «Напівпровідникові матеріали, інформаційні технології та фотовольтаїка» (НМІТФ-2014), 20-23 травня 2014 р., м. Кременчук, Україна. - C. 179-180.

47. Whyte A. M., Shuku Y., G., Nichol G. S. et al. Planar Ni(II), Cu(II) and Co(II) tetraaza[14] annulenes: structural, electronic and magnetic properties and application to field effect transistors // J. Mater. Chem. - 2012. - No. 22 - P. 17967-17975.

48. Sister E., Gottfried V., Kapon M. et. al. Structural characterization of the product of oxidation of a macrocyclic cobalt(II) complex in pyridine solution // Inorg. Chem. - 1988. - Vol. 27. - No. 4 - P. 600-604.

49. Azuma N., Tani H., Ozava T. et. al. A Crystal Modification of Dibenzo(b, i)(1, 4, 8, 11)tetraaza[14]annulene: X-Ray Molecular Structure and Proton Tautomerism of the Highly n-Conjgated Form // J. Chem. Soc. Perkin Trans., II. - 1995. - No. 2 - P. 343-348.

50. Орлов В. Д., Удовицький В. Г., Орлова Н. М. та ін. Вакуумне нанесення тонких плівок органічних напівпровідників і дослідження їх будови // Мат. Міжн.конф. з фізики і технології тонких плівок. Ч. II, Івано-Франківськ (Україна). - 1995. - 333 с.

51. Орлов В. Д., Удовицкий В. Г. Вакуумное напыление тонких пленок органических полупроводников и исследование их структуры // Технол. и конструир. в электрон. аппарат. - 2001. - № 6. - С. 9-11.

52. Snopok B. A., Lampeka Ya. D. Thin films of organic molecular crystals (OMC) possessing type B lattice: spatial structure of dibenzotetraazaannulene film is related to its thickness // Semiconductor Physics. Quantum Electronics and Optoelectronics. - 1999. - Vol. 2. - No. 2. - P. 69-72.

53. Удовицкий В. Г. Рентгеновское исследование кристаллической структуры тонких пленок дибензотетрааза[14]аннулена // Фізична інженерія поверхні. - 2003. - Т. 1. - № 3-4. - С. 310-315.

54. Удовицкий В. Г. Исследование кристаллической структуры тонких пленок органического полупроводника-дигидродибензотетраазааннулена // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології. - 2008. - Т. 6. - № 4. - С. 1343-1354.

55. Удовицкий В. Г., Кропотов А. Ю. Полиморфизм в тонких пленках органических по¬лупроводников. Збірн. наук. праць. Міжн. наук. конф. «Фізико-хімічні основи формування і модифікації мікро-та наноструктур» (FMMN’2010), Харків, 2010. - Т. 1. - С. 83-84.

56. Удовицкий В. Г. Дослідження спектру оптичного поглинання та ширини забороненої зони високоорієнтованих тонких плівок дигідродибензотетраазаанулену // Фізична інженерія поверхні. - 2009. - Т. 7. - № 1-2. - С. 82-86.

57. Organic nanomaterials: synthesis, characterization, and device applications / edited by T. Torres, G. Bottari, John Wiley & Sons Inc., Hoboken, New Jersey, 2013, 601 p.

58. Maurıcio J., Caiut A., Nakagaki S. et al. Nickel (II) and manganese(III) tetraazaannulenes complexes encapsulated in porous Vycor glass (PVG): investigation of catalytic activity // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. - 2004. - Vol. 222. - No. 1- 2 - P. 213-222.

59. Maurıcio J., Caiut A., Nakagaki S. et al. Encapsulation of Tetraazaannulenato Compounds in Matrix by Sol-Gel Process // Journal of Sol-Gel Science and Technology. - 2003. - Vol. 28. - No. 1 - P. 57-64.

60. Andrews P. C., Atwood J. L., Barbour L. J. et al. Supramolecular confinement of C60, S8, P4Se3 and toluene by metal(II) macrocyclic complexes // J. Chem. Soc., Dalton Trans. - 1999. - No. 17 - P. 2927-2932.

61. Croucher P. D., Nichols P. J., Raston C. L. Confinement of C60 in an extended saddle shaped nickel (II) macrocycle // J. Chem. Soc., Dalton Trans. - 1999. - No. 3 - P. 279- 284.

62. Ishii T., Aizawa N., Kanehama R. et al. Cocrystallites consisting of metal macrocycles with fullerenes // Coordination Chemistry Reviews. - 2002. - Vol. 226. - No. 1-2 - P. 113-124.

63. Basiuk E. V., Rybak-Akimova E. V., Basiuk V. A. et al. Adsorption Modification of Single-Walled Carbon Nanotubes with Tetraazaannulene Macrocyclic Complexes // Nano Letters. - 2002. - Vol. 2. - No. 11. - P. 1249-1252.

64 Basiuk E. V., Basiuk V. A., Rybak-Akimova E. V. et al. Hybrid Materials Based on Single-Walled Carbon Nanotubes and Tetraazamacrocyclic Compounds - in book: Fullerenes and Nanotubes: The Building Blocks of Next Generation Nanodevices / Editors: P. V. Kamat, D. M. Guldi, F. Souza. - The Electrochemical society INC, Pennington, New Jersey, USA, 2003. - Р. 375-381.

65. Basiuk V. A. Interaction of Tetraaza[14]annulenes with Single-Walled Carbon Nanotubes: A DFT Study // J. Phys. Chem. B. - 2004. - Vol. 108. - No. 52. - P. 19990-19994.

66. Basiuk E. V., Basiuk V. A., Rybak-Akimova E. V. et al. Self-Assembly of Tetraazamacrocyclic Compounds on Single-Walled Carbon Nanotubes: Experimental and Theoretical Studies //NSTI-Nanotech. - 2004. - Vol. 3. - Ch. 5 - P. 198-201.

67. Basiuk E. V., Martínez-Herrera M., Álvarez-Zauco E. Noncovalent functionalization of graphene with a Ni(II) tetraaza[14]annulene complex // Dalton Trans. - 2014. - Vol. 43. - No. 20. - P. 7413-7428.
Published
2015-06-22
How to Cite
Орлов, В. Д., & Удовицкий, В. Г. (2015). Свойства и применение веществ и материалов на основе дибензотетрааза[14]аннулена. Journal of Surface Physics and Engineering, 12(3), 372 - 385. Retrieved from https://periodicals.karazin.ua/pse/article/view/2857