Eingegangen am 11. Juli 1986
Pocket Porphyrins with Intramolecular Ligands The synthesis of phorphyrins 12 with a pocket and an intramolecularly attached pyridine ring as a ligand is described. The key step involves porphyrin cyclization of 1,3,5-benzenetricarboxylic tris[2-(2-formylphenoxy)ethyl] ester (lo), building up the pocket, and 3-[3-(4alkyl-2-formylphenoxy)propyl]pyridine (5), introducing the pyridine ligand, with four equivalents of pyrrole (11). Preparation procedures for the starting materials are described; NMR data of the target porphyrins 12 and their assignments are tabulated. Synthetische Porphyrine, deren Eisen(I1)-Chelate das Hgimoglobin nachahmen konnen, sollten sowohl den fiinften Liganden fur das Eisen(I1)-Ion, als auch die ,,hydrophobe Proteintasche" bereitstellen, in der das Sauerstoff-Molekiil nach der Oxygenierung raumlich geschutzt koordinieren kann. Tetraphenylporphyrine mit solchen Merkmalen sind das ,,Picket Fence"-, ,,Picket Tailed"-und ,,Pocket"-Porphyrin nach Collman '-1 sowie die ,,Capped"-Porphyrine nach Baldwin'*'). In dieser Arbeit sollte die das Porphyrin uberdeckende Pyromellitsaure-tetraglycolester-,,Kappe" des ,,Capped"-Porphyrins zu einer dem Sauerstoff zuganglicheren Tasche geoffnet werden. Als fiinfte Koordinationsstelle sollte ein Pyridin-Ring an ddS Porphyrin-System gebunden werden. Das Konzept der Synthese war der bekannte RingschluD von Pyrrol und Aldehyd zum Porphyrin. fiber die Aldehyde sollte sowohl die Tasche als auch der funfte Ligand moglichst einstufig in das Porphyrin-System eingebaut werden, da Pyrrol-Aldehyd-Cyclisierungen zu Porphyrinen meist rnit schlechten Ausbeuten ablaufen. Zusltzliche Synthesestufen wiirden dieses Problem verscharfen. Ausgangsprodukte der Synthese sind p-Alkylphenole 1 und Salicylaldehyd (6). Die Bromierung der Phenole 1 fiihrt zu o-Bromphenolen 26), die rnit 3-(3-Pyridyl)propylchlorid (3) zu den 3-[ 3-(4-Alkyl-2-bromphenoxy)propyl]pyridinen 4 verethert werden. Die o-Bromphenylether 4 werden nach Metallierung mit n-Butyllithium durch N.N-Dimethylformamid oder N-Formylpiperidin in die 3-[3-(4-Alkyl-2-formyIphenoxy)propyl]pyridine 5 iibergefuhrt; durch 5 wird bei der Cyclisierung der Pyridin-Ring als funfter Ligand in das Porphyrin eingefiihrt. -Die Vorbereitung der ,,Tasche" gelingt durch Veretherung des Salicylaldehyds (6) mit 2-Chlorethanol (7) und Veresterung des Salicylaldehydglycolethers 8 mit Trimesinsauretrichlorid (9)'). Der entstehende 1,3,5-Benzoltricarbonsaure-tris[2-(2-fo~ylphenoxy)ethylester] (10) dient auch als ,,organisches Template" bei dem nachfolgenden RingschluD rnit dem Aldehyd 5 und vier Aquivalenten Pyrrol(l1) zum Zielporphyrin 12 mit Ausbeuten zwischen 0.6 und 2.2%. Die dargestellten Porphyrine zeigen typische Lichtabsorptionen und