Порфірини. прир. макрогетероцікліч. пігменти. містять в молекулі цикл порфина (ф-ла I). Формально виходять з порфина заміщенням атомів Н в циклі на разл. орг. радикали. До Порфірини відносять такі важливі пігменти. як гемо- глобіну, хлорофіли. цитохроми і деякі ін. ферменти (каталаза, пероксидаза). Виявлено порфіріни також у виділеннях тварин, оперенні птахів, шкаралупі яєць, раковинах молюсків, нафтах. бітумах. копалин орг. залишках, метеоритах.
Атоми З в Порфірини нумерують, згідно але номенклатури ІЮПАК (ф-ла Па) або Фішера (Ш). Чотири атома С (5, 10, 15 і 20 в ф-ле Ш), що зв'язують піррольних цикли, наз. мезо-вугле-рідними атомами.
Число ізомерів положення для порфіринів визначається кол-вом заступників і їх розташуванням в молекулі. Для порфиринов з двома заступниками (напр. СН3 і С2 Н5) за умови, що обидва заступники присутні в кожному піррольних циклі, можливі 4 типи ізомерів. При наявності трьох разл. заступників число типів зростає до 15. Природні порфірини з двома заступниками мають гл. обр. розташуванням типу III, з трьома-типу IX (див. табл.).
Порфина і порфірини-високоплавкі інтенсивно забарвлені сполуки. (Гл. Обр. Темно-червоного кольору); т. разл. порфина 360 ° С, порфіринів-ок. 500 ° С, порфірини добре розчин. в СНС13. ДМФА, гірше в етанолі і метанолі. не розчин. в воді. Молекули порфиринов плоскі і зазвичай асоційовані внаслідок утворення водневих зв'язків. В УФ спектрі порфиринов l макс
400 нм (т. Зв. Смуга Сорі, е 400 000), 500 600 нм (е 15 000 і менше)
П орфіріни-ароматичних. структури; мають високу енергією сполучення (840 кДж / моль), що проявляється в стабільності з'єднань. Для порфіринового циклу характерна наявність двох таутомерних форм:
Порфірини-амфотерні сполуки .; атоми N в молекулі здатні приєднувати протони з утворенням моно- або дікатіо-нів, обидві групи NH-отщеплять протони з утворенням моно- або діаніонов: РН2порфірін, Р 2 -діаніон, -дікатіон. П орфіріни-слабкі к-ти; Рк1 і РК2 (для етіопорфіріна) +16, рК3 октаалкілпорфірінов ок. +5,5 (2,5% -ний водний розчин додецилсульфату Na).
При взаємодій. з солями металів порфіріни утворюють метало-порфірини, наиб. важливий з яких брало-гем, або ферропрото-порфирин (див. Гемоглобін); наиб. важливий гидрируются. метало-порфирин-хлорофіл. Металлопорфиринов легко вступають в р-ції електрофор. заміщення, гл. обр. по мезо-положенням. Для вільних порфіринів ці р-ції утруднені внаслідок утворення в кислому середовищі дікатіона, який не вступає в електрофор. р-ції.
П орфіріни і їх металокомплексів легко відновлюються. Найлегше протікає ЕлектроХіт. відновлення з утворенням моно- і діаніонов, к-які є сильними ну-клеофіламі і швидко реагують (гл. обр. по мезо-вуглець-ним атомам) з донорами протонів і такими електрофілами, як СН3 I. М'яке гідрування циклу порфиринов призводить до хлорину (ф-ла III) і Флорін (IV), більш глибоке-к бактеріохлорінам (V), порфодіметенам (VI), порфомете-нам (VII) і порфіріногенам (VIII).
Якщо в Порфірини присутні ненасичений. заступники, напр. ві-нільная група, то до порфіріногенов такі сполуки. відновлюються амальгамою Na. Обробка порфіріногенов О2 повітря на світлі, йодом або 2,3-дихлор-5,6-діціанобен-зохіноном призводить до їх переходу в порфірини. Під дією HI відбувається, як правило, розрив кільця порфиринов і освіту суміші піролів.
Під дією м'яких окислювачів або електрохімічних порфірини і їх металокомплексів утворюють продукти окислення-катіон-радикали, під дією сильних окислювачів (напр. СrO3. КМnО4) відбувається розрив кільця:
Окислить. розщеплення порфиринов в організмі призводить до утворення жовчних пігментів. Порфірини порівняно легко метіліруется по атомам N, напр.
Метальних групи відчувають просторів. труднощі, внаслідок чого макроцикл виявляється "гофрованим". Методи синтезу порфіринів: конденсація монопірролов з альдегідами (р-ція 1); самоконденсаціі монопірролов, що містять в положенні 2 групу СН2 Х, де X = О Ас, ОН, Сl, Вr, N (CH3) 2 (р-ція 2); конденсація діпіррілметенов і діпір-рілметанов (3а і 3б); конденсація тетрапіррольних Інгер-Медиатим, к-які м. б. отримані, в свою чергу, з діпіррілметенов, діпіррілметанов або ступінчастим синтезом з монопірролов (напр. р-ція 4).
У клітинах рослинних і тваринних організмів біосинтез порфіринів здійснюється з гліцину і бурштинової к-ти.
П орфіріни- основа деяких прир. барвників. модельні сполуки. для вивчення процесу оксигенації при фотосинтезі. лек. препарати в терапії раку (напр. димер гематопорфірину-фото-Фрін); металлокомплексов порфиринов-каталізатори окислення і епоксідірованія вуглеводнів.
Літ. Хімія біологічно активних природних сполук, під ред. Н.А. Преображенського і Р. П. Євстигнєєва, М. 1976, с. 100-84; Загальна органічна хімія. пер. з англ. т. 8, М. 1985, с. 388-413; Порфірини: структура, властивості, синтез, під ред. Н.С. Еніколопяна, М. 1985; Порфірини: спектроскопія. електрохімія. застосування, під ред. Н.С. Еніколопяна, М. 1987; Falk J. E. Porphyrins and meta! Lopcrphyrins, Amst.-L.-N. Y. 1964; Dolphin D. (ed.), The Porphyrins. Structure and synthesis, v. 1, pt A, L.-N. Y. 1978. P. П. Євстигнєєва.
