The Syntheses of Mn(III) Porphyrin Derivatives and Its Photoreactivity

Mn(III)-porphyrin 유도체의 합성과 그 광반응성

We are interested in studying the artificial photolysis of water which mimics the natural plant photosynthesis. In the artificial system there should be a proper photosensitizer, electron donor and electron acceptor. Since Mn-tetramer is known to be the essential part for the oxygten-evolving system in the natural photosynthesis, it is important to know or study the reactivity of Mn-porphyrins. As a model for the Mn-tetramer in the natural photosynthesis, we prepared the lipophilic and hydrophilic Mn-porphyrins. For the lipophilic porphyrin with long hydrocarbon chain, the long hydrocarbon chain was inserted in the porphyrin ring formation step. For the hydrophilic porphyrin, the porphyrin was sulfonated with sulfuric acid. These syntheses of lipophilic and hydrophilic Mn-porphyrins are significant, since the behaviors of these compounds will be different in the microemulsions or vesicles. We also found that the Mn-porphyrins were photoreduced in the microemulsion and water in the presence of amines.

광합성계를 모방한 인공물의 광분해기에는 광증감제, 전자공여체 및 전자수용체가 필요하다. 광합성계에서는 Mn-tetramer가 물의 산화를 담당하는 종이라는 것이 알려져 있으니 Mn 화합물의 반응성을 아는 것이 중요하다. 이 Mn-tetramer의 모델이 될 수 있는 지용성 및 수용성 Mn(III) porphyrin을 새로이 합성하였다. 지용성 Mn(III) porphyrin은 porphyrin 자체에 금속화하는 방법과 porphyrin 고리 자체를 합성 할 때 긴 탄소사슬을 넣는 방법을 이용하였다. 지용성이나 수용성 Mn(III) Porphyrin은 계면에서 거동이 다를 것으로 생각되기 때문에 그 합성에 의의가 있다고 하겠다. 이 합성된 Mn(III) porphyrin 유도체들은 아민이나 알코올이 존재하는데서 광환원된다는 사실을 알게 되었다. 이 사실은 광증감제와 더불어 이중으로 여기시킬 수 있다는 점에서 큰 의의가 있다.