Protonation and Coordinative Properties of 14-Membered Tetraaza Macrocycles Linked to Phthalocyanines

Summary.

 The protonation behaviour and coordination ability of 14-membered tetraaza macrocycles in the periphery of a phthalocyanine core (L) together with a model compound of identical macrocyclic structure towards Co²⁺, Ni²⁺, and Cu²⁺ has been studied potentiometrically at 25°C in 0.3 M KCl solution. The protonation pattern of L indicates that the basicities of three secondary amino groups are high and comparable; the fourth one is of rather low basicity, probably due to the effect of charge repulsion. It is shown that the potentiometric data for the phthalocyanine derivative can be used to estimate the stability constants and the distribution diagram for the species in solution by treating each macrocycle L′ at the periphery of the phthalocyanine core separately using the program TITFIT.

Zusammenfassung.

 Protonierungsverhalten und Koordinationsfähigheit von vierzehngliedrigen Tetraazamacrocyclen an der Peripherie eines Phthalocyanins (L) sowie einer Modellverbindung mit gleicher makrocyclischer Struktur wurde in 0.3 M KCl-Lösung für Co²⁺, Ni²⁺ und Cu²⁺ potentiometrisch bestimmt. Das Protonierungsverhalten von L zeigt, daß die Basizität von drei sekundären Aminogruppen hoch und vergleichbar, die der vierten, wahrscheinlich bedingt durch gegenseitige Abstoßung der Ladungen, jedoch ziemlich schwach ist. Die Stabilitätskonstanten können aus den potentiometrischen Daten bestimmt werden. Für die jeweiligen macrocyklischen Liganden L′ an der Peripherie des Phthalocyanins wurden die Stabilitätskonstanten und das Verteilungsdiagramm für die Spezies in Lösung mit Hilfe des TITFIT-Programms bestimmt.