Метод Линдсея

Растворители: хлороформ, хлористый метилен. Концентрация реагентов 0,01моль/л

Окислитель ddq, o- или p-xa/

R = H, Alk, Ar, Het, -С≡СR и др.

Механизм синтеза мезо-замещенных порфиринов в кислой среде включает взаимодействие пиррола по карбонильной группе альдегида с образованием пиррилкарбинола который далее протонируется давая стабилизированный карбкатион, далее реагирующий с дополнительной молекулой пиррола с образованием мезо-замещенного дипирролилметана далее реакция повторяется с наращиванием полипиррольной цепи. В зависимости от условий проведения реакции, концентрации реагентов и применяемого катализатора конечный результат циклизации и последующего окисления может быть различным. Так определены условия при которых может образоваться в основном трифенилкоррол (избыток пиррола, выход до 10%), тетрафенилпорфин, N-перевернутый тетрафенилпорфирин (катализатор метансульфокислота) или тетрафенилсапфирин (до 1%).

Механизм синтеза мезо-замещенных порфиринов

Реакцией пирролов с альдегидами в настоящее время получено большое число мезо-замещенных порфиринов имеющих в мезо-положениях алкильные, алкинильные, арильные и гетерильные группы. Особенно много синтезировано производных тетрафенилпорфина, которые получаются с наибольшими выходами.

Следует отметить, что тетра-мезо-(орто-фенил)замещенные порфирины с достаточно большими орто-замещяющими группами существуют в виде четырех атропизомеров со статистическим распределением в равновесной смеси (1:4:2:1), которую можно разделить хроматографически при достаточной полярности замещающих групп.

Атропизомеры тетра-мезо-(орто-фенил)замещенных порфиринов

-изомер (25%)	-изомер (12,5%)
-изомер (50%)	-изомер (12,5%)

Первыми промежуточными соединениями в процессе конденсации пиррола с альдегидами, как предполагается, являются пиррилкарбинолы. Поэтому большой интерес представляет изучение возможности использования этих соединений для синтеза мезо-замещенных порфиринов.

В настоящее время разработано три метода синтеза пиррилкарбинолов. Первые два метода основаны на первоначальном получении 2-кетопирролов: реакция пиррольного реактива Гриньяра с хлорангидридом кислоты дает 2-кетопиррол и 3-кетопиррол с выходами приблизительно 60 и 15%, соответственно, альтернативный метод получения 2-кетопирролов заключается во взаимодействии по Вильсмайеру N,N-диметиламидов с пирролом в присутствии хлорокиси фосфора. 2-Кетопирролы затем восстанавливаются LiAlH₄ или NaBH₄ до пиррилкарбинолов. Прямой одностадийный метод получения пиррилкарбинолов осуществляется реакцией пиррол-2-карбоксальдегидов с литий или магний органическими соединениями. Последние два метода не имеют недостатка первого метода, который заключается в неселективности замещения при ацилировании пиррола.

Синтез пиррилкарбинолов

Пиррилкарбинолы самоконденсируются давая мезо-замещенные порфирины в условиях реакции Ротмунда. Выхода порфиринов в этой реакции сопоставимы с таковыми для конденсации пиррола с альдегидами. Кроме того, окрашенные промежуточные соединения, наблюдаемые при проведении конденсации пиррола с альдегидом, те же самые, что и при самоконденсации соответствующего пиррилкарбинола. Эти результаты доказывают, что пиррилкарбинолы действительно являются промежуточными продуктами при проведении реакции Ротмунда в кислой среде.

Синтез мезо-замещенных порфиринов обычно проводится в условиях сходных с условиями реакции Ротмунда, однако в некоторых случаях наблюдается значительное увеличение выхода порфиринов при добавлении в реакционную смесь ацетата цинка. Метод с использованием пиррилкарбинолов используется в основном для получения мезо-алкилпорфиринов и затрудненных порфиринов. Интерес вызывает тот факт, что объемистые пиррилкарбинолы, производные от 2-изобутирил- или 2-пивалоилпиррола не могут быть превращены в соответствующие порфирины.

Конденсация альдегида с пирролом позволяет получить порфирин, имеющий четыре одинаковые мезо-заместителя. Однако существует много задач, которые требуют наличия различных заместителей на периферии порфиринового цикла. Одним из простых подходов к этой цели является так называемая смешанно-альдегидная конденсация. Реакция пиррола со смесью двух альдегидов позволяет получить смесь шести порфиринов, которую разделяют с помощью тонкослойной хроматографии, а в случае наличия в одном из альдегидов сильнополярной группы с использованием колоночной хроматографии.