ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Хлорофилл из "Неорганическая химия" Имеется группа соединений — фталоцианины, изо-злектронные с порфиринами (рис. 18.2). Они интересны не только как модель биологически активных порфиринов фталоцианины имеют практическое значение. Их интенсивно окрашенные металлические комплексы применяются в качестве красителей и пигментов [5]. [c.572] Размер полости (диагональ) фталоцианинового цикла примерно на 10 пм меньше, чем порфиринового, вследствие меньшего размера атомов азота, образующих полость фталоцианина, по сравнению с углеродом в цикле порфирина [6]. Устойчивость порфириновых комплексов с катионами металлов(II) уменьшается по ряду Ирвинга — Уильямса Си + Со2+- -Ре2+- (положение N1 + определяется хорошим сродством плоского цикла к атому металла с конфигурацией ). Скорость образования комплексов порфиринов с металлами уменьшается в последовательности Си + Со +- -Ре +- К12+ [7]. [c.572] Порфириновые циклы входят в различные биологические системы. Металлопорфирины — распространенные биологически активные соединения, функции которых могут меняться с изменением природы металла, его степени окисления и природы органических заместителей в порфириновом цикле. [c.572] Частота поглощаемого излучения зависит от природы заместителей в молекуле хлорофилла. Кроме хлорофилла, в растениях имеются другие пигменты, такие, как каротиноиды, поглощающие свет с высокой энергией. [c.573] Световая энергия, поглощаемая хлорофиллом, используется для осуществления фотосинтеза, что предохраняет биологическую систему от фотохимического разрушения [8]. Фотон, попадая в молекулу хлорофилла, обеспечивает ее энергией для проведения последовательных окислительно-восстановительных реакций (рис. 18.4). Система / вырабатывает относительно сильные восстановители и слабые окислители, в системе II образуются сильные окислители и слабые восстановители. [c.573] Сильный окислитель в системе II ответствен за производство молекулярного кислорода. Комплексы марганца, вероятно, содержащие два атома марганца в молекуле, восстанавливают окислитель, который рециркулирует с использованием ёще одной молекулы хлорофилла (рис. 18.5) [9—11]. [c.573] Восстановитель системы I передает свои электроны молекулам-акцепторам, таким, как ферредоксин (Ре2+/Ре +), и в конечном итоге образуется НАДФ-Н . [c.573] Основываясь на известной структуре хлорофилла, а также на результатах изучения фотохимического поведения хлорофилла, можно установить его роль в фотосинтезе [12]. Пространственно сопряженный порфириновый цикл снижает энергию электронных переходов в процессе фотосинтеза и смещает максимум поглощения в видимую область спектра. Сопряжение также обеспечивает жесткость строения хлорофилла, и поэтому меньще энергии тратится на внутреннее термическое разрушение (через молекулярную вибрацию). [c.574] Важным свойством хлорофилла является его фосфоресценция. Фосфоресценция возникает при переходе возбужденного электронного состояния с ограниченным временем жизни в основное. Если такое возбужденное состояние достижимо, протекающая химическая реакция использует энергию до фосфоресценции. Если имеет место только фосфоресценция, это означает, что энергия будет теряться за счет промежуточных переходов и не используется в химической реакции. Для фосфоресценции необходимо обязательное наличие комплексов металла. Свободные порфирины проявляют только эмиссионную фосфоресценцию. Спин-орбитальное взаимодействие с ионом металла приводит к смешиванию возбужденного синглетного и триплетного состояний молекулы хлорофилла и последующему переходу к относительно устойчивому чистому триплетному состоянию, которое и является движущей силой фосфоресценции и источником энергии фотосинтеза [13]. [c.574] Вернуться к основной статье