Yeni mono ve bis ftalosiyaninlerin sentezi ve özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and investigation of properties of novel mono and bis phthalocyanines
Yazar: GÜLŞAH GÜMRÜKÇÜ
Danışman: PROF. DR. MAHMURE ÜSTÜN ÖZGÜR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Anorganik Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Ftalosiyaninler = Phthalocyanines

Özet:
Porfirinler, ftalosiyaninler, tetrabenzoporfirinler ve porfirazinler, tetrapirol makrohalkalarının türevleridir. Bu yapılar, son yıllarda hem temel bilim hem de uygulamalı çalışmalar için üzerinde önemle durulan konulardan birini oluşturmaktadır. Koordinasyon bileşiklerinin önemli bir üyesi olan ftalosiyaninler, porfirinlerin yapısal tetraazatetrabenzo analogları olup laboratuar çalışmaları sonucu elde edilen tamamen sentetik ürünlerdir. Bunlar baskı mürekkeplerinde, kaplamalarda, boya ve plastiklerde mavi ve yeşil olarak kullanılmalarının yanı sıra, katalizör, kimyasal sensör, elektrokromik gösterge cihazları, elektrofotografi, optik veri toplanması, gaz sensör, sıvı kristal renkli ekran uygulamaları, nonlineer optik, fotodinamik terapi, bilgisayar teknolojisi, lazer teknolojisi, fotokopi, yüksek enerji pilleri gibi pek çok alanda da yoğun olarak kullanıma sahiptirler.Ftalosiyaninler genellikle ftalonitril ve bunların çeşitli türevlerinden (örneğin; ftalimid, ftalik asit vb.) veya bunların substitüsyon ürünlerinden metalsiz olarak ve metal tuzları ile de genellikle yüksek sıcaklıklarda metalli olarak sentezlenmişlerdir. Merkezde bulunan metal iyonu ve periferal substitüentler değiştirilerek yeni ftalosiyaninler elde edilebilmektedir.Isıya, ışığa, yükseltgen olmayan asitlere ve bazlara karşı oldukça dayanıklı olan metalsiz ve metalli ftalosiyaninlerin en büyük dezavantajı organik çözücülerde ve suda çözünürlüklerinin az olmasıdır. Ftalosiyanin moleküllerine çeşitli sübstitüe gruplar bağlanarak çözünürlük özellikleri arttırılabilir. Sübstitüe olmamış ftalosiyaninlerin organik çözücülerde çözünür olmamalarından ve uygulamaya yönelik malzemelerin uygun çözücülerde çözünür olmaları gerektiğinden son yıllarda ftalosiyanin kimyasındaki araştırmacıların önemli bir hedefi de çözünür ürünler elde etmek olmuştur. Katı haldeki düşük düzenlenme nedeniyle tetra-sübstitüe ftalosiyaninler okta-sübstitüe ftalosiyaninlerden daha fazla çözünürler. Metalsiz ve metalli tetra-sübstitüe ftalosiyaninler normal olarak 3- veya 4- sübstitüe ftalonitril ya da diiminoisoindolinden başlanarak uygun bir metal tuzu varlığında uygun bir solvent içerisinde elde edilirler.Bu çalışmanın ilk bölümünde, istenilen yeni dinitril türevinin sentezinde kullanılan 4-nitroftalonitril literatürde belirtilen aşamalar doğrultusunda sentezlendi. (2E)-5-metilhekza-2,4-dien-1-ol (2) ve 2-(2H)-Benzotriazol-2-yl)-4?1.1.3.3.tetrametilbutilfenol (4) başlangıç maddeleri olarak seçildi. Çalışmanın ikinci aşamasında, kuru DMSO içerisinde gerçekleşen reaksiyonda, 4-nitroftalonitrildeki (1) ?NO2 grubunun koparak sırasıyla (2E)-5-metilhekza-2,4-dien-1-ol (2) ve 2-(2H)-Benzotriazol-2-yl)-4?1.1.3.3.tetrametilbutilfenol (4) bileşiklerindeki ?OH grubuyla yer değiştirmesi ile literatürde bulunmayan yeni ftalonitril türevleri [4-{[(2E)-5-metilheksa-2,4-dien-1-yl]oksi}ftalonitril (3) ve 4-[2-(2H?1,2,3-benzotriazol?2-yl)-4-(1,1,3,3-tetrametilbütil)fenoksi] ftalonitril (5)] sentezlendi (Şekil 1). Bu nükleofilik aromatik yer değiştirme reaksiyonunda K2CO3 baz olarak kullanıldı. Sentezlenen dinitril türevlerinden 5 numaralı bileşiğin uygun metal tuzları varlığında komplekslerine geçildi. Bu ligand ve kompleksler reaksiyon ortamından yan ürünlerle birlikte elde edildiklerinden ve yaygın olarak kullanılan organik çözücülerde kolaylıkla çözünebildiklerinden elde edilen ligand ve kompleksler kromatografik yöntemler kullanılarak saflaştırıldı. Sentezlenen bu yeni bileşiklerin yapıları, elementel analiz, FT-IR, UV-Vis, ESI-MS, GC MS ve 1H NMR teknikleri kullanılarak karakterize edildi.3 ve 5 nolu bileşiklerinin IR spektrumlarında 4-nitroftalonitril bileşiğinin NO2 grubuna ait olan 1535 cm-1 ve 1350 cm-1 bantlarının gözlenmeyişi bileşiklerin oluşumunun bir göstergesidir. 3 ve 5 nolu ftalonitril türevlerinin FTIR spektrumunda 2233 cm-1' de gözlenen C?N gerilme titreşimlerine ait pik, ftalosiyaninlerde (6, 7, 8, 9, 10, 11 ve 12) gözlenmemektedir. 3 nolu maddenin 1H-NMR spektrumunda, aromatik protonlara ait kimyasal kayma değerleri ? 7.84, 7.41 ve 7.32 ppm' de, konjuge karbonlardaki protonlar ? 6.90 ve 4.94 ppm'de ve alifatik protonlar ? 1.36 ppm'de tespit edildi. 5 nolu bileşiğin 1H-NMR spektrumunda, aromatik yapıya ait protonlar ? 7.99, 7.75, 7.57, 7.33, 7.18, 7.10 ve 7.09 ppm'de tespit edildi. Alifatik kısımdaki protonlar ise ? 1.77, 1.42 ve 0.78 ppm'de ortaya çıktı. 3 ve 5 bileşiklerinin kütle spektrumlarında sırasıyla m/z 239 (3) ve 450.5' de (5) [M+H]+ molekül iyon pikinin gözlenmesi, beklenilen ürünlerin oluştuğunu gösterdi. Sentezlenen 5 bileşiğinin ve metal komplekslerinin sıvı kristal özellikleri polarizasyon mikroskobu ve diferensiyel tarama (DSC) ile incelendi.Çalışmanın üçüncü kısmında, periferal pozisyonlarda tetrametilbütilfenilbenzotriazolfenoksi grupları taşıyan tetra sübstitüe metalli ftalosiyaninlerin sentezi (6, 7, 8, 9 ve 10), susuz metal tuzları [Zn(OAc)2, NiCl2, CoCl2, CuCl2 ve Lu(OAc)3] ile 5 bileşiğinin 170?180 oC'de argon atmosferi altında, metalsiz ftalosiyaninin sentezi (11) argon atmosferi altında ftalonitril türevinin (5) siklotetramerizasyonu ile n-hekzanol' de ve lutesyum bis ftalosiyanin kompleksinin sentezi (12) ise azot atmosferinde ve susuz ortamda 5'in lutesyum (III) asetat tuzu ile kuvvetli bir baz olan DBU varlığında 1-hekzanol içerisinde kaynatılmasıyla gerçekleştirildi.8, 9 ve 10' un 1H NMR spektrumları, paramanyetik özellik göstermelerinden dolayı alınmadı. Bunun yanında 6, 7 ve 11' in 1H NMR spektrumlarının, yapıları ile uyum içinde olduğu gözlendi. 6 ve 7 komplekslerinin 1H NMR spektrumlarında, aromatik protonlar sırasıyla ? 7.94?6.98 ve ? 7.98?7.10 ppm arasında çıkan piklerle; alifatik grupta bulunan -CH2- protonları sırasıyla ? 1.50-0.81 ve ? 1.48-0.87 ppm' de görüldü. 11 kompleksinde aromatik yapıya ait protonlar ? 8.72?7.12 ppm aralığında, alifatik -CH2, -C(CH3)2 and t-Bu(CH3)3 protonlar ise ? 1.83, 1.46 ve 0.86 ppm'de gözlendiler. N-H protonları, beklenildiği gibi TMS'den daha kuvvetli alanda ? -2.31 ppm'de gözlendi. Döteryum oksit (D2O) değişimiyle internal N-H piki kayboldu. Lutesyum-bis(ftalosiyanin) 12' nin paramagnetik olmasına rağmen çok iyi bir çözünürlüğe sahip olması nedeniyle alınan 1H-NMR spektrumunda paramagnetik merkeze yakın olan aromatik protonlar ? 8.62-7.06 ppm aralığında çok geniş multiplet bandlar halinde, alifatik gruplara ait protonlar ise ? 1.82-0.80 ppm'de gözlendi. Sentezlenen simetrik ftalosiyaninlerin 1H NMR spektrumları önerilen yapılar ile uyum içindedir.Tetrapirol sistemler için en uygun veriler çözeltideki elektronik spektrumlar ile verilmektedir. 6, 7, 8, 9 ve 10 bileşiklerinin UV-Vis spektrumlarında Q bandı bölgesinde sırasıyla ? max 680, 674, 674, 682 ve 685 nm'de tek bir band gözlenmiş olup, bu da D4h simetrisine sahip metallo ftalosiyaninlerin karakteristik spektrumları ile uygunluk göstermektedir. B bantları ise UV bölgede sırasıyla ? max 354, 330, 295, 340 ve 354 nm'de tespit edildiler. 11 numaralı bileşiğin UV-Vis spekturumunda, Q bandı, ? max 667 ve 702 nm dalga boyunda iki şiddetli absorpsiyon piki halinde gözlendi. Bu pik metalsiz ftalosiyanin türevi olan 11' in D2h simetrisinde olduğunu gösterdi. Soret bandları ise 345 nm civarında gözlendi. (12) kompleksinin UV-Vis spektrumunda Q bandı absorpsiyonu 673 nm'de, B bandı 356 nm'de, radikalik yapısına ait olan karaktersitik bantlar 464, 912 ve 1375 nm civarında izlendi. LuPc (10) kompleksine ait spektrum ise diğer mono ftalosiyanin spektrumları gibi olup bu spektrumda, beklenildiği gibi sözkonusu bantların hiçbiri gözlenmedi.6, 7, 8, 9, 10, 11 ve 12 komplekslerinin oluşumları ile FT-IR spektrumlarında ftalonitril türevine (5) ait 2233 cm-1'deki C?N (nitril) gruplarına ait titreşim bantlarının kaybolduğu gözlendi. Bu da siklotetramerizasyonun gerçekleştiğinin bir kanıtıdır. Yine ftalosiyaninlerin (6, 7, 8, 9 ve 10) IR spektrumlarında aromatik ve alifatik CH gruplarına ait gerilme titreşimleri 3000 cm-1 in hemen üzerinde ve altında, Ar-O-Ar gruplarına ait titreşimler sırasıyla 1234-1236 cm-1'de, aromatik C=C pikleri 1589-1607 cm-1aralıklarında gözlendi. Metalsiz ftalosiyanin (11) bileşiğinin IR spektrumu, metalli ftalosiyaninlerin (6, 7, 8, 9 ve 10) IR spektrumlarına benzemektedir. Aradaki en önemli fark ise, metalsiz ftalosiyaninde (11) 3291 cm-1'de gözlenen ?NH titreşiminin metalli ftalosiyaninlerde gözlenmemesidir. (12) bileşiğine ait FT-IR spektrumunda gözlenmesi gereken orta şiddetteki gerilme bandı 1322 cm-1' de, aromatik ?CH 3066 cm-1' de, alifatik ?CH 2958-2865 cm-1' de, aromatik C=C 1601 cm-1' de ve Ar-O-Ar 1234 cm-1' de gözlendi.6, 7, 8, 9, 10, 11 ve 12 bileşiklerinin MS (MALDI-TOF) yöntemiyle alınan kütle spektrumlarında, [M+H]+ moleküler iyon piklerinin sırasıyla m/z 1864, 1857, 1858, 1862, 2127, 1801 ve 3773 olarak gözlenmesi önerilen yapıları doğruladı.Son olarak sentezlenen ftalosiyaninlerin elektriksel iletkenlik ve gaz sensör özellikleri Doç. Dr. Ahmet Altındal tarafından incelendi. Ac iletkenlik ölçümleri komplekslerin filmlerinde yük iletiminin CBH modeline uygun olarak gerçekleştiğini göstermektedir. 6-9 numaralı komplekslerin toluen buharına duyarlı olduğu görülmüş, dolayısıyla bu bileşiklerin toluen sensörü olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.Şekil 1 Yeni mono sübstitüe ftalonitril türevinin (3) senteziŞekil 2 Ftalosiyaninlerin (6-12) sentezi (i) K2CO3, DMF, 85 oC; (ii) metal tuzları, DBU sadece 9, 10 ve 11 için 24 sa; (iii) Lu(OAc)3.3H2O, DBU, n-hekzanol, 175-178 oC.Anahtar kelimeler: sentez, ftalosiyanin, bis ftalosiyanin, mono ftalosiyanin, iletkenlik, gaz sensör.

Abstract:
Porphyrins, phthalocyanines, tetrabenzoporphyrins and porphyrazines are tetrapyrrole derivatives. Because of both theoretical studies and applications in advanced materials science, tetrapyrrole derivatives receive extensive attention. Phthalocyanines which are used in electrophotography, optic data collection, gas sensor, liquid crystal, laser technology and the photodynamic therapy of tumors as well as their classical fields as pigments and dyes, are constitutionally tetraazatetrabenzo analogues of porphyrins since they have a porphyrazine and completely synthetic materials. They are extensively used in printing inks, coatings, paints and plastics as blues and greens pigments. The phthalocyanines find use also in catalylts for control of sulfur effluents, lasers, lubricants, photodynamic reagents for cancer therapy, optical information storage systems, photography and xerography, high energy density batteries, chemical sensors, electrochoromic display devices and liquid crystal colour display applications.Phthalocynanines are usually synthesized starting from the appropriate phthalonitriles and their derivatives (ex.: phthalimide, phthalicacid, etc.) or their substitution yield as metal-free phthalociyanine and metallophthalocyanines which obtained especially in high temperatures with the presence of a suitable anhydrous metal salt.Phthalocyanines which are rather resistant to heat, light, non oxidant acids and bases, can not be solved in organic solvents unless they contained substituted groups. Phthalocyanine molecule?s solubility properties can be improved by substitution of different groups. Substituted derivatives can also be used for photodynamic cancer therapy and other proceses driven by visible light. A decisive disadvantage of phthalocyanine and metal phthalocyanines is their low solubility in organic solvents or water. The solubility can be increased, however, by introducing alkyl or alkoxy groups into the pheripheral and non-peripheral positions of the phthalocyanine framework. Because of their lower degree of order in solid state, tetrasubstituted phthalocyanines are more soluble than the corresponding octasubstituted ones. The synthesis of tetrasubstituted metallophthalocyanines and metal-free phthalocyanines normally starts with a 3- or 4-substituted phthalonitrile or the corresponding diiminoisoindolines with an appropriate metal salt in a suitable solvent.As a member of lanthanide bis-phthalocyanine lutetium bis-phthalocyanine (Pc2Lu) series has attracted much attention because of their characteristic properties such as, intense color, redox activity, high intrinsic conductivity and high thermal stability. There are special properties of this class of compounds that make them suitable for applications in the field of molecular electronics such as, optical logic displays, photovoltaic cells, and organic light emitting diodes and as the basis of sensor devices for environmental and industrial applications.Much attention has been paid to bis(phthalocyaninato) lanthanide complexes, especially lutetium complexes, [LnPc2](Pc=phthalocyaninato dianion), because they are considered as the most promising electrochromic display materials, materials for molecular semiconductors, and attractive candidates for nonlinear optical applications. Considerable efforts have been made to investigate their spectral, electrochromic, electrochromical, magnetic and structural properties. Most of the interesting characteristics of the bis(phthalocyaninato)lanthanide complexes from their sandwich type structure and the interplanar interaction between the ? -electron system of the two Pc rings.The sandwich complexes are being synthesized with the reaction of lutetium (III) acetate and phthalonitriles that are produced during the fourth step of our research. These compounds that have strong connection and stable neutral radical states have very fantastic electronical properties. While these complexes are being produced there may be some pureness. Because of the solubility property of the sandwich complexes in organic solvent, the extra products are going to be eliminated with different purification methods such as washing by water or organic solvents, the column chromatography on silicagel, the solubility differentiation.The suggested structures of these newly being synthesized composition are going to be resulted with the help of the elemental analysis, IR, 1H-NMR, Mass, ESR, UV-vis spectrums. Moreover, the electrochromic properties are going to be researched with the cyclic voltammetric process and their use of technology are going to be explained.In the first step of this study, 4-nitrophthalonitrile 1 was synthesized and purified according to the methods described previously in literature. In the second step of the study, (2E)-5-methylhexa-2,4-dien-1-ol (2) and 2-(2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenol (4) were chosen as startimng materials. In the second step of the study, new phthalonitrile derivatives [4-{[(2E)-5-metilheksa-2,4-dien-1-yl]oksi}ftalonitril (3) ve 4-[2-(2H?1,2,3-benzotriazol?2-yl)-4-(1,1,3,3-tetrametilbütil)fenoksi] ftalonitril (5)] were obtained by a base catalyzed nucleophilic aromatic nitro displacement of 4-nitrophthalonitrile1 with the ?OH group of (2E)-5-methylhexa-2,4-dien-1-ol (2) and 2-(2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenol (4) in anhydrous DMSO, respectively (Scheme 1 and 2). K2CO3 was used as the base for this nucleophilic aromatic displacement. Purification of the crude product was carried out on a silica gel column chromatography. All these new compounds were characterized by elemental analysis, FT-IR, UV-Vis, ESI-MS, GC- MS ve 1H NMR.The comparison of the IR spectrums of 3, 5 and 1 gave support for the proposed structure. They indicated the formation of 3 and 5 by the disappearance of the NO2 band of 4-nitrophthalonitrile at 1535 cm-1 and 1350 cm-1 and the appearance of new absorption at 1254 cm-1 belonging to Ar-O-C and at 1248 cm-1 belonging to Ar-O-Ar, respectively. While the strong -C?N band appeared at 2233 cm-1 in the IR spectrum of 3 and 5, it disappeared after conversion to metallophthalocyanines (6-11 and 12). 1H NMR spectra were also in good correlation with the structures of the synthesized compounds. In the 1H NMR spectrum of 3, the aromatic protons appear at ? 7.84, 7.41 and 7.32 ppm, the protons in the conjugated system appear at ? 6.90 and 4.94 ppm and the aliphatic protons appear at ? 1.36 ppm. The spectrum of 5 exhibited the aliphatic -CH2, -C(CH3)2 and t-Bu(CH3)3 protons at ? 1.77 ppm, 1.42 ppm and 0.78 ppm as three singlets and the aromatic protons in the low field region around ? 7.99, 7.75, 7.57, 7.33, 7.18, 7.10 and 7.090 ppm as multiplets and doublets. In the mass spectra of the compounds 3 and 5, the presence of the characteristic molecular ion peaks at m/z 239 (3) and 450.5 (5) [M+H]+ confirmed the proposed structure.In the third part of this work, novel metallophthalocyanines 6, 7, 8, 9, 10 (M = Zn, Ni, Co, Cu, Lu respectively), metal free 11 and double decker Lu(III) phthalocyanine 12 with four peripheral 2-(2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenoxy groups were synthesized by cyclotetramerisation of the phthalonitrile. The compounds 6-10 were synthesized by heating 5 with anhydrous Zn(OAc)2, NiCl2, CoCl2, CuCl2 and Lu(OAc)3 salts respectively at 170-180 oC in a sealed tube under argon atmosphere in 71%, 58%, 44%, 74% and 13% yields, respectively. Compounds 9-11 were synthesized in the presence of DBU as a strong base. Cyclotetramerization of the phthalonitrile derivative 5 to the metal-free Pc 11 was accomplished in anhydrous DMF at 170 oC in 41% yield. The synthesis of the desired double-decker lutetium (III) compound 12 was accomplished by the reaction of the compound 5 with lutetium acetate in n-hexanol in the presence of DBU (Scheme 2). Purification of the crude product was carried out on a silica gel column chromatography.1H NMR measurements were precluded, due to their paramagnetic nature for 8, 9 and 10.1H NMR measurements were precluded, due to their paramagnetic nature for 6, 7 and 8. On the other hand, 1H NMR spectrums were in good correlation with the structures of 6, 7 and 11. The aromatic protons appeared at ? 7.94-6.98 ppm for 4 and at ? 7.98-6.84 ppm for 5 while the aliphatic -CH peaks were observed in the range ? 1.50-0.81 ppm for 4 and at ? 1.48-0.87 ppm for 5. In the 1H NMR spectrum of compound 11, the aromatic protons appeared as multiplets at 8.46-7.12 and the broad spectrums at ? 1.83 ppm, 1.46 ppm and 0.86 ppm indicated the presence of the aliphatic -CH2, -C(CH3)2 and t-Bu(CH3)3 protons, respectively. The NH protons of metal-free phthalocyanine appeared at ? -2.31 ppm and the signals disappeared after the addition of D2O. For all neutral forms, the paramagnetism of LuPc2 perturbs the proton signals situated in the vicinity of the aromatic core. However, the good solubility of lutetium bis(phthalocyaninates) complex 12 in chloroform enabled us to record 1H NMR spectra. The broad signals at ? 8.62-7.06 ppm in the aromatic region could be attributed to the aromatic protons in the substituent group. While aromatic protons were not observed distinctly in the neutral form because of their proximity to the paramagnetic center, the aliphatic -CH peaks were monitored in the range ? 1.82-0.80 ppm. 1H NMR spectra were also in good correlation with the structures of the synthesized compounds.The most revealing data for tetrapyrrol systems are given by their electronic spectra in solution. The electronic absorpsion spectra of (6, 7, 8, 9 ve 10) exhibit a Q band absorpsion at ? max 680, 674, 674, 682 ve 685 nm respectively. The characteristic Q band absorption of metallophthalocyanines with D4h symmetry is observed as single band of high intensity in the visible region. Soret or B bands of these phthalocyanines appeared in the UV region at ? max 354, 330, 295, 340 ve 354 nm, respectively. The split Q band of 11, which is quite typical for metal-free Pcs, showed two intense absorptions at 702 and 667 nm, indicating the lower symmetry (D2h) of the compound. B bands of the phthalocyanine appeared in the UV region at ? max 345 nm. The Q band absorption of neutral Pc2Lu in chloroform was observed at 673 nm. Moreover, an intense peak at 322 nm and a relatively weak and broad absorption around 356 nm as a shoulder (B bands) were monitored. The characteristic absorption band for a radical Pc anion was observed at 464 nm in the spectra of compound 12. The band around 920 nm and 1375 nm in near IR region is also characteristic for radical Pc anion.While the strong -C?N band appeared at 2233 cm-1 in the IR spectrum of 3, it disappeared after conversion to free and metallophthalocyanines (6-11 and 12). This indicated the cyclotetramerisation. The aromatic and aliphatic CH peaks at above and below 3000 cm-1 and the rest of the spectra of 6, 7, 8, 9 and 10 are closely similar to that of compound 5 and identified easily. The IR spectra of compounds 6-10 showed Ar-O-Ar peaks at 1234-1236 cm-1, C=C (in the phenyl and naphthalene rings) peaks at 1589?1607 cm-1. The IR spectra of the Pcs 6-10 are very similar, with the exception of the metal-free 11 showing an NH stretching band peak at 3291 cm-1 due to the inner core. The IR spectrum of LuPc2 12 showed a band at 1322 cm-1 which is a diagnostic marker band for the radical. The characteristic stretching vibrations are attributable to aromatic ?CH at 3066 cm-1, aliphatic ?CH at 2958-2865 cm-1, aromatic C=C at 1601 cm-1 and Ar-O-Ar at 1234 cm-1.In the MS (MALDI-TOF) mass spectra of the phthalocyanines (6, 7, 8, 9, 10, 11 and 12) the presence of the molecular ion peaks at m/z 1864, 1857, 1858, 1862, 2127, 1801 and 3773 respectively confirmed the proposed structures.Finally, electrical and gas sensing properties of the phthalocyanines were also invesitigated by Assoc. Prof. Ahmet Altındal. Ac conductivity measurements showed that the CBH model is the dominant conduction mechanism for the electron transport in the films of compounds. It was concluded from the gas sensing measurements that the films of compounds 6-9 have reversible sensor response to toluene vapor. It was also concluded that the operating temperature have a considerable effect on sensing characteristics of the films.Scheme 1 Synthesis of a new mono substituted phthalonitrile derivative (3)Scheme 2. The synthesis of Pcs 6-12. (i) K2CO3, DMF, 85 oC; (ii) metal salts, DBU only for 9, 10 and 11, 24h; (iii) Lu(OAc)3.3H2O, DBU, n-hexanol, 175-178 oC.Keywords: synthesis, phthalocyanine, bis phthalocyanine, mono phthalocyanine, conductivity, gas sensing.