卟啉及金属卟啉化合物的研究进展

卟啉及金属卟啉的瞬态表面光伏特性

第46卷第2期吉林大学学报(理学版)V o.l46N o.2 2008年3月J OURNAL O F JIL I N UN I V ERSITY(SC IE N CE ED I T ION)M ar2008研究简报 卟啉及金属卟啉的瞬态表面光伏特性 郑文琦1,2,单凝1,3,魏霄1,张萍1,王杏乔1 (1.吉林大学化学学院,长春130021;2.吉林建筑工程学院基础科学部,长春130021; 3.吉林大学学报编缉部,长春130021) 摘要:通过对比研究卟啉单体、二聚体及金属卟啉单体的瞬态光电压性质,发现其光生电子-空穴对完全分离的时间:单体小于二聚体,卟啉配体小于金属卟啉.卟啉配体电荷载流子缓慢衰减,而金属卟啉在短时间内,电子在接近半导体表面空间电荷区域里实现了载流子的快速分离.Cu卟啉的光生电荷载流子瞬态光电压信号与卟啉配体有相似之处,且与其他金属卟啉也有相似之处.在金属离子Co2+,N i2+,Cu2+,Zn2+的影响下,电子-空穴对开始分离的时间大约在2@10-7s,负信号是由接近半导体表面空间电荷区域内快速载流子分离所致,金属卟啉中心离子d电子数不同,光生电荷载流子快速分离时间也略有不同. 关键词:卟啉;金属卟啉;瞬态表面光伏特性 中图分类号:O646文献标识码:A文章编号:1671-5489(2008)02-0355-03 Transient Surface Photovoltage Properties of Porphyri ns andM etalloporphyri ns Z HENG W en-q i1,2,S HAN N i n g1,3,WE I X iao1,Z HANG P i n g1,WANG X i n g-q i a o1 (1.Co llege of Che m istry,J ilin Universit y,Changchun130021,China; 2.B asic S cience D epart m ent,J ilin A rchitectural and C i v il Eng i neering Instit ute,Changchun130021,Chi na; 3.Ed itorial D epart ment of Journal of J ilin Un i ver sit y,Changchun130021,China) Abstrac:t T ransient surface photovoltage pr opertie of po r phyri n s and m etallopor phyri n s w ere studied.The photogenera ted electr on-ho le fu ll separati o n ti m e o f porphyr i n m ono m er w as shorter than that o f t h e di m er,and t h e photogenerated electron-hole fu ll separation ti m e of porphyr i n m ono m er w as shorter than those o f m etallopo r phyri n s.The transi e nt surface pho tovolta ic si g na l of porphyrin-Cu is an especia l one a m ong those o f m etallopo r phyri n s.It had si m ilarities to t h ose o f m etal free por phyri n s,and a lso si m ilarities to those o f m etallopo r phyri n s.The different centra l ions had d ifferent i n fl u ences on t h e separation ra te of charge carriers. Key wor ds:po r phyri n;m etalloporphy ri n;transien t surface pho tovo ltage property 通过对无机多孔氧化物Si O2和T i O2的研究发现[1,2],它们具有瞬态光电压性质,而具有这种性质的材料在光电器件中有潜在的应用前景,如光敏剂、太阳能电池、催化等[3,4].卟啉是一种有机半导体材料,具有表面光电压性质.为了解卟啉及金属卟啉的瞬态表面光电压及其变化因素,本文利用单羟基苯基卟啉(1)及其配合物(2~6)和二聚体卟啉自由碱(7,8),初步探讨其瞬态表面光电压性质.结果表明,卟啉单体与二聚体、卟啉配体与金属卟啉之间的瞬态光电压性质不同,形成这种差异的原因 收稿日期:2007-03-19. 作者简介:郑文琦(1979~),男,汉族,博士,讲师,从事功能卟啉配合物的研究,E-m ai:l zhengw enqi123402@eyou.co m.联系人:王杏乔(1942~),女,汉族,教授,博士生导师,从事功能卟啉配合物的研究,E-m ai:l w angx i ngq iao@m ai.l jl https://www.360docs.net/doc/fd7201102.html,. 基金项目:国家自然科学基金(批准号:20071014;20473033;20673049).

石油中卟啉化合物的研究进展_李东胜

收稿日期:2008-03-31 作者简介:李东胜(1965-),男,辽宁抚顺,教授,在读博士,主要从事石油加工方面的研究。 联系人:李东胜,电话:(0413)6861667,E mail:lj138********@163 com 。 文章编号:1004-9533(2009)04-0366-05 石油中卟啉化合物的研究进展 李东胜,崔苗苗,刘 洁 (辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁抚顺113001) 摘要:介绍了原油中卟啉化合物的结构及其物理和化学性质。讨论了镍和矾在原油中的存在形态,以及对石油后续加工造成的危害。阐述了石油中镍和矾的脱除方法。关键词:卟啉;脱金属;石油中图分类号:TE349 文献标识码:A Development of Porphyrin Compound in Petroleum LI Dong sheng,C UI Miao miao,LI U Jie (Sc hool of Pe trochemical Engineeri ng,Liaoning Shihua University,Fus hun 113001,Liaoning Province,China) Abstract :The structure,physical and chemical characters of porphyrins are introduced in this paper.The e xisting forms of Ni and V and its position for the latter process are discussed.The removal methods of Ni and V are recounted in detail.And the methods of separation and purification of nickel and vanadium porphyrins in petroleum are also recited. Key words :porphyrin;removal metal;petroleum 原油中目前已经鉴定出的金属元素有45种,它们含量少且为存在各异形态。大多数金属以无机盐或环烷酸盐形态存在,还有一部分为卟啉配合物。同其它重金属元素相比,镍和钒在石油中的含量相对较高,且多以卟啉和非卟啉配合物的形式存在,在加工过程中,这些化合物多数进入常、减压渣油等重质馏分油中,当进行二次加工时,镍、钒等重金属元素会造成催化裂化的催化剂中毒,从而增加催化剂损耗,影响企业的经济效益。 1 卟啉 1 1 卟啉的结构 从20世纪30年代起人们就开始对石油卟啉进行研究。1934年Treibs 首先从石油沥青中发现了钒卟啉,1948年Glebovskaya 等鉴定出了镍卟啉。研究 表明,石油中的镍和钒主要形成螯合物,其中以卟啉螯合物为主,还含有非卟啉螯合物,两者都是油溶性,但是目前仍未鉴定并分离出一个金属非卟啉化合物 [1] 。 卟啉(porphyrins)是含4个吡咯分子的大环化合物,其结构如图1所示。 图1 卟啉及金属卟啉的结构 它是以卟吩(porphine)为母体,外环带有取代基的同系物和衍生物的总称 [2] ,当其氮上2个质子被 2009年7月Jul.2009 化 学 工 业 与 工 程 C HE MICAL INDUSTRY AN D ENGINEERING 第26卷 第4期 Vol.26 No.4

金属卟啉类化合物电化学性质的研究目的意义及进展

金属卟啉类化合物电化学性质的研究目的意义及进展 1研究的目的及意义 (1) 2金属卟啉类化合物电化学性质的研究进展 (2) 2.1金属卟啉类概述 (3) 2.2金属卟啉电化学研究方法 (3) 2.3金属卟啉类化合物氧还原的电催化作用 (4) 2.4中心金属离子对金属卟啉催化作用的影响 (4) 2.5取代基对金属卟啉类化合物催化作用的影响 (5) 2.6不同热处理对金属卟啉类化合物催化活性的影响 (5) 2.7不同的载体对金属卟啉类化合物催化活性的影响 (6) 2.8 金属卟啉类化合物催化机理 (7) 1研究的目的及意义 随着能源危机和环境污染日益严重，开发洁净高效的供能、储能系统迫在眉睫。燃料电池由于具有清洁、高效、可连续大功率放电的特殊性能而受到人们广泛的关注，世界各国都非常重视其技术的开发和应用，大力进行基础研究并促进产业化。中国国务院2006年2月发布的国家中长期（2006～2020年）科学和技术发展规划纲要中明确地将燃料电池技术列为今后15年重点发展的前沿技术之一。世界其它各国包括美国、加拿大、德国、以色列、日本等国相继进行了一系列关于燃料电池研究和发展的计划，如美国的“FreedomCAR”计划、“加州氢公路网计划”、“氢燃料行动”（Hydrogen Fuel Initiative）等，大大促进了燃料电池技术的发展。 氧电极是燃料电池的阴极，它是决定电池性能优劣的关键因素，而氧电极的性能又主要取决于催化剂的性能。因此，寻找经济、高效和稳定的氧还原催化剂一直是研究者追求的目标。氧还原催化剂的种类较多，但是实际应用较多的是以铂或其合金为主的催化剂，虽然铂在低温燃料电池中是一种很好的氧还原催化剂，但是它价格昂贵和易被CO毒化限制了铂作为电催化剂的应用。金属卟啉化合物具有高的共轭结构和化学稳定性，它有着与催化酶相似的结构，能促进H2O2的分解，从而使电池的工作电压提高，放电容量增加，无论在酸性还是碱性条件下，对分子氧都有良好的电催化还原活性，美国电技术公司还为它们能够克服铂

卟啉及其衍生物的应用2

卟啉及其衍生物的应用 摘要：近年来，卟啉及卟啉衍生物在显色反应、分子识别、催化合成反应等领域中有很广泛的应用。文章就卟啉及卟啉衍生物在分析化学、生命科学和化学合成方面的研究发展作一简要介绍，并提出卟啉化合物今后的发展方向。 关键词：卟啉；金属卟啉；应用 卟啉和金属卟啉广泛存在于自然界和生命体中，为高熔点的深色固体，多数不溶于水和碱，但能溶于无机酸。其溶液有荧光，对热非常稳定。卟啉化合物在石油产品中主要是以钒卟啉存在。在生命体系中，血红蛋白、细胞色素等生物分子的结构核心都是卟啉。它们作为一类特殊的大环共轭芳香体系，在仿生学、药学、医学、催化、材料化学、配位化学、光谱学、电化学、分析化学、有机化学等领域有广阔的应用前景。近年来这类化合物的性能以及应用引起了科学家的广泛关注。尤其是金属卟啉，在发展检测气体的高选择性传感物质中是一类很有潜力的分子。本文就卟啉在分析化学、生命科学、催化等领域的应用作一综述。 1 卟啉的性质及基本结构 卟啉是在卟吩环上拥有取代基的一类大环化合物的总称，具有特殊的刚性兀电子离域结构。卟啉的卟吩环基本上在一个平面上，因此它的性质比较稳定。卟吩环高度共轭的体系极易受到吡咯环及次甲基的电子效应影响，从而表现为各不相同的电子光谱。在卟啉大环中，四个氮原子构成了一定空间位置和配位能力的环境，可与金属形成稳定的金属卟啉配合物。如果在卟啉环上改变取代基、调节4个氮原子的给电子能力，引入不同的中心金属离子或者改变不同亲核性的轴向配体，就会使卟啉和金属卟啉具有不同的性质，因而也具有不同的功能。由于卟啉具有特殊的结构和功能，因而被应用在多方面。

2 卟啉的应用研究 2．1在分析化学中的应用 2．1．1测定痕量金属离子 卟啉类显色剂能与多种金属离子形成配合物，其摩尔吸光系数一般可达105L／moL．cm。因此卟啉作为显色剂，测定金属离子灵敏度很高，络合比固定，稳定性好，具有操作简便、测定快速等优点。自1974年四苯基卟啉三磺酸被作为光度试剂测量铜以来，卟啉试剂被称为“超高灵敏度的显色剂”。 文献报道可测定的金属离子有：zn(II)、Hg(II)、Mn(II)、Pd(II)、Ag(I)、Co(II)、Pb(II)、Cu(II)、h(IV)、Bi(m)、Au(III)、Cd(II)、Fe(III)。常用显色剂见表l。 近年来，Ge4+测定方法已经建立。文献[l]用二溴羟基卟啉紫外可见光度法测定痕量Gc4+，Na2S03作为缓冲剂，能加快络合反应的进行。但是此方法若要在实际应用中得到推广还存在很多问题，诸如体系中所用Na2S03容易氧化等问题。 最常用的显色剂为水溶性的磺酸基苯基卟啉。用卟啉作为显色剂，基于传统的方法测定金属离子的缺点是反应速度慢、选择性差、测定步骤繁琐。因此，如何提高反应速度、降低检出限、探索理想的掩蔽剂、对更广泛的药品进行测定以及探测更有效的方法是摆在科技工作者面 前的难题。 四-甲氧基苯基卟啉制成的PVC敏感膜对于Pb有很好的响应。

卟啉化合物的合成及物理化学性质

卟啉化合物的合成及物理化学性质 周彬 ，张文 ，曾琪 ，张智 （武汉大学 化学与分子科学学院 ，武汉 430072） 【摘要】利用中位-四[对羟基苯基]卟啉和四水合乙酸钴在DMF 中搅拌加热至100℃回流30min 合成了金属钴卟啉。然后再用柱层析分离得到纯净的金属卟啉产物。利用电导率仪研究了金属卟啉金属钴卟啉的电迁移性质。通过金属钴卟啉配合物与咪唑配位动力学的研究证实了其轴向上存在配位作用。 【关键词】 卟啉、金属（钴）卟啉配合物、咪唑、动力学性质、电迁移性质 【前言】 卟啉化合物是一类含氮杂环的共轭化合物,其中环上的各原子处于同一平面内(如图1所示) ： NH N HN N NH N HN N X X X X 图1 X=COOH;OH;NH 2 如图2

卟啉环中含有四个吡咯环,每两个吡咯环在2位与5位之间由一个次甲基桥连,在5,10,15,20,位上也可键合四个取代苯基(如图2),形成四取代苯基卟啉。卟啉环中有交替的单键和双键,有18个π电子组成的共轭体系,具有芳香性。 当两个氮原子上的质子电离后,其形成的空腔中可以容纳Fe,Co,Mg,Cu,Zn,等金属离子而形成金属配合物，并且这些金属配合物都具有一些生理上的作用。 卟啉化合物具有对光,热的良好稳定性。它的这种稳定性，大的可见光消光系数和它在电荷转移过程中的特殊作用，使得它在光电领域中的应用受到高度重视,它被用于气体传感器，太阳能的贮存，生物模拟氧化反应的催化剂，生物大分子探针，还可以作为模拟天然产物的母体，金属卟啉配合物被广泛的应用于微量分析等领域。本实验合成并提纯了卟啉配合物,采用电导仪测定金属配合物在溶液中的电迁移性质，还就其与有机碱的轴向配位反应进行动力学的测定。 【实验部分】 ⒈试剂与仪器： 1.1试剂 卟啉,醋酸钴,DMF(二甲基甲酰胺),无水乙醇,无水乙醚,二氯甲烷,丙酮,环己烷,薄层层析硅胶,柱层析硅胶,氢氧化钠,咪唑, 1.2仪器 紫外-可见分光光度仪,傅立叶变换红外光谱仪,DD3001电导率仪,分析天平,电磁搅拌器,减压蒸馏装置,旋转蒸发仪,抽滤装置,真空干燥器. ⒉实验步骤：

卟啉化合物的合成、理化性质及其应用

2012.11.13-2012.11.22 卟啉化合物的合成、理化性质及其应用 姓名（学号） 苏州大学材料与化学化工学部09级化学专业 摘要:本实验采用在DMF溶液中缓慢滴加等摩尔比的吡咯和苯甲醛混合液，油浴加热反应，在经结晶过柱旋转蒸发得到纯产品四苯基卟啉（TPPH2）。 关键词：卟啉、制备、金属卟啉 Abstract:This experiment in the DMF solution such as slow drop and mole ratio of pyrrole and benzaldehyde mixture, oil bath heating reaction, the crystallization in a column rotary evaporation get pure product four phenyl porphyrin (TPPH2). Keyword：porphyrin、preparation、metalloporphyrin 1.前言 卟啉化合物是一类含氮杂环的共轭化合物，其中环上各原子处于同一平面内。在植物中的叶绿素、红血球中的血红蛋白、肌肉中的肌红蛋白、动物的肝脏、血液细胞、植物中的过氧化氢酶、牛奶等一系列具有重要生理功能的物质中，都含有卟啉或类卟啉的骨架。它们都是起着重要的生理作用的活性中心。除了生物活性外，卟啉及类卟啉化合物具有大共轭平面的特殊结构，使得其广泛应用于催化、新材料的开发、微量分析等领域。 本实验采用在DMF溶液中缓慢滴加等摩尔比的吡咯和苯甲醛混合液，油浴加热反应，在经结晶过柱旋转蒸发得到纯产品四苯基卟啉（TPPH2）。 2.实验部分 2.1、仪器与药品 仪器：烧杯（50mL×2、100mL×1）、量筒（50mL）、三颈烧瓶（250mL，19#×1、14#×2）、双颈烧瓶（50mL,19#×2）、茄形烧瓶（250mL，24#）、滴液漏斗（14#）、球形冷凝管（19#）干燥管（19#）、空心塞（19#×2、14#×2）、布氏漏斗及抽滤瓶、调压变压器、旋转蒸发仪、温度计（300℃）、氩气钢瓶、干燥器、油浴、磁力搅拌器、回流装置。 药品：DMF、无水氯化铝、吡咯、苯甲醛、乙醇、中性氧化铝、二氯甲烷、

卟啉化合物的合成、理化性质及其应用

2012.11.27-2010.12.10卟啉化合物的合成、理化性质及其应用 （苏州大学材料与化学化工学部09级化学类） 摘要：为了了解卟啉化合物，用郭灿城等人提出新方法合成TPPH2和CoTPP，并利用红外、紫外与荧光光谱分析其结构。 关键词：TPPH2、CoTPP、合成 Abstract：To understand the synthesis and token of Porphyrins,we synthetise TPPH2and CoTPP with new method proposed by Cancheng Guo et al,and characterized by FT-IR,UV and fluorescence spectrum. Keywords：TPPH2、CoTPP、synthetize 1.前言 卟啉(porphyrins)是卟吩(porphine)外环带有取代基的同系物和衍生物的总称，当其氮上2个质子被金属离子取代后即成金属卟啉配合物(metalloporphyrins)。自然界中存在许多天然卟啉及其金属配合物,如血红素、叶绿素、维生素B12、细胞色素P-450、过氧化氢酶等。天然卟啉化合物具有特殊的生理活性。人工合成卟啉来模拟天然卟啉化合物的各种性能一直是人们感兴趣和研究的重要课题。由于卟啉化合物独特的结构、优越的物理、化学及光学特征,使得卟啉化合物在仿生学、材料化学、药物化学、电化学、光物理与化学、分析化学、有机化学等领域都具有十分广阔的应用前景,正吸引着人们对卟啉化学不断深入地研究。 本实验采用郭灿城等人提出的合成四苯基卟啉的新方法,合成TPPH2和CoTPP，并利用红外、紫外与荧光光谱分析其结构。 2.实验部分 2.1、仪器与药品 仪器：烧杯（50mL×2、100mL×1）、量筒（50mL）、三颈烧瓶（250mL，19#×1/14#×2）、双颈烧瓶（50mL，19#×2）、茄形瓶（250mL，24#）、恒压滴液漏斗（14#）、球形冷凝管（19#）、干燥管（19#）、空心塞（19#×2、14#×2）、布氏漏斗及抽滤瓶、色谱柱（24#）、调压变压器、旋转蒸发仪、温度计（300℃）、油浴、磁力搅拌器、回流装置。

卟啉化合物的应用及其研究进展

卟啉化合物的应用及其研究进展 1卟啉的结构特点 卟啉是卟吩外环带有取代基的同系物和衍生物的总称。卟吩是由四个吡咯环和四个次甲基桥联的大π共轭体系，其中心氮原子能与金属原子配位生成金属卟啉络合物（如图）。卟啉及其金属络合物种类繁多，分子具有刚性结构，卟吩环周边功能团的位置和方向控制余地较大，其轴向配体周围的空间大小和相互作用方向的控制余地较大。如果在卟啉环上改变取代基、调节四个氮原子的给电子能力、引入不同的中心金属离子或者改变不同亲核性的轴向配体，就会使卟啉和金属卟啉具有不同的性质，因而也具有不同的功能。卟啉化合物在自然界广泛存在，其特殊的刚性π电子离域结构使得卟啉化合物在医学、生物化学、材料化学、能源利用等多方面具有良好应用前景。 2卟啉的应用 2.1在医学上的应用 卟啉及大部分金属配合物都具有卓越的荧光特性。许多卟啉化合物对癌细胞有特殊的亲和能力，可以利用它来识别病体组织，卟啉通常具有的长效激发三重态（寿命一般在μs～ms 范围之间）使其为光动力学诊断中光敏剂的选择提供了理论依据。卟啉及其衍生物制成的光敏剂聚集在癌变部位，能达到定向治疗的效果。目前以其为基础发展出的治疗方法有利用卟啉类光敏药物疗法，对肿瘤的光动力疗法，超声治疗癌症法等。 2.2 在生物化学上的应用 卟啉是血红素、细胞色素和叶绿素等生物大分子的核心部分。金属卟啉应用于核酸定位断裂是近年来发展起来的一个研究方向。金属卟啉配合物作为主体分子有其独特的优点:（1）卟啉环具有刚性结构, 周边官能团的方向和位置可较好地得到控制, 使之与客体分子之间有最佳的相互作用；（2）卟啉分子有较大的表面，对金属卟啉分子轴向配卟啉分子有较大的表面，对金属卟啉分子轴向配大。为达到对核酸的定位断裂，将适当的核酸识别剂组装于金属卟啉上，有望设计出高性能的核酸定位断裂剂。这不仅是对金属卟啉研究领域的扩展、同时对癌症的基因治疗、大片段基因的分子识别、基因免疫印迹分析等都具有重大意义。2.3 在能源利用上的应用 近年来，卟啉类化合物以其优异的特性在有机太阳能电池领域，尤其是染料敏化太阳能电池中得到了广泛的应用研究。人们通过对卟啉分子进行改性来提高相应的太阳能电池效率，比如增加分子的共轭度、在分子上引入长烷基链、引入功能化小分子如三乙胺和噻吩等等。目前效率最高的卟啉敏化DSSC 是Gratazel 小组设计的含有丙二酸基团的β-功能化卟啉2b 为染料的DSSC，它的η值达到7. 1%。台湾的Diau 等设计合成的一系列羧基吸附基团在meso-取代的卟啉染料也获得了很高的电池效率，将带长烷基链的6e 敏化的DSSC 在10μm 厚的TiO2薄膜上加了一个4μm 厚的散射层优化后，它的η值可达6. 8%。卟啉作为电子给体还可以与电子受体富勒烯、碳纳米管、碳纳米角等结合，在本体异质结太阳能电池以及新型的染料敏化本体异质结太阳能电池中得到广泛的研究，并取得了不错的效果。目前卟啉光敏剂面临的最大问题是如何减少分子的聚集从而获得更高的光电转换效率，如何能直接从分子本身出发以降低这种聚集是现今大

四苯基卟啉(TPP)及其金属配合物的合成及光谱表征

四苯基卟啉及其金属配合物的制备 卟啉简介 1.卟啉的结构 卟吩（Porphine ）是由4个吡咯分子经4个次甲基桥联起来的共轭大环分子。环中碳、氮原子都是sp 2杂化，剩余的一个p 轨道被单电子或孤对电子占用，形成了24中心26电子的大π键，具有稳定4n+2π电子共轭体系，具有芳香性。 卟啉（porphyrins ），是卟吩的外环带有取代基的同系物和衍生物。卟啉化合物的命名主要有两种即fischer 命名和IUPAC 命名法，IUPAC 命名法将卟吩环与甲叉相连的吡咯环上 的碳开始依次编号，fischer 命名法是将卟吩的四个甲叉用α，β，γ，δ表示。 N H N N N H 12 34 567 8910111213 1415 16 17 18 1920 IUPAC 命名编号方法 Fisher 命名编号方法 卟吩核的α，β，γ，δ位由于不同的取代基取代后就成为中位取代卟啉，它是一类与血卟啉相似的化合物。如四苯基卟啉，结构式如图1： N HN N NH 图１ 四中位取代四苯基卟啉化合物的结构式 卟啉环中心的氢原子电离后，形成的空腔可以与金属离子配位形成金属卟啉配合物。周期表中几乎所有金属元素都可以和卟啉类大环配位，金属卟啉也广泛存在于自然界。例如动物体内的血红素是含铁卟啉化合物，血蓝素是铜卟啉化合物，植物体内的叶绿素是含镁的卟啉化合物，维生素B 12是含钴的卟啉化合物。卟啉化合物由于其母体卟吩具有刚性为主兼有柔性的大环共轭结构，因而具稳定性好，光谱响应宽，对金属离子络合能力强的特性。卟啉化合物巨大的应用前景激起了化学家和生物学家对卟啉化学极大的兴趣和研究热情。人们相信卟啉化合物在医学、仿生学、材料化学、药物化学、电化学、光物理与化学、分析化学、功能分子的设计、合成及应用研究等各个领域都有很大应用前景。 2、中位取代卟啉的一般光谱特征 红外光谱 (1)卟啉化合物的的红外光谱特征峰为在1590-1300cm -1C=N 伸缩振动峰, 在1000cm -1 左右的卟啉骨架振动峰, 在3550-3300cm -1的 N-H 伸缩振动峰和在970-960cm -1的N-H 面内变形峰。 (2)中位取代四苯基卟啉及其衍生物的共同特征吸收，除了上面的特征吸收外，还有芳香烃的苯环骨架伸缩振动吸收和不同取代位置芳环的面内变形振动吸收。

卟啉

卟啉荧光素二元化合物体外清除活性氧自由基及抑制氧化损伤的作 作者：陆家政，杜一凡，韦国锋，李振中 【摘要】目的研究卟啉荧光素 二元化合物体外清除活性氧自基及抗氧化的作用。方法利用光照核黄素产生超氧阴离子自基O2-·和Fenton反应产生羟自基·OH，用分光光度法测定卟啉荧光素二元化合物体外清除活性氧自基的作用，用硫代巴比妥酸( TBA)分光光度法研究卟啉荧光素对·OH诱发卵磷脂脂质过氧化和DNA氧化损伤的抑制作用。结果卟啉荧光素二元化合物能有效清除活性氧自基，对卵磷脂脂质过氧化

和DNA氧化损伤有显著抑制作用。结论卟啉荧光素二元化合物是一种良好的 体外抗氧化剂。 【关键词】卟啉荧光素；活性氧 自基；抗氧化；体外 Abstract:Objective Study the scavenging effects of porphyrin fluorescein hybrid on scavenging of reactive oxygen species and inhibition of oxidative damages in vitro. Methods The scavenging effects of porphyrin fluorescein hybrid on reactive oxygen species·OH and O2-· generated by Fenton reaction and riboflavin photosensitization were investigated by the means of spectrophotometry. And the inhibition effects of porphyrin fluorescein hybrid on lipid peroxidation in the presence of lecithin and oxidation damage of DNA

对系列卟啉化合物合成的研究

54 卟啉是由四个吡咯与四个甲基交替连接形成的基本骨架[1]。由于卟啉具有特殊的化学结构与性能，因此它在催化剂、能源利用及太阳能电池等领域具有良好的应用前景[2] 。 1935年，Rothemud将吡咯与苯甲醛在密闭容器中加热反应，得到四苯基卟啉[3]。之后大量的卟啉化合物被合成出来，它的合成和性质成为了科研者的研究热点[4] 。目前合成方法有Rothemund法、Adler法、Lindsey法、2+2法和3+1法。 H N O R + N N H N H N R R R R=NO 2,F,Cl, H,OCH 3,OH 1?四苯基卟啉（TPP）的合成 在250mL三口瓶中，加入0.1mol苯甲醛与100mL丙酸的混合溶液搅拌，氮气保护下，120℃回流，滴入0.11mol 吡咯与15mL丙酸的混合溶液，15min内完成，继续反应30min后停止反应，冷却到室温后加入80mL的无水乙醇过夜放置。抽滤，得到紫色粗产物，产率为54%，1H-NMR（400MHz，CDCl 3）δ8.84（s，8H），8.22（d，J =7.1Hz，8H），7.82-7.71（m，12H），-2.77（s，2H）。 2?四（4-氟苯基）卟啉（TpFPP）的合成 合成方法与TPP的相同，产率为56.4%，1H-NMR （400MHz，CDCl 3）δ8.57（d，J=5.3Hz，8H），8.55（d，J=5.3Hz，8H），7.8（s，8H），-2.865（s，2H） 3?四（4-氯苯基）卟啉（TpClPP）的合成 合成方法与T P P 的相同，产率为49%，1H -N M R （400MHz，CDCl 3）δ8.83（s，8H），7.95（d，J=8.2Hz，8H），7.32（d，J=8.2Hz，8H），-2.879（s，2H）。 4?四（4-硝基苯基）卟啉（TNPP）的合成 将20.44mmol对硝基苯甲醛加入100mL丙酸中，加热至回流。加入3.3mL溶有20.44mmol吡咯的丙酸，反应30min，常温保存24h。抽滤，用100mL水洗涤3次，过夜 干燥。在所得紫黑色固体中加入80mL的吡啶。回流反应1h，冷却后过夜放置。过滤干燥，产率为26%，1H-NMR（400MHz，CDCl 3）δ8.85（s，8H），8.09（d，J=7.9Hz，8H），7.55（d，J=7.7Hz，8H），2.71（s，12H），-2.77（s，2H） 5?四（4-甲氧基苯基）卟啉（TMOPP）的合成 合成方法与T P P 的相同，产率为29%，1H -N M R （400MHz，CDCl 3）δ8.85（s，8H），8.09（d，J=7.3Hz，8H），7.55（d，J=7.5Hz，8H），2.70（s，12H），-2.77（s，2H）。 6?四（4-羟基苯基）卟啉（THPP）的合成 在100mL反应瓶中加入0.5mmolTMOPP和20mL二氯甲烷溶解，在氩气保护下，用注射器加入三溴化硼11.83mmol，常温搅拌4h，反应结束后加入20mL水搅拌 20min，用饱和NaCO 3中和反应，用乙酸乙酯萃取，用硅胶装住CH 2Cl 2和CH 3OH（10∶1化积比为淋洗剂，收集第二色带，产率为85%，1H-NMR（400MHz，DMSO）δ9.97（s，4H），8.88（s，8H），8.01（d，J=7.7Hz，8H），7.22（d，J=7.7 Hz，8H），-2.86（s，2H） 7?结束语 本文共列举了六种不同取代基团卟啉化合物的合成，其中THPP通过Lindsey法合成得到，其他卟啉化合物由Adler法合成得到。 主要因为卟啉在酸性介质中合成时，供电子基团或吸电子基团的引入会对碳正离子（C +）形成产生影响，而C +是整个反应形成卟啉的重要影响因素。对于弱的供（吸）电子基团苯甲醛来说，可以直接合成卟啉，且产率较高，因为弱的供（吸）电子基团对C +影响较小。但是随着苯甲醛上取代基的增强，产率逐渐下降，这是因为随着苯甲醛上取代基的增强，使得C +活性降低，不利于反应进行。而强的基团使得C +变得更加活泼，副产物增加，产物难以分离。 卟啉类化合物的合成吸引了无数研究者的兴趣，相信会有越来越多的合成方法应用于它的合成，不久也许就会出现与天然卟啉相媲美的卟啉。 参考文献 [1]樊美公.光化学基本原理与光子学材料科学[M].北京：科学出版社，2001：93-94. 对系列卟啉化合物合成的研究 雷云付?王月影 云南师范大学化学化工学院 云南 昆明 650500 摘要：文章总结了系列卟啉类化合物的合成进展，为设计新颖、具有高产率卟啉化合物的合成提供了实验依据。关键词：卟啉化合物?苯甲醛?合成 Synthesis?of?a?series?of?porphyrin?compounds Lei?Yunfu，Wang?Yuying Yunnan Normal University ，Kunming 650500，China Abstract：This?article?reviews?the?synthesis?of?a?series?of?porphyrin?compounds，which?offers?guidance?for?synthesis?of?porphyrin?in?high?yield. Keywords：porphyrin?compound；benzaldehyde；synthesis

卟啉及金属卟啉配合物的研究进展

卟啉及金属卟啉配合物的研究进展 摘要：金属卟啉化学是现代化学领域中重要的研究分支之一.卟啉及金属卟啉配合物在生物医学、仿生化学、分析化学、合成催化、材料化学、能源等领域有广泛的应用.本文综述了近年来卟啉及金属卟啉类配合物的结构、性质、应用及合成方法的研究进展，并作出展望。关键词：卟啉金属卟啉配合物综述 1前言 卟啉配合物是一类特殊的大环共轭芳香体系,自然界中存在许多天然卟啉及其金属配合物,如血红素、叶绿素、维生素B12、细胞色素P-450、过氧化氢酶等。天然卟啉配合物具有特殊的生理活性。人工合成卟啉来模拟天然卟啉配合物的各种性能一直是人们感兴趣和研究的重要课题。由于卟啉配合物独特的结构、优越的物理、化学及光学特征,使得卟啉配合物在仿生学[1]、材料化学[2]、药物化学、电化学、光物理与化学、分析化学[3]、有机化学等领域都具有十分广阔的应用前景,正吸引着人们对卟啉化学不断深入地研究。 2卟啉及金属卟啉配合物的结构 卟啉和金属卟啉类化合物的母体结构均为卟吩，卟吩是由4个吡咯环和4个次甲基团所取代, 生成各种各样的卟吩衍生物, 即卟啉.卟啉的合成主要是构造卟吩核。当卟吩中 N 上的 H 被取代, 金属离子可与卟啉形成金属配合物[4], 现在卟啉几乎与所有的金属离子都能形成配合物。 3卟啉及金属卟啉配合物的性质

卟啉及金属卟啉配合物的物理性质：它们是高熔点，深色的固体，大多数不溶于水，但能溶于矿酸而且无树脂化作用，溶液有荧光，不溶于碱，对热非常的稳定. 卟啉及金属卟啉配合物的化学性质：易与金属离子生成1:1的配合物卟啉，与周期表中各类金属元素（包括稀土金属元素[5]）的配合物都已经得到.金属卟啉配合物还具有独特的反应性质，如配体交换反应、络合反应、活化小分子、氧化反应、还原反应等. 4卟啉及金属卟啉配合物的应用 由于卟啉及其化合物是具有 18 个π电子的大共轭体系，其环内电子流动性非常好.卟啉化合物在光电材料、分子光电器件、分子识别、分子组装、医药、香料、食品检测、分析化学、荧光分析[6]、显色剂、环境保护、光电转换、药物合成、太阳能贮存、气体传感器、模拟天然产物、微量分析、电催化、有机合成、生命科学、能源以及地球化学等众多领域都具有广阔的应用前景. 近年来，人们对卟啉化合物的合成及在仿生催化领域的应用[7]关注度越来越高。通过合成具有不同环外取代基和中心金属离子的卟啉衍生物，已在仿生催化氧化领域实现了对过氧化氢酶、氧化酶的模拟，而金属卟啉仿生催化应用的关键是设计和合成高效、稳定、廉价的金属卟啉衍生物. 此外，到目前为止，以卟啉和金属卟啉为原料的新行业正在不断地兴起，对卟啉和金属卟啉的需求量也越来越大，但是低的合成收率和高的合成成本已成为卟啉及金属卟啉应用和发展的瓶颈之一，导致

卟啉的生物合成途径与化学合成方法的比较

第27卷第6期2012年12月 大学化学 UNIVERSITY CHEMISTRY Vol.27No.6 Dec.2012　 卟啉的生物合成途径与化学合成方法的比较* 苏优拉1　张逸2　李嘉宾3**　陆军农3 (1中国药科大学2010届基地班本科生;2中国药科大学2010届制药工程专业本科生;3中国药科大学 无机化学教研室药学基础化学实验中心　江苏南京211198) 摘要　对卟啉的生物合成途径和化学合成方法进行简要介绍,并尝试通过比较分析,寻找它们之间的联系,以期对卟啉化学合成方法的改进提供一些有益的信息三 关键词　卟啉　化学合成　生物合成 在自然界的生命体中,有一些化合物发挥着非常重要的作用,比如:叶绿素,其介导的光合作用将光能转化为化学能储存于植物体中,是地球上有机体生存和发展的源泉;细胞色素C,能促进氢与氧的结合,加强体内的氧化供能反应,是细胞呼吸过程中电子传递体的主要组成部分;血红素,作为血红蛋白和肌红蛋白的核心结构域,负责氧气和二氧化碳的转运,在生物体的新陈代谢中起着举足轻重的作用三令人惊奇的是,这些化合物虽然在生物体中所处部位不同二所起作用迥异,但是,它们都含有一个共同的核心结构 卟啉三 卟啉是在卟吩环上拥有取代基的一类大环化合物的总称三卟吩是由4个吡咯环和4个次甲基桥联起来的大π共轭体系,其结构如图1所示三天然卟啉类化合物一般是卟吩的吡咯环上的氢被不同基团取代所形成的,例如图1中的血红素二叶绿素和细胞色素C三卟啉的化学合成方法虽然早在1935年就被首次报道,近年来也进行了一系列的改进,但仍存在产率低二产物分离困难二能合成的卟啉种类有限等缺点三本文介绍卟啉的生物合成途径以及近年来的一系列文献报道的化学合成方法,并尝试通过比较分析,找寻它们之间存在的联系三 图1摇重要的卟啉类化合物 1　卟啉的生物合成途径 卟啉的生物合成几乎存在于所有真核细胞中,可分为6步(图2),即:①δ?氨基?γ?酮戊酸(ALA)的 * **基金资助:2009年国家大学生创新训练计划项目通讯联系人,E?mail:jbli@https://www.360docs.net/doc/fd7201102.html,

紫外——可见光谱法在卟啉类化合物结构分析中的应用

紫外-可见光谱法在卟啉类化合物结构表征中的应用 摘要：简述了紫外-可见光谱分析的基本原理，及其在有机化化学中的应用；结合卟啉、金属卟啉的吸收特点，对紫外-可见光谱在其结构表征中的应用作了归纳性的总结。 关键词：紫外-可见光谱法；应用；卟啉；金属卟啉；结构表征 1 紫外-可见吸收光谱分析基本原理 紫外光谱（UV）是指波长在200~400nm；可见光谱则是波长在400~800nm的电磁波吸收光谱。相应于上述波长的能量范围约在670~314kJ/mol和314~155kJ/mol。因此，它们是属于π电子（成键的或孤对的电子）跃迁。所以，不是所有的有机化合物，都能给出它们的吸收光谱，而主要是对具有共轭双键结构的化合物和芳香族化合物才能给出光谱。 如果用紫外和可见光照射含有共轭的不饱和化合物溶液，可以看到一部分光线被吸收了，吸收光线的多少，取决于入射光的波长和化合物的结构。如果以波长为横坐标，以紫外、可见光线的吸收强度（有时也称消光系数或摩尔吸收度）为纵坐标作图，就得到紫外或可见光谱图。 同一种物质对不同波长的光吸收不同；不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似、λmax不变，只是吸光度大小不同；而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和λmax均不同。当外层电子吸收紫外或可

见辐射后，就从基态向激发态(反键轨道)跃迁。主要有四种跃迁形式，如图1。所需能量ΔΕ大小顺序为：n→π＊< π→π＊< n→σ＊< σ→σ＊。 吸收带是指吸收峰在光谱中的波带位置，根据电子及分子轨道理论，有机化合物紫外-可见光区的吸收带有四种类型： R吸收带——由化合物中的n→π＊跃迁产生的吸收带。其强度小， ε<100；λmax位于较长波长处，>270nm； K吸收带——由共轭体系中π→π＊跃迁产生的吸收带。其强度大，ε>104；λmax比R带的短，一般>200nm； B 吸收带——由苯环本身振动及闭合环状共轭双键π→π＊跃迁产生 的吸收带。在230~270nm呈现一宽吸收带，且有精细结构；苯在 λmax255nm 有ε约为200的弱吸收； E 吸收带——芳香族化合物的特征吸收，是苯环内三个乙烯基共轭的π→π＊跃迁产生的。分为E1、E2两个吸收带，E1大约在180nm，强度大于104，一般看不见；E2约在200nm，强度约为7000。当苯环上有共轭取代时，E2带常与K带合并，吸收峰移向长波方向。 2 紫外吸收光谱在有机化学中的应用 2.1 检测化合物的结构特征 虽然紫外光谱对鉴定化合物结构来说，远没有红外光谱重要，但紫外光谱也有其特点，对测定化合物中某一部分的结构单元很有帮助，而且还有一些别的用途。如果一个化合物在紫外区是透明的，则说明分子中不存在共轭体系，可能是脂肪族碳氢化合物、胺、腈、醇

卟啉化合物的合成、理化性质及其应用

2010.10.09-2010.10.16 卟啉化合物的合成、理化性质及其应用 孙广道0709401094 苏州大学材料与化学化工学部2007级化学专业 摘要：为了掌握卟啉化合物的合成及表征，用郭灿城等人提出新方法合成TPPH2和CoTPP，并测其红外、紫外与荧光光谱。 关键词：TPPH2、CoTPP、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱 Abstract：To master the synthesis and token of Porphyrins,we synthetise TPPH2 and CoTPP with new method raised by Cancheng Guo,and characterized by FT-IR,UV and fluorescence spectrum. Keywords ：TPPH2、CoTPP、IR spectrum、ultraviolet spectrum、fluorescence spectrum 1.前言 卟啉化合物是一类特殊的大环共轭芳香体系,自然界中存在许多天然卟啉及其金属配合物,如血红素、叶绿素、维生素B12 、细胞色素P-450、过氧化氢酶等。天然卟啉化合物具有特殊的生理活性。人工合成卟啉来模拟天然卟啉化合物的各种性能一直是人们感兴趣和研究的重要课题。由于卟啉化合物独特的结构、优越的物理、化学及光学特征,使得卟啉化合物在仿生学、材料化学、药物化学、电化学、光物理与化学、分析化学、有机化学等领域都具有十分广阔的应用前景,正吸引着人们对卟啉化学不断深入地研究。本实验采用郭灿城等人提出的合成四苯基卟啉的新方法,合成TPPH2和CoTPP，并测其红外、紫外与荧光光谱。 2.实验部分 2.1、仪器与药品 仪器：烧杯（50mL×2、100mL×1）、量筒（50mL）、三颈烧瓶（250mL，19#×1/14#×2）、双颈烧瓶（50mL，19#×2）、茄形瓶（250mL，24#）、恒压滴液漏斗（14#）、球形冷凝管（19#）、干燥管（19#）、空心塞（19#×2、14#×2）、布氏漏斗及抽滤瓶、色谱柱（24#）、调压变压器、旋转蒸发仪、温度计（300℃）、油浴、磁力搅拌器、回流装置。 药品：DMF、无水三氯化铝、吡咯、苯甲醛、乙醇、中性Al2O3、CH2Cl2、四水合乙酸钴。 2.2、实验方法 本实验采用郭灿城等人提出的合成四苯基卟啉的新方法，以DMF作溶剂，采用AlCl3作催化剂，反应不需N2作保护，苯甲醛和吡咯由下列缩合反应：