羟基卟啉衍生物的电喷雾多级串联质谱研究

研究了3种单羟基卟啉的电喷雾多级串联质谱，对其可能的裂解途径进行了归纳；结果表明，仅仅在苯环上无取代基的卟啉HPTPP中才能观察到失去活性的羟基或羟苯基的裂解碎片，苯环具有拉电子取代基的卟啉比具有推电子取代基的卟啉更容易裂解；由此可见，苯环上取代基性质对羟基卟啉的裂解方式有一定的影响。     

双质谱测定地卟啉取代基组成的解析方法及其应用

根据卟啉标样的双质谱特征，建立一种计算卟啉环上取代基组成的方法。卟啉的平均分子结构简式衡量其取代基的组成，尤其对地质体中相同碳数的卟啉“混合物”大环外取代基的构成十分有效。     

亚卟啉的研究进展

自2006年亚卟啉首次成功合成以来,其研究逐渐引起了化学家们的重视。随着新的合成方法的出现,含有不同取代基的亚卟啉不断被合成出来。最近报道的通过扩展卟啉的裂解反应制备亚卟啉的方法不但反应新奇,而且效率较高。通过系统的研究发现,亚卟啉是碗状的分子,具有14π的共轭大环结构。亚卟啉与普通卟啉有着许多不一样的性质,如在更高的能量上有紫外可见吸收,有强的荧光效应,而且有较强的meso位取代基效应等等。四轨道模型、理论计算以及单晶结构能够很好地解释亚卟啉与卟啉的这些性质差异。通过偶联反应, meso位苯基的对位取代基为胺基、寡聚的苯基炔基或树突状的咔唑臂的特殊亚卟啉化合物被成功合成。性质测试表明,由于meso位的取代基效应,这些修饰过的亚卟啉在双光子吸收,荧光效应,能量转移等方面具有优异的性能,在电子学、光学上有着潜在的应用前景。     

铁卟啉化合物的合成及其催化环己烷羟基化反应的研究

合成了15种卟啉环上具有不同取代基和纵轴上具有不同配位基的TRPPFe^ⅢCl和TPPFe^ⅢX, 从反应速率、反应产率和产物选择性等方面考察了卟啉环上取代基R和纵轴配位基X对这些铁卟啉在温和条件下催化环己烷羟基化反应催化性能的影响,还研究了反应溶剂、反应温度以及有机碱等环境因素对铁卟啉催化性能的影响,获得了一些新的结果和规律。     

芳醛上的取代基对卟啉的合成及其性质的影响

笔者合成了10种非水溶性卟啉和7种水溶性卟啉,并作一些规律性的探讨。研究表明,芳醛上取代基不同对卟啉的合成、磺化和试剂的离解平衡等有一定的影响。     

取代四苯基卟啉锌与金属Schiff碱配合物轴向配位反应的热力学研究

用紫外-可见光谱和Rose-Drago数据处理方法对多种新型空间不对称含咪唑基团金属Schiff碱配合物与取代四苯基卟啉锌[ZnT(p-X)PP]轴向配位反应平衡常数进行了测量。研究了配体和卟啉上取代基、反应温度等因素对平衡常数的影响, 发现各配体与锌卟啉配位反应的平衡常数与卟啉环上取代基的Hammett参数之间存在线性自由能关系。在二氯甲烷中, 利用温度系数法测量了反应体系的△rHm^○和△rsm^○。     

分子的有序排列对卟啉光物理性质的影响

具有长链取代基的卟啉能够通过旋转涂层技术形成比没有长链取代基卟啉更有序的固体薄膜。且它们也容易被制成单分子层膜。在固体薄膜上发生的光谱变化均与分子排列有序程度的提高有关。     

双亲性稠环双卟啉的合成和自组装研究

在稠环双卟啉分子两侧的卟啉环上分别连接亲水和疏水性取代基,合成双亲性稠环双卟啉分子。利用紫外-可见光谱和核磁氢谱考察了它们在不同溶剂中的溶解行为。结果表明,当双卟啉环两侧取代基的亲疏水性差异足够大时,在亲水性溶剂中,两侧取代基溶解性的差异所提供的附加亲疏水作用,可以引导稠环双卟啉分子通过π-π堆积作用形成H-聚集体。这种自组装形成的一维柱状超分子聚集体,在分子光电器件等领域具有潜在的应用前景。     

单金属锰、铁卟啉对空气氧化α-蒎烯的催化作用及取代基效应

以α-蒎烯为底物,空气作氧化剂,研究了苯环上带有不同取代基团的单锰卟啉和单铁卟啉对空气氧化α-蒎烯的催化作用及反应中的取代基效应.结果表明,单锰卟啉及单铁卟啉催化氧化α-蒎烯得到双键和烯丙位一、二级碳氢键的氧化产物,没有烯丙位三级碳氢键的氧化产物.环氧化合物是主要产物,而且氧化产物的产率随时间的变化呈较好的线性关系.随着苯环上meso位取代基Cl,CH3,OCH3和OH的供电子能力的增强,锰卟啉和铁卟啉对α-蒎烯的催化活性逐渐减弱,α-蒎烯的转化率逐渐降低.锰卟啉和铁卟啉的催化反应表观速率常数k与环外苯基上的取代基特性常数σ均呈良好的线性关系,Hammett关系式分别为lnk=1.2168σ-7.9968,lnk=0.6251σ-8.2426;线性相关系数分别为0.9507和0.9715.     

TTP-钴构型的测定和meso-四(3,4-次甲二氧基苯基)卟啉的合成及其与镉的显色反应

本文对TTP-钴的构型进行了测定,证明其中位的4个苯环与卟啉环不在同一平面上,二者已不能发生共轭效应,所以取代基对卟啉环的影响较小,用改变取代基来提高试剂的灵敏度效果必然不大,本文合成了新型卟啉——meso-四(3,4-次甲二氧基苯基)卟啉(简称TMDOPP),并对其与镉显色反应分光光度法进行了研究,结果表明,此法灵敏度高(ε=4.9×     

环己烷并卟啉的合成及光谱和电化学性质研究

合成了三种在中位上具有不同取代苯基的环己烷并卟啉:5,10,15,20-四(4-甲苯基)环己烷并卟啉,5,10,15,20-四苯基环己烷并卟啉和5,10,15,20-四(4-氯苯基)环己烷并卟啉。利用核磁共振及质谱对它们进行了结构表征,研究了它们在二氯甲烷和吡啶溶剂中的紫外-可见光谱和电化学性质,探讨了卟啉大环周边的取代基和溶剂对化合物的光谱和氧化还原电位的影响,发现β-位上的环己烷取代基对化合物的光谱和电化学性质具有显著的影响。     

氯合间取代四苯基卟啉铁与咪唑类配体配位反应的热力…

用紫外可见光谱法，在ＤＭＳＯ中测量了氯合间取代四苯基铁卟啉与多种咪唑类配体反应的平衡常数，研究了卟啉环上取代基、反应温度以及配体等因素对反应平衡常数的影响。     

不对称酰胺基二茂铁卟啉的合成及其性能研究

合成了两种不对称酰胺基二茂铁卟啉化合物,利用质谱、核磁共振氢谱、紫外光谱和红外光谱等方法表征了其结构,并讨论了酰胺基二茂铁卟啉的荧光,电化学,拉曼光谱的影响和变化规律。光谱和电化学的研究表明,取代基(CH_3O)使酰胺基二茂铁卟啉发射光谱红移,荧光量子产率增大,对于拉曼光谱的苯环振动有很大的影响;电化学结果显示使卟啉更易失电子被氧化。研究结果表明通过改变卟啉周边的取代基可以调控二茂铁卟啉的光谱和电化学性能.     

金属卟啉的电化学性质与其催化氧化α-蒎烯性能的关系

 采用循环伏安法对一系列四苯基金属卟啉的电化学氧化还原性质进行了研究,考察了四苯基金属卟啉的第一还原电位与其催化氧化α-蒎烯性能的关系. 结果表明,各四苯基金属卟啉催化空气氧化α-蒎烯转化率的大小顺序为 TPPMnⅢCl＞TPPCoⅢCl＞TPPFeⅢCl＞TPPCuⅡ≈TPPNiⅡ≈TPPZnⅡ,除TPPCoⅢCl外,基本与其第一还原电位的大小顺序一致. 随着卟啉环上取代基供电子能力的减弱,各取代基铁卟啉和锰卟啉的第一还原电位E1值均逐渐减小,表现在催化体系中是它们越容易被还原而引发反应,催化氧化α-蒎烯的转化率逐渐升高. 四苯基铁卟啉和锰卟啉的第一还原电位E1与其卟啉环上对位取代基常数σ*之间均有良好的线性关系.     

不对称卟啉化合物的合成及其与氨基酸甲酯的作用

本文合成了含有单取代酰胺基的不对称卟啉及其锌(Ⅱ)络合物Zn(m,2-CNTPP)及Zn(m,3-CNTPP).对三氯甲烷溶液中它们与谷氨酸二甲酯、亮氨酸甲酯以及苯丙氨酸甲酯的作用进行了系统的研究,讨论了卟啉化合物对氨基酸甲酯分子的结合能力、结合方式,以及二者之间的多种存在形式。结果表明,锌卟啉与氨基酸甲酯以1:1的化学计量结合,中心金属锌(Ⅱ)离子和氨基酸甲酯中的氨基配位,卟啉环上的取代基与氨基酸甲酯中的残基可形成氢键、范德华力等弱相互作用。在卟啉和氨基酸甲酯的作用中,氨基与金属离子直接配位,α-碳上的质子靠近卟啉环平面,而酯基中的甲氧基处于远离卟啉环平面的位置。     

过渡金属四—（对—硝基）苯基卟啉配合物的XPS研究

用ＸＰＳ研究了四－（对－硝基）苯基卟啉及其Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ配合物和卟啉周边带有不同取代基的６种锰卟啉配合物。π→π跃迁能、ＮＩＳ及金属Ｍ２ｐ３／２结合能的位移证明，这些金属配合物是金属镶嵌在大π键体系共轭环中形成的金属卟啉配合物，不同锰卟啉中Ｍｎ２ｐ３／２结合能随卟啉取代基团电负性的降低而下降，不同锰卟啉的ＸＰＳ数据可用于推断配合物中取代基的结构。     

羟基卟啉化合物的电化学、顺磁共振及时间分辨光电压性质

通过循环伏安法、电子顺磁共振谱和时间分辨电压光谱研究了羟基取代基数目和位置的不同对羟基苯基卟啉化合物的电化学、电子顺磁共振和时间分辨光电压性质的影响. 研究结果表明, 所有氧化还原反应都是在卟啉环上进行的. 卟啉周边取代基数目的增加使得卟啉共轭体系平均电子云密度增大, 导致体系易氧化而难以还原. 对称性增强可能使卟啉化合物的半波电位值向正方向移动, 羟基取代基的给电子效应对于卟啉化合物电化学性质的影响起主导作用. 常态下卟啉分子没有EPR信号, 在光的激发下, 卟啉分子由原来的逆磁性分子变成顺磁性的激发三重态分子, 这种激发三重态分子在分子轨道上具有两个未成对电子, 这两个电子相距很近, 彼此之间发生很强的相互作用而产生电子, 它的g值随卟啉共轭体系平均电子云密度增大而变大. 时间分辨光电压是由分子中的自由光声载流子的存在而产生的, 光电压的衰减与分子结构密切相关, 它们的电荷分离速度基本上随卟啉周边羟基取代基数目的增加而减慢.     

取代锰卟啉的轴向配位反应及平衡常数的测定

研究了4种具有不同取代基的锰卟啉在三氯甲烷溶剂中与咪唑(Im)、4-甲基咪唑(4-MeIm)、吡啶(Py)、4-甲基吡啶(4-MePy)等4种客体小分子的轴向配位反应,并采用微量紫外-可见光谱滴定法测定了反应的平衡常数。结果表明:每种锰卟啉均可以与咪唑及吡啶类客体分子发生轴向配位反应,轴向配合物的形成能力和稳定性与锰卟啉所含有的取代基有关,在β位上含有强吸电子硝基取代基的锰卟啉与客体分子能够形成更稳定的配合物;客体分子的性质对轴向配合物的形成也有显著的影响,锰卟啉与吡啶以物质的量之比为1∶1反应生成五元配位化合物;每一种锰卟啉与其他3种客体分子均以物质的量之比为1∶2反应生成六元配位化合物。客体的轴向配位反应能力由大到小依次为Im、4-MeIm、4-MePy、Py。     

钴卟啉的合成及其催化性能的研究

本文报导了钴5,15-二(对-取代苯基)八烷基卟啉的合成,并讨论了卟环上不同对苯取代基对叶琳与金属钴配位反应速度的影响规律:推电子基团使反应速度减慢,即 配位反应变的速率方程均为:(-d[H₂P])/dt=k表观[H₂P],取代基的影响效应符合Hammatt方程的线性关系。此外,不同取代基卟啉对中心金属钴催化性能的影响是:推电子基增加催化活性,即 。     

间位取代卟啉及其锌卟啉的电子吸收光谱

取代的卟啉类衍生物在气敏传感器方面具有广泛的应用前景.本文采用了密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)研究了四种不同取代基的卟啉衍生物(meso位四硝基苯基/四氨基苯基卟啉(NO2PP,NH2PP)及其相应的锌金属卟啉衍生物(NO2ZnPP,NH2ZnPP))的紫外和近紫外光谱特征.利用两种不同的交换相关泛函(广义梯度近似泛函(PBE)和杂化密度泛函(B3LYP))优化了上述四种物质的结构,并应用TD-DFT计算了相应的电子激发能量和振动强度.结果表明,取代卟啉的吸收光谱与大量的电子跃迁有关;与B3LYP泛函预测的光谱相比,PBE泛函所得B带以及Q带的波长位置与实验值更为接近.另外,计算所得硝基取代基卟啉的B带相对于氨基取代基卟啉的B带发生了红移,这与实验现象也保持一致.由于卟啉衍生物的三重激发态在电子转移中有很重要的应用,因此在PBE/6-31G(d)水平上计算了四种物质的最低三重激发态能量,分别为1.426、1.469、1.608和1.581eV.