卟啉及卟啉衍生物的应用

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。     

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.     

异卟啉研究进展

异卟啉是通过改变卟啉大环结构而得到的卟啉类似物。由于具有独特的结构和性能,如阴离子识别、稳定异常价态金属离子、Mbius芳香性、构建新型超分子体系、电子转移以及近红外荧光等特性,异卟啉已引起人们越来越多的兴趣。本文简要介绍了异卟啉研究的意义,异卟啉的命名以及分类,并重点介绍了N-错位卟啉、扩展卟啉和氧化卟啉原等异卟啉的研究现状及最新进展。同时对咔咯、氧化咔咯原、卟啉烯、核修饰卟啉、亚卟啉和杯吡咯等异卟啉的发展现状及其性能作了简要概述。通过对异卟啉化合物研究,可得到很多普通卟啉难以实现的性能,并有望在相关领域获得实际应用。本文在介绍异卟啉研究的同时,还尝试翻译了一些相关专业术语。     

氢卟啉和镁卟啉分子溶剂效应的理论研究

采用溶剂场极化连续模型在密度泛函B3LYP/6-31G (D)水平上研究了氢卟啉和镁卟啉分子在四氢呋喃(THF)、二甲基亚砜(DMSO)、二氯甲烷(CH2Cl2)、氯仿(CHCl3)这四种不同极性的溶剂环境中的几何结构和分子轨道能级, 从而研究了溶剂效应引起的分子几何构型和轨道能级的变化. 然后采用上述溶剂环境下优化的几何结构在含时密度泛函水平上计算了它们的激发能、吸收波长、跃迁组成和振荡强度. 理论计算结果表明, 对比真空条件下的氢卟啉和镁卟啉分子的几何结构, 溶剂场中两种卟啉分子的几何结构都发生了微弱的变化, 这种变化随溶剂介电常数的增大而有所增强. 计算结果表明溶剂环境中氢卟啉和镁卟啉分子的电子吸收光谱发生了普遍的红移, 结合分子轨道理论对这种变化给出了可能的解释. 在此基础上, 对这种包含溶剂效应的理论分析方法用于检验卟啉类化合物作为染料敏化太阳能电池光敏剂的可行性作了进一步的探讨.     

铜卟啉,钒氧卟啉的合成

铜卟啉、钒氧卟啉的合成王煜，何明威，王军强，武靖荣（山西大学化学系太原０３０００６）关键词卟啉，铜卟啉，钒氧卟啉，合成合成金属卟啉，通常是先合成卟啉，再将卟啉与金属盐反应，经柱色谱分离后得到目标化合物［１］．本文报道以酚为溶剂，使吡咯、芳香醛和乙酸铜...     

抗卟啉抗体与卟啉的协同作用

meso -四 (α ,α ,α ,α - 0 -苯乙酰苯 )卟啉诱导的单抗 (MAb)导致meso -四 (α,α ,α ,α - 0 -苯乙酰苯 )卟啉Soret带来巨大红移 ,并且在meso -四 (α ,α ,α ,α - 0 -苯乙酰苯 )卟啉上产生巨大的诱导Cotton效应 (ICD) .借用ICD定量分析meso -四 (α ,α ,α ,α - 0 -苯乙酰苯 )卟啉同抗体的结合 ,表明在抗体超过meso -四 (α ,α ,α ,α - 0 -苯乙酰苯 )卟啉的情况下 ,既有 1∶1结合 ,又有 2∶1结合〔结合位点 :meso -四 (α ,α ,α ,α - 0 -苯乙酰苯 )卟啉〕     

卟啉化合物的聚集作用

从静电作用、μ-氧配位、边基配位、π－π键合等结合方式概述了卟啉化合物的聚集作用。     

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。     

卟啉电化学

卟啉是一种光电活性物质,在生命过程中起着至关重要的作用,金属卟啉在生物体中参与重要的电子交换及能量转换过程,对氧化还原过程起重要的作用.借助多种电化学方法和表面分析技术可研究界面电子传递的过程,借助化学计量学和量子化学构建界面电子转移过程的数学模型,对卟啉类化合物在电子转移、仿生催化和纳米界面的电子转移等领域进行深入的研究.     

N-错位卟啉的研究进展

N-错位卟啉既是卟啉的同分异构体又是异卟啉的典型代表,也是一类非常重要的卟啉类化合物.因其独特的化学结构及反应活性,近年来引起化学工作者的广泛关注.介绍了N-错位卟啉研究的意义、N-错位卟啉的结构和性质.重点综述了N-错位卟啉的合成及其在催化化学、生物化学和材料化学领域的应用进展.同时对N-错位扩展卟啉和其它错位异卟啉的发展现状作了简要概述,并对N-错位卟啉化学的发展进行了展望.     

铬卟啉的研究进展

近来发现，一些铬卟啉可作为细胞色素Ｐ（４５０）模拟体系的一种重要组分，具有一定的催化能力，与生命过程密切相关，引起了人们极大的研究兴趣。本文概述了铬卟啉的研究历史及现状，包括不同价态铬化合物的合成方法以及电化学和催化性能。     

卟啉介导抗癌药物研究

卟啉是一类具有特别生物功能的化合物，对于增殖异常的组织具有一定的亲和 力．利用这一特性，合成了四—对羟基苯卟啉(Zn^Ⅱ)甲氨蝶呤衍生物，并使用红 外、紫外、质谱、核磁和元素分析等手段对该化合物进行了表征．做了该化合物在 细胞水平上抗艾氏腹水型肿瘤实验，其IC50值为0.28μg/mL。同时在小鼠体内做了 抗艾氏腹水型肿瘤实验，抑瘤率为75．82％．初步实验表明，该化合物具有良好的 抗癌体内外活性及较小的毒副作用．从配位化学的角度提出了该化合物具有良好的 抗癌作用的可能机理．     

卟啉修饰碳纳米管研究进展

碳纳米管作为一类新型纳米材料具有许多独特的物理、化学性质,卟啉在可见光区具有广泛吸收.并可作为构筑分子体系的光捕捉单元.卟啉修饰的碳纳米管有望在生命、信息、材料科学等许多相关学科得到应用.本文综述了卟啉修饰碳纳米管的方法、影响因素,展望了其在光电领域的应用前景.     

单体卟啉和二聚体卟啉的合成及其三阶光学非线性的研究

合成了几种卟啉单体和卟啉二聚体, 并测定了它们的三阶光学非线性的吸收系数(β)、折射率(n₂)以及极化率(χ⁽³⁾), 对比研究了卟啉周边取代基及桥连基团的不同对三阶光学非线性的影响. 实验结果表明非线性极化率随卟啉大环电子云密度的增加而增大.     

氨苯基卟啉化合物的合成

卟啉化合物大多对光敏感,被用于很多生理过程的模型研究。 我们合成了6个氨苯基卟啉化合物,其中5个是新化合物。它们的结构分别取得了质谱、核磁、红外、紫外、元素分析的确证,见表1。用推出切割柱层析分离卟啉混合物取得了省时、省试剂、分离纯度好的效果。     

二茂铁修饰卟啉及含氟卟啉的光物理与电化学性质

合成了二茂铁修饰的卟啉与含有三氟甲基的卟啉.拉电子的三氟甲基使卟啉的紫外吸收发生蓝移,而给电子的二茂铁基则使卟啉的紫外吸收发生红移.在稳态荧光光谱中,二茂铁对卟啉荧光的猝灭程度大于三氟甲基,其中含有双二茂铁基的卟啉发生了66%的荧光猝灭,量子产率Φf仅为0.08,说明在激发态卟啉和二茂铁之间发生了较强的电子和能量的传递,这些结果在时间分辨荧光光谱研究中进一步被证实.电化学性质研究表明三氟甲基的引入使卟啉难失去电子,增加了卟啉的稳定性;二茂铁的给电子作用使卟啉更容易被氧化,是很好的电子给体.这些性质为此类化合物进一步应用于给受体体系的构筑提供了一定的理论依据.     

含氟卟啉的研究进展

综述了近几年国内外含氟卟啉的合成及其研究进展. 含氟卟啉合成方法分为直接氟化法和间接氟化法. 直接法主要采用无机氟化试剂直接对卟啉环进行氟化; 间接法主要采用含氟砌块法引入氟基团. 由于合成卟啉环比较复杂, 目前氟化学家主要采用间接氟化法合成含氟卟啉化合物.     

薄层色谱法分离四苯基卟啉和四苯基钴卟啉

提出了用薄层色谱分离四苯基卟啉和四苯基钴卟啉的方法.方法中以石油醚-二甲苯(体积比为2:1)二元溶剂体系为展开剂,在硅胶薄层板上分离了四苯基卟啉和四苯基钴卟啉,所得斑点清晰、无拖尾.应用此薄层色谱法跟踪检测了四苯基钴卟啉的合成.     

稀土卟啉络合物

一、引言卟啉是卟吩环(Ⅰ)碳上氢原子被取代基部分或全部取代后形成的化合物。天然卟啉通常1—8位上有取代基,人工合成卟啉也有α、β、     

四苯乙烯基卟啉的合成

报道了四苯乙烯基卟啉的简易合成。在醋酸锌存在下,在N2保护下通过肉桂醛和吡咯在醋酸中直接缩合,合成了目标化合物。用^1H NMR、UV—Vis、MS和元素分析对化合物的结构进行了表征。