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2.3.3 IR表征 12
2.3.4紫外光谱表征 12
2.4结果与讨论 12
2.4.1四羧基苯基卟啉与四羧基苯基卟啉铜的IR表征 12
2.4.2紫外吸收光谱表征 13
3结论 16
4实验中遇到的问题 16
致谢 18
参考文献 19
1前言
自古以来，神奇的大自然一直都是人类技术思想、工程原理及重大发明的源泉，我们现在所了解的各种科学知识或者所积累的经验都是源于自然。其中大多数人不了解但是对我们有着影响巨大的卟啉也是大自然的产物之一。
卟啉是生物体内的一种具有大共轭环状结构的化合物，它的母体是卟吩（卟吩是由4个吡咯分子和4个次甲基桥联起来的共轭大环，碳、氮都是sp2杂化，具有大π键，共轭体系稳定，具有芳香性[1]）。而当卟吩上的氢原子部分或全部被其他基团取代时，得到的产物就是卟啉，其中心的四个氮原子可以与金属离子配位生成非常稳定的有机螯合物，即金属卟啉。
许多天然卟啉以及它的金属化合物，比如血红蛋白、叶绿素这些在呼吸、光合作用等生命过程中起重要作用的物质的活性中心都是金属卟啉[2]。在过去的几十年内，金属卟啉作为一种重要的材料已经在科研上占据重要的地位，它所独有的某些性能经过人们的探索研究，已经被人们熟知。比如它们大多熔点较高，颜色为深色，多数不溶于水，但是溶于有机溶剂，且有荧光，高温时稳定。但是对于金属卟啉还有待进一步了解。
1.1卟啉及卟啉化合物概述
卟吩是由四个吡咯类亚基的α-碳原子通过次甲基桥互联而形成的大分子杂环化合物，当卟吩环中氮原子上的氢原子被部分或者全部取代之后，金属离子可与卟啉形成金属配合物，现在卟啉几乎与所有的金属离子都能形成配合物[2,3]。卟啉是含卟吩环的化合物的总称。
图1.1 卟啉和金属卟啉结构示意图
早在1921年，卟啉就已经被Kuster提出[4]，但是由于百年前的科技不发达，人们认为它的结构不稳定而不被认可。直到八年后，高铁卟啉的合成，它的结构才被证实[5]。此处的高铁卟啉就是金属卟啉中的一种，它的光敏性及抗肿瘤能力都较低，因此脱铁反应是制备抗肿瘤类卟啉药剂的必须过程[6]。金属卟啉是卟啉环氮上的2个质子被金属取代后形成的。周期表中几乎所有金属元素都可以和卟啉类大环配位形成金属卟啉。金属卟啉在自然界和生物体中广泛存在，如细胞色素、血红素、叶绿素等是金属卟啉配合物，它几乎是生命活动的基石[7]。
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，卟啉金属配合物具有切割DNA和核酸酶的活性。由于很多抗病毒及抗细菌药物是通过切割细胞中病变的DNA起作用的，因此卟啉化合物在医药方面具有很好的应用前景。卟啉化合物还是核酸结构研究和核酸动力学研究的非常好的探针。卟啉化合物与棱酸的相互作用是近几年来的研究热点。卟啉化合物与核酸的相互作用研究具有广阔的应用前景和理论意义[8]。
1.2卟啉的合成方法
经过人们多年对卟啉的研究，了解卟啉化合物种类繁多，结构也各不相同，人工合成方法也经过多次实验而变得方法众多。其中合成卟啉化合物中最具代表性的当属四苯基卟啉(TPP)。它的常见合成方法有：
1.2.1 Rothmund法
四苯基卟啉最早是由Rothemund[9]合成出来的。此方法是以甲醛和吡咯为主要原料，以甲醇或吡啶为溶剂，然后在90 C-95 C条件下水浴回流30分钟。然后静置冷却，再过滤。再用加热蒸馏水用蒸气加热滤液来除去溶液中的甲醇，真空浓缩，然后将浓缩液倒入醚中，过滤后再用蒸馏水多次洗涤滤液，然后再用50 %乙酸萃取滤液2次，最后，用饱和NaHSO3萃取含有醚的溶液3次，再水洗至中性。用盐酸、乙酸钠、氢氧化钠及硫酸钠以Willstatter法浓缩，析出副产物卟吩。由于该反应时间过长，反应条件苛刻，要求反应环境密闭无氧，且底物浓度较低，后处理麻烦，产率较低，现在已经很少采用此方法。
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