摘要: 卟啉由于其优异的电子结构和氧化还原性质而成为科学家们研究的热点之一。通过对卟啉结构的不同修饰来获得光物理性质具有明显差异的大环分子，以此提高化合物在功能材料方面的应用。而咔唑及其衍生物具有易修饰，化学稳定性高的特点，并在金属配位、... 展开 卟啉由于其优异的电子结构和氧化还原性质而成为科学家们研究的热点之一。通过对卟啉结构的不同修饰来获得光物理性质具有明显差异的大环分子，以此提高化合物在功能材料方面的应用。而咔唑及其衍生物具有易修饰，化学稳定性高的特点，并在金属配位、阴离子识别、染料和医药等方面极具应用价值。因此，咔唑作为替代吡咯的特殊结构单元被应用于卟啉类化合物中而受到研究者的关注。据此设计合成咔唑代替吡咯单元的新型卟啉类似物（单环，双环和三环化合物），并对这些化合物的结构，光物理性能和金属配位性质等方面进行研究。将从以下三方面对本文内容进行简要的阐述：（1）基于咔唑的单环卟啉类似物：在文献的基础上，首先完善了咔唑与三吡咯单元组成的单环卟啉类似物的相关研究。双溴代咔唑中间体与α-硼化三吡咯烷，通过Suzuki-Miyaura反应，得到咔唑NH位于环外侧的单环化合物 5。X-射线单晶衍射表明该类分子中的咔唑单元因空间位阻而产生明显的扭曲，这改变了其与金属配位的方式，可以形成具有额外的氯离子作为配体而存在的钯（Ⅱ）的金属化物。另外，利用酸催化含吡咯基团的咔唑衍生物与芳香醛反应合成具有两种不同的“8”字型构象的含双咔唑的扩环卟啉类似物 6a 和 6b。分子内的 π?π 堆积作用是稳定两种构象的主要因素。两种构象在微量酸的作用下会转化为同一种构象如“天井”的单环化合物6c，酸?碱诱导或热诱导可以实现两种构象间的相互转化。 （2）基于咔唑的双环卟啉类似物：设计合成含单咔唑，双咔唑的双环化合物8和9。两者分别由四溴代咔唑中间体或双溴代单环化合物与 α-硼化三吡咯烷经钯催化偶联反应的方法合成。8 和 9 可分别与Pd（Ⅱ），Cu（Ⅱ）离子形成相应的金属配位化合物 8Pd和 9Cu。两种金属配合物的紫外可见吸收光谱对比相应没有金属配位的，发现钯金属配合物的吸收范围红移至 900 nm，而铜金属配合物的吸收范围红移至1000 nm。 （3）基于咔唑的三环卟啉类似物：双咔唑的三环卟啉类似物 11 由四溴代单环化合物于两分子的 α-硼化三吡咯烷经钯催化偶联反应的方法合成。分子两端引入的三吡咯单元，使得其无法在酸的作用下转化成另一种可能的异构体。此外，11 也可形成 Cu（Ⅱ）的配合物，其紫外可见吸收范围超过1000 nm。 收起