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卟啉(Porphyrins)是卟吩(Porphine)环外带有取代基的同系物和衍生物的总称,当其氮上两个质子被金属取代后即成金属卟啉(Metalloporphyrins)。卟啉及金属卟啉化合物广泛存在于动植物中,具有特殊生理活性,如血红素、叶绿素、维生素B12、细胞色素P-450等。由于其分子具有刚柔性、电子缓冲性、光电磁性和高度的化学稳定性,早在20世纪30年代就有人从事卟啉化学的研究,它们现已广泛用作光导体、半导体、超导体、催化剂、抗癌药物、显色剂等。近年来,这一有重大科学意义和广泛应用前景的研究领域愈来愈引起无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、材料化学、医学及生物学家的兴趣,有关的交叉学科分支正在形成。 卟啉及金属卟啉化合物在很多领域都有广泛的应用,如分析化学、医学、材料方面、催化方面等。在催化方面可用做仿生模拟,这是现在研究的热点。 在生物体内,细胞色素P-450是一种含血红素的单加氧酶,在它的催化下可在常温常压下,将烷烃羟化为醇,把烯烃氧化为环氧乙烷衍生物。大量研究结果显示,金属卟啉化合物在烯烃环氧化、烷烃醇化、醛类氧化等方面都具有良好的催化作用。因此,可以用金属卟啉来模拟单加氧酶细胞色素P-450。该项研究不仅有助于人们了解细胞色素P-450的催化机理,而且在有机合成和医学上将具有广泛的应用前景。 1979年,Groves等报道了一个简单的细胞色素P-450单加氧酶模拟体系。首先利用PhIO作为单分子氧源,[TPPFe(Ⅲ)Cl]作为催化剂,实现了烯烃环氧化和烷烃羟基化反应。之后,以人工合成的金属卟啉化合物作为活性中心对细胞色素P-450进行模拟的研究迅速展开。 本文首先合成了六种对称的(即α、β、γ、δ位置上的取代基R1、R2、R3、R4都相同。由于这四个位置上的取代基都相同,从而简化了其合成和分离条件,并且得到产率较高的目标化合物)不同取代苯基金属卟啉锰化合物,对其实验方法给予了一定的改进,进一步提高了它们的产率。通过紫外光谱、红外光谱确证了其结构,并通过比较,研究了它们光谱性质的变化规律。