新型有机光电材料卟啉类化合物的合成文献综述
2020-03-28 12:03
文 献 综 述
引言
介绍了卟啉化合物的结构特点及应用新进展,重点综述了多种新型卟啉类化合物的合成,新型卟啉类化合物的自组装研究,卟啉类化合物的分子识别及生物活性研究。由于卟啉及其金属化合物在生物化学、医学领域、分析化学、合成化学、材料科学等领域中的应用都有了迅速的发展。所以对卟啉类化合物的研究具有重要意义。
关键词 卟啉;应用;合成
卟啉是卟吩外环带有代基的同系物和衍生物的总称。卟啉化合物是一类特殊的大环共扼芳香体系,自然界中存在许多天然卟啉及其金属配合物,他们在生命过程中,对氧的传递(血红蛋白)、贮存(肌红蛋白)、活化(细胞色素P-450 )和光合作用(叶绿素)等起着重要的作用。卟啉化合物由于和光合作用(叶绿素)等起着重要的作用。卟啉化合物由于其母体卟吩具有刚性为主兼有柔性的大环共轭结构,因而,具有一定芳香性,稳定性好,光谱响应宽,对金属离子络合能力强,一般都为具有高熔点的深色结品。
由于卟啉的应用前景十分广阔,所以对卟啉化合物合成的研究是当今的热点。卟啉类化合物的全合成一般步骤多,反应收率低,产物难以分离。但通过全合成方法可以得到许多性能优异的化合物,特别是中位(meos )含取代基(多为抗癌药物)以及含有与卟吩核的吡咯环并取代基的卟啉化。合物,通常都用全合成方法来制备。
卟啉类化合物是由四个吡咯环和四个次甲基桥联结起来的大π共轭体系的大环分子有着高的耐热,耐光,耐酸,耐碱稳定性和优异的电子功能。这种特殊的结构和性能使它们不仅在颜料染料和色素等技术领域已经广泛应用而且在分子材料与分子器件、光存储与显示、太阳能利用、医药、催化、光催化与电催化、模拟生物活性、光动力学治疗等诸多高新技术领域 日益显现出极为诱人的应用前景并已渗透到21世纪科学家研究的热点学科:生命科学、材料科学、环境科学、能源科学、医药学等领域。目前已发展为一门新兴的边缘学科--卟啉化学。
下面介绍几种卟啉化合物的制备方法
1 Rothemund 方法
四苯基卟啉最早由 Rothemund合成出来。其方法是将等摩尔的苯甲醛和吡咯以及吡啶溶剂置于密封容器中,在150℃反应 24 -48 小时,能得到产率很低的四苯基卟啉,并且在此条件下,能用来作反应物的取代苯甲醛极少。Rothemund 法是最早合成卟啉化合物的方法。该法反应时间长,所需反应条件苛刻,且要求反应器密闭隔氧,底物浓度较低;后处理非常麻烦,反应收率低,仅有极少数芳醛可用于合成卟啉,因此该法逐渐为后人所改进。
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