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环己烷氧化在工业上是一个重要的反应，产物环己醇和环己酮的混合物（俗称“KA油”）是重要的化工原料。工业上普遍使用环己烷无催化氧化法，该法存在着转化率低、选择性差、环境污染严重等问题。因此，寻找一种能最大程度提高环己烷转化率、醇酮选择性，且绿色环保的氧化方法有着重要意义。金属卟啉作为模拟细胞单加氧酶P-450的一类仿生催化剂，具有特殊的生理活性，能够实现在温和的条件下活化分子氧，将其作为环己烷空气氧化的催化剂表现出很高的活性和选择性，特别是中位取代的四苯基金属卟啉催化氧化环己烷的研究备受关注。目前，有关不同甲基取代的四苯基金属卟啉对催化氧化环己烷合成KA油性能的影响研究未见报道。本研究首先合成了四（间甲基苯基）卟啉（Tm-MPP）、四（对甲基苯基）卟啉（Tp-MPP）、四（3,4-二甲基苯基）卟啉（TDMPP）的Fe、Co、Mn、Cu金属络合物。其中，上述金属卟啉中的钴和铜卟啉采用“一步法”合成，卟啉锰和卟啉铁的合成采用“两步法”，即首先合成不同甲基取代的四苯基卟啉，然后在适宜条件下，将其与相应的金属络合。对合成的金属卟啉通过紫外-可见吸收光谱和红外光谱分析进行结构表征，并对其在环己烷、环己醇、环己酮中的溶解性能进行测定。用合成的金属卟啉化合物催化空气氧化环己烷表现出不同的催化性能。通过比较不同取代基和金属离子的金属卟啉的催化性能，得出Tm-MPPCo和TDMPPCo催化氧化环己烷的效果好；通过考察Tm-MPPCo和TDMPPCo催化氧化环己烷反应的影响因素，得出二者催化氧化环己烷反应的适宜条件均为：系统压力1.0MPa、空气流量0.10-0.12m3/h、催化剂浓度4×10-6g.g-1、反应温度150℃、反应时间80min。此条件下，环己烷转化率大于8%，醇酮过选择性达85%以上。运用微分法建立了Tm-MPPCo和TDMPPCo催化氧化环己烷反应的幂函数型宏观动力学方程。得到环己烷的消失反应级数均为0级，活化能分别为1.28×105J·mol-1和8.26×104J·mol-1，即TDMPPCo的催化活性高于Tm-MPPCo。