1,10-菲咯啉是典型的二齿氮配体,其与金属络合物在化学催化、光学材料、生物探针等领域有着广泛的应用研究,特别是其铜络合物作为价廉易得、环境友好的光能转换材料是国内外科学家的研究热点。1,10-菲咯啉结构的调控对其金属配合物的物理化学性能及其应用性能都会产生重要的直接影响,也是探索和开发高效稳定光能转换材料中至关重要的研究内容。因此本文设计合成了系列1,10-菲咯啉衍生物,并对其铜络合物在光解水制氢反应中的性能进行了研究。首先探索了 2,9位二取代的1,10-菲咯啉衍生物的两种合成方法。路线一以烷基醛为起始物,和丙二酸进行knoevenagel缩合反应、脱竣后得到α,β-烯酸中间体,经酰氯化与Friedel-Crafts酰基化反应获得1-苯基-2,3-烯基酮中间体,最后与邻苯二胺直接缩合合成2,9二取代的4,7-二苯基1,10-菲咯啉衍生物。路线二以邻苯二胺、3-氯丙酮衍生物为原料一步合成了 4,7-二芳香基-1,10-菲咯啉,随后1,10-菲咯啉中间体与烷基锂反应得到2,9位二取代的1,10-菲咯啉衍生物。通过对两条合成路线的对比研究后,选择收率较高、合成步骤少的路线二,并进行了相关反应条件的优化研究,总收率为21.9%。随后以4,7-(4,4’-二溴)苯基菲咯啉为起始物,利用Suzuki偶联反应和烷基锂亲核加成反应,合成了 4,7位为多芳香烃的2,9-二烷基菲咯啉衍生物,并对反应条件进行了优化。设计利用“一锅法”完成卤锂交换和烷基锂亲核加成反应,加入干冰淬灭后合成了 2,9-二烷基-4,7-(4,4’-二羧基)苯基菲咯啉。最后以新型菲咯啉衍生物为氮配体,Xantphos为磷配体合成Cu(I)(N^N)(P^P)PF6络合物。系统研究了这些铜络合物的光谱性能和光解水制氢性能,结果表明菲咯啉4,7位增加共轭基团未能使金属到配体的电子转移的吸收谱带发生位移,制氢速率和总量也未改变。菲咯啉4,7位苯基链接吸电子的羧酸官能团,能有效促进其铜络合物吸收光谱红移,提高光敏剂寿命,制氢总循环量(TON)(铜)增加至1350。