在金属卟啉或金属咔咯分子中引入轴向配体对这些化合物的光化学、光生物、光物理以及电化学性质具有重要的调节作用，因此研究该类化合物的轴向配位反应具有重要的学术价值，并为它的进一步的实际应用提供重要的指导作用。　　Sapphyrin是由五个吡咯环构成的大环共轭结构，同卟啉和咔咯一样也可以发生质子的得失，并在该过程中紫外-可见吸收光谱发生明显变化，因此可以也利用微量光谱滴定法研究它们的质子化和去质子反应，讨论Sapphyrin的酸碱性为它们的应用提供理论支持。　　本文研究的化合物主要有以下两大系列:第一个系列包括两类化合物，一类是在meso位的苯环上含有不同取代基的五种四配位咔咯钴(p-RPh)3CorCoⅢ，其中R为OMe、Me、H、F、Cl;另一类是四配位的咔咯锰(p-RPh)3CorMnⅢ，该系列有四种化合物，咔咯meso位苯环上的取代基分别为Me、H、F、Cl;第二个系列为Pentapyrroles((Cl2Ph)4PPyH3、(F2Ph)4PPyH3、 Ph4PPyH3、(NO2Ph)4PPyH3)和Sappyrins((Cl2Ph)4SH3、(F2Ph)4SH3、(NO2Ph)4 SH3)。　　首先，利用微量光谱滴定法测定了第一个系列的钴、锰咔咯配合物(p-RPh)3CorMⅢ（M=Co或Mn）与咪唑类(咪唑(Im)、1-甲基眯唑(1-MeIm)、4-甲基咪唑（4-MeIm））及吡啶类(吡啶(Py)及4-甲基吡啶(4-picoline))有机碱小分子的轴向配位反应以及反应的熵变、焓变等热力学常数。同时讨论了温度、中心金属离子以及取代基效应对反应的影响。　　实验结果表明，金属咔咯化合物(p-RPh)3CorMⅢ（M=Co或Mn）在有机溶剂中均可以与咪唑类、吡啶类有机碱小分子发生轴向配位反应。对于同一反应，随着温度的升高，配位反应的平衡常数逐渐减小;相同条件下，一个咔咯钴分子可以结合两个有机碱小分子，而咔咯锰分子只能结合一个;在相同温度下与同一种配体反应时，一般含有吸电子基团的金属咔咯的平衡常数要大于含供电子基团的金属咔咯。金属咔咯与有机碱分子的轴向配位反应属于放热反应，在常温下可以自发进行。　　其次，研究了咔咯锰化合物(p-RPh)3CorMnⅢ与离子配体四丁基氯化铵(TBACl)、四丁基溴化铵(TBABr)的轴向配位反应，测定了轴向配位反应常数、配位数以及熵变、焓变、吉布斯函数等热力学常数。讨论了配体的配位能力、取代基效应以及温度对轴向配位反应常数大小的影响。实验结果与金属咔咯锰与小分子有机碱反应的结果相同。　　最后测定了第二个系列的化合物Pentapyrroles及Sapphyrins与三氟乙酸(TFA)的质子化反应，讨论了该类化合物的质子化过程。研究结果表明Pentapyrroles、Sapphyrins均可以与TFA形成双质子化的产物。Pentapyrroles在质子化过程中首先发生的是双质子过程，然后发生关环，同时失去一个质子，关环后产物又得要一个质子，最终生成双质子化的Sapphyrin;三种Sapphyrins化合物中，除(NO2Ph4) SH3一步结合两个质子外，(Cl2Ph)4SH3和(F2Ph)4SH3均是分步结合两个质子，得到双子化产物。