由于卟啉与金属卟啉独特的结构和性能，几十年来，卟啉与金属卟啉的合成及其应用研究一直是国内外非常活跃的研究领域之一。在原有工作基础上，本论文主要对meso-四苯基卟啉(TPP)的结构修饰、二聚卟啉的合成、尾式金属卟啉的合成及其在分子催化方面的应用等方面进行了新的探索和研究，合成了一系列新的卟啉化合物，考察了其光谱性能，并对具有分子内轴向配位结构的尾式金属卟啉在催化氧化及环丙烷化反应中的应用作了初步研究。本论文一共分为六章：第一章：着重对几十年来人们在meso-四芳基卟啉的合成及结构修饰、卟啉低聚物的合成、金属卟啉的合成及金属卟啉在分子催化等方面应用的发展状况作了较为详细的综述。第二章：在已合成的5-(4-氨基苯基)-10，15，20-三苯基卟啉基础上，首次将芳胺的重氮化及重氮盐反应应用于卟啉，合成了5-(4-氯苯基)-10，15，20-三苯基卟啉、5-(4-碘基苯基)-10，15，20-三苯基卟啉、5-(4-氰基苯基)-10，15，20-三苯基卟啉、5-(4-联苯基)-10，15，20-三苯基卟啉和5-(4-羟基苯基)-10，15，20-三苯基卟啉等一系列不对称取代的meso-四芳基卟啉。第三章：以氯磺酸、氯化钠及甲醛混合体系为氯甲基化试剂，通过适当有机溶剂的选用，在TPP的苯环上可控制地引入了氯甲基官能团，合成了一系列苯环对位被不同数量氯甲基取代的meso-四苯基卟啉衍生物，并对5-(4-氯甲基苯基)-10，15，20-三苯基卟啉进行了进一步的衍生化，合成得到了5-(4-甲酰基苯基)-10，15，20-三苯基卟啉和5-(4-羟甲基苯基)-10，15，20-三苯基卟啉。第四章：对二聚卟啉的合成进行了研究。本章分成两个部分：第一部分，首次利用5-(4-氯甲基苯基)-10，15，20-三苯基卟啉衍生的叶立德试剂，通过经典的Wittig反应方便地合成了四个具有顺式构型的二苯乙烯链接的二聚卟啉，同时对它们的紫外吸收及荧光光谱进行了讨论与研究；第二部分，利用铜催化的Ullmann反应合成了五个新型的具有二苯醚链接的卟啉二聚体，并对它们的紫外吸收及荧光光谱进行了讨论与研究。第五章：以TPP为起始原料，经过Vilsmeier甲酰化反应、还原反应、偶联反应等六步反应合成了一个新型β位尾式铁卟啉。紫外吸收谱图分析结果表明，该新型尾式铁卟啉的末端咪唑尾基能很好地与中心铁离子配位。第六章：将合成的尾式铁卟啉和尾式钴卟啉分别应用于催化环己烷的氧化反应及苯乙烯的环丙烷化反应。与没有尾基配位的简单铁卟啉相比，连有咪唑尾基的新型尾式铁卟啉在催化环己烷氧化反应中显示出更高的催化活性。同时，尾式铁卟啉还有利于提高产物的选择性，提高产物中醇产物的比例。而苯乙烯的环丙烷化反应结果显示，与没有尾基的钴卟啉相比，尾式钴卟啉催化活性较低，但催化选择性得到明显的提高。