卟啉是一类由四个吡咯基经其α碳原子与四个次甲基桥连而成的,且具有18个共轭π电子的芳香化合物。通过可控地修饰卟啉外围或者其内核,实现对卟啉电子结构和空间结构的精准调控,进而开发它们新的应用价值。将杂原子（或者杂环）引入卟啉,被视为获得以卟啉为基础的新型功能材料最有效的策略之一,因为向卟啉化合物中引入杂原子能诱导或者提升许多值得期待的性能（如电子,光学以及电化学性能）。纵观基于该策略下的研究,相比向卟啉环及其它多环体系中引入氮杂五元环或六元环的研究,构建氮杂七元环的研究明显落后,这是因为在成环过程中,前者的形成无论是在热力学还是动力学上都占据着明显的优势。另一方面,研究卟啉环中的吡咯被非吡咯结构取代而成的卟啉类似物,有助于揭示它们在结构调节与基态和激发态之间的内在关系,获得它们之间的作用机制,发掘它们新的性能。基于以上原因,开发一些新方法和新技术将杂芳环（尤其是氮杂七元环）选择性地稠合到卟啉分子外围,以及高效地制备吡咯环被修改的卟啉类化合物（PMP）已成为卟啉化学家面临的重要机遇与挑战。本论文设计并合成了一系列七元氮杂环稠合的新型卟啉二聚体,并利用简单、高效的方法同时实现对卟啉核和卟啉核外围的修饰,得到三种新型的氮杂环稠合的PMP-卟啉二聚体。本论文使用核磁共振、X-射线单晶衍射、高分辨质谱等手段对所得新颖卟啉化合物的结构进行表征,通过紫外可见吸收光谱、电化学、含时密度泛函理论计算对其光物理性能以及电子性能等进行探讨。本论文主要包括以下几方面内容:（1）查阅文献。概述了近几十年关于氮杂环稠合的卟啉化合物以及PMPs的研究现状。（2）以β-β相连的meso-氨基卟啉为原料,利用Pictet-Spengler反应合成了一系列七元氮杂环稠合的新型卟啉低聚物,再通过分子内的氧化稠合反应进一步延伸它们的芳环稠合体系。分析它们的X-射线单晶衍射结构可知,化合物2d-Ni是一个极其对称的结构,两个卟啉分子间的二面角为0.00（9）^o,这表明化合物2d-Ni是一个几乎共平面的分子。而化合物2e-Ni中两个卟啉分子间的二面角为18.89（19）^o,这说明氧化后的分子平面性变差。从紫外可见吸收光谱来看,七元氮杂环稠合卟啉的Q带均发生明显的红移,这表明通过七元氮杂环稠合的卟啉类似物的共轭体系得到有效地扩展。另一方面,利用相同的原料,用PbO₂将其氧化,meso-氨基卟啉二聚体中的一个卟啉环发生裂解,得到六元氮杂环稠合螺旋四吡咯卟啉化合物,并对这类化合物的相关性能开展了研究。（3）受上述研究的启发,改变原料连接方式,即以meso-β相连的meso-氨基卟啉二聚体为原料,经PbO₂或MnO₂处理,一锅法可控地生成三种氮杂六元或七元环稠合的PMP-卟啉二聚体6a,7a和8a并对其相互转化关系以及机理做了初步研究。紫外可见吸收光谱表明不同氮杂环连接方式的二聚体,其紫外可见吸收波长红移的程度也明显不同。这可能是由于它们所含发色团的种类和位置不同而导致π共轭体系延伸程度不同。此外,TD-DFT计算以及电化学测试结果与它们的紫外可见吸收光谱结果相互吻合,并且化合物6a、7a、8a、9a（7a的还原产物）的电化学HOMO-LUMO能级差依次为1.37,1.29,1.66,1.73 eV。