卟啉配合物是一类具有18π电子共轭体系的杂环芳香大环配合物,其环内空腔可选择性的结合多种金属离子,形成具有不同物理和化学性质的卟啉配合物。通过调控卟啉大环四个meso位和八个β位的取代基将获得具有不同性能的卟啉衍生物,可应用于临床医疗,催化氧化,液晶材料以及太阳能电池等诸多领域。相比常规的卟啉配合物,拓展卟啉配合物具有更大的π电子共轭系统,更复杂的光谱性质和电化学性能,潜在应用价值不可估量。然而,目前对拓展卟啉的配位化学、电化学及其应用研究还不是很丰富,因此研究多取代拓展卟啉的配位反应和电化学性质意义深远。本文研究的卟啉类配合物主要包含以下四个系列:一为四种多取代铁卟啉配合物5,10,15,20-（4-CH₃Ph）₄PorFeCl 1,2-NO₂-5,10,15,20-（4-CH₃Ph）₄PorFeCl 2,5,10,15,20-（3,5-diCH₃O）₄PorFeCl 3和2-NO₂-5,10,15,20-（3,5-diCH₃O）₄PorFeCl 4;二为六种锌环己烷并及苯并卟啉配合物butano（YPh）₄PorZn 5a-5c和benzo（YPh）₄PorZn 6a-6c（Y=-CH₃,-H或-Cl）;三为三种环己烷并卟啉配合物butano（4-CH₃Ph）₄PorH₂ 7,butano（Ph）₄PorH₂ 8和butano（4-ClPh）₄PorH₂ 9;最后一个系列是四种铜和锰环己烷并及苯并卟啉配合物butano（2,6-diFPh）₄PorM 10a-11a和benzo（2,6-diFPh）₄PorM 10b-11b,M代表Cu（II）或Mn（III）Cl。本文首先采用微量光谱滴定法测定了多取代铁卟啉配合物1-4在三氯甲烷溶剂中与选定的含氮碱分子之间的轴向配位反应,并测得了在不同温度下配位反应的平衡常数（logb_n）,标准摩尔焓变（Δ_rH_m^θ）,标准摩尔熵变（Δ_rS_m^θ）和标准摩尔吉布斯自由能变（Δ_rG_m^θ）等热力学常数。研究表明,每种铁卟啉配合物会与一个或两个含氮碱分子发生稳定的轴向配位反应,生成五配位或六配位卟啉衍生物,具体的配位数则由含氮碱的性质决定,且通过测定不同反应温度下的配位反应平衡常数可知,这四种铁卟啉配合物与含氮碱的配位反应均为自发的放热反应。接着采用微量光谱滴定法测定了六种锌卟啉配合物5a-6c在二氯甲烷中与七种含氮碱分子的轴向配位反应。研究表明,这六种环己烷并和苯并卟啉配合物均轴向结合了一个含氮碱分子,形成了五配位产物。文中还分别讨论了含氮碱的酸离解常数pK_a值,以及meso位取代基和β,β’位稠合取代基对平衡常数log K的影响,研究了四环己烷并卟啉配合物7-9在二甲基亚砜中的质子化和去质子化反应。与相应无环己烷稠合的卟啉配合物的紫外-可见光谱相比,环己烷并卟啉配合物的光谱发生了较大的红移,且由于β,β’位稠合环己烷取代基具有较强的给电子效应,也更容易生成稳定的卟啉阳离子产物。实验表明,meso位含有供电子取代基的卟啉配合物会有着更大的质子化常数。最后,本文合成并电化学表征了铜和锰卟啉配合物10a-11b,采用循环伏安法和薄层光谱电化学法测定了金属四环己烷并和苯并卟啉配合物10a-11b在含0.1M TBAP的二氯甲烷或吡啶溶剂中的电化学和光谱电化学性质。铜环己烷并和苯并卟啉配合物在二氯甲烷溶剂中发生两级可逆氧化和两级还原反应,在吡啶溶剂中发生两级氧化和三级还原反应。研究表明,环己烷并卟啉配合物在含有0.1 M TBAP的吡啶溶剂中的发生二级还原反应的产物为phlorin阴离子。且与相应的环己烷并卟啉配合物和常规的卟啉配合物相比,苯并卟啉配合物的HOMO-LUMO能极差最小。