酰胺(氧)基苯卟啉的合成及性质研究

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卟啉化合物具有特殊的结构和性质,广泛应用于材料科学、仿生化学、分析检测,催化等多个领域,它的合成与应用是目前研究的热点之一。本文主要设计合成了七种酰胺基苯卟啉和二十三种酰氧基苯卟啉,通过红外光谱、核磁共振氢谱、元素分析、质谱等手段表征了其结构,并初步研究了它们的紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、电化学性质及抑菌性。1.以单氨基苯卟啉和酰氯为原料,通过酰胺化反应合成了七种酰胺基苯卟啉,即5-(4-丙烯酰胺基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉(A1)、5-(4-二茂铁甲酰胺基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉(A2)、5-(3-取代香豆素-4-甲酰胺基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉(A3)、5-(4-苯氧乙酰胺基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉(A4)、5-(4-苯乙酰胺基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉(A5)、5-(4-甲氧基乙酰胺基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉(A6)和5-(4-甲氧基乙酰胺基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉锌(A7)。利用红外、核磁、元素分析、质谱等手段表征了它们的结构,其中5种化合物未见文献报道。测定了它们的紫外-可见吸收光谱、荧光光谱,结果表明金属卟啉化合物受金属离子的影响,Soret带移向长波方向即发生红移,荧光发射强度减弱(猝灭效应),发生蓝移;增大卟啉环外的共轭度,Soret带、Q带均发生红移,荧光强度增强等;浓度也是影响荧光性的一个因素,卟啉分子在浓度10-4mol/L时,荧光强度最大,若是溶液浓度达到一定值时,则会使分子与分子间碰撞的几率就会增大,从而淬灭荧光效果。采用微量量热法测试化合物对大肠杆菌的抑菌活性,结果表明金属卟啉的抑菌活性效果要优于非金属卟啉,而香豆素修饰的卟啉的抑菌效果更好。2.以系列羟基苯基卟啉和酰氯为原料,通过酯化反应合成了二十三种酰氧基苯卟啉(包括对称与不对称),通过元素分析、红外、核磁、质谱等手段表征了它们的结构,其中17中化合物未见文献报道。主要研究了取代基的种类、位置以及分子的对称性对卟啉各种性质造成的影响,结果表明结构较小的共轭取代基能使卟啉分子紫外-可见吸收红移;对称性卟啉同不对称卟啉相比,紫外-可见、荧光均发生红移,电化学半波电位出现负移;取代基的位置对卟啉各种性质的影响不大。对大肠杆菌的抑菌活性测试表明,香豆素修饰的卟啉抑菌效果要比金属卟啉的好。本论文主要研究了上述酰胺(氧)基苯卟啉的合成条件、方法及性质,探讨了取代基的种类、位置、分子的对称性对酰胺(氧)基苯卟啉性质的影响。本工作不仅丰富了卟啉化合物的种类,还为今后合成高效低毒的杀菌药物和寻找更好的电致发光材料提供了实验依据。
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