卟啉是以卟吩为核心骨架的一类化合物的总称。由于卟啉化合物能与大多数的金属离子形成稳定的配合物，并且卟啉化合物在可见光区有较强的吸收，其体系的摩尔吸光系数一般在1～9×105L·mol-1·cm-1范围内，具有较高的灵敏度，是分光光度法测定痕量金属离子的优良试剂，被称为“超高灵敏的显色剂”。 但是，目前应用的许多卟啉化合物合成路线复杂，分离提纯困难，产率很低。并且大多数卟啉化合物选择性差，水溶性差。非水溶性卟啉体系在水中的溶解性较差，常需要加入一些表面活性剂来增加其溶解性，有的还需要加入辅助配合剂以增强体系的灵敏度，这都使得测定手续繁琐。 为了克服以上缺点，寻找既有表面活性作用又对某种金属离子具有选择性的卟啉试剂，本文合成了四种不同的卟啉化合物，其中包含两种新型的卟啉吡啶季铵盐。并利用它们作为显色剂，对铅离子和镉离子含量的测定条件进行了改进和研究。通过大量的实验摸索，找到了最佳显色条件，研究出了简便、快速、便于推广的痕量金属元素铅和镉的测定方法。具体内容如下： 一、合成四种卟啉化合物 1.合成了meso-四(4-吡啶基)卟啉、meso-四(4-对羧基苯基)卟啉和两种新型的卟啉吡啶季铵盐。这些化合物的结构分别经过了紫外光谱、红外光谱、质谱和核磁的确证。 2.对卟啉的合成方法进行了改进，改进了传统的Adler用丙酸作溶剂及催化剂的方法，改用二甲苯或DMF作溶剂，水杨酸为催化剂，产率较高，取得了较好的效果。 二、卟啉在分析中的应用 1.将合成的卟啉化合物作为显色剂测定Cd2+和Pb2+的含量。卟啉吡啶季铵盐测定这两种离子，经文献检索，国内外未见报道。对已报道的测定方法，本文也做了部分改进，使其灵敏度提高，线性范围增大，反应速度加快。 2.用所合成的卟啉化合物作为显色剂测定Cd2+和Pb2+的含量，卟啉III的表观摩尔吸光系数为104，其他三种卟啉化合物的表观摩尔吸光系数都达到105以上，是四种高灵敏度的显色剂；卟啉与金属的配合物稳定性好，多数在24小时以上吸光度的值不发生变化，有的甚至48小时不发生变化。应用它们测定水标准样品中的Cd2+、Pb2+的含量，结果令人满意。这四种卟啉化合物是一类灵敏度高、稳定性好、操作简便的试剂。