卟啉与金属卟啉化合物课件.pptVIP

卟啉与金属卟啉化合物研究概况命名与结构天然存在合成方法应用

研究概况统计结果——出版年WebofScience—SCI主题=(porphyrin)OR主题=(porphyrins)OR主题=(metalloporphyrin)OR主题=(metalloporphyrins)2010.9.1

研究概况主题=(porphyrin)OR主题=(porphyrins)OR主题=(metalloporphyrin)OR主题=(metalloporphyrins)统计结果——来源出版物2010.9.1

早在30年代就有人从事卟啉化学的研究,它们现已被广泛用于分析化学、配位化学、仿生、医学、催化等许多领域。近年来,各国科学家对它们的研究更深入和活跃,了解这类化合物在生命过程中的作用,将有助于我们更好地开发和利用它们。

命名与结构相互关系卟吩(porphine)卟啉的骨架中位碳或外环碳被取代卟啉(porphyrin)与金属离子结合金属卟啉(metalloporphyrin)

命名与结构357外环碳2892018101211中位(meso)碳1614171315IUPAC编号法卟吩(porphine)

命名与结构2α314δβ8576γFisher编号法

命名与结构环外双键

命名与结构互变异构

天然存在血红素(heme)存在于细胞色素a、细胞色素氧化酶等

天然存在血红素b存在于血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素b等

天然存在蛋白质分子半胱氨酸血红素c存在于细胞色素c等

天然存在其它含有血红素的蛋白质：过氧化氢酶(catalase,CAT)超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)

天然存在叶绿素(chlorophyll,Chl)R＝CH，叶绿素a；R＝CHO，叶绿素b3

光合作用(photosynthesis)

天然存在叶绿素：叶绿素a、b、c、d、e；细菌叶绿素(bacteriochlorophyll,Bchl;a,b等)

合成方法1.Rothemund法四苯基卟啉最早由Rothemund合成出来。其方法是将等摩尔的苯甲醛和吡咯以及吡啶溶剂置于密封容器中，在150℃反应24—48小时，能得到产率很低的四苯基卟啉，并且在此条件下，能用来作反应物的取代苯甲醛极少。

Rothemund法是最早合成卟啉化合物的方法。该法反应时间长，所需反应条件苛刻，且要求反应器密闭隔氧，底物浓度较低；后处理非常麻烦，反应收率低，仅有极少数芳醛可用于合成卟啉，因此该法逐渐为后人所改进。

2.Adler法1967年Adler和他的助手采用苯甲醛和吡咯在回流(141℃)的丙酸中反应，反应时间为30min，冷却，过滤，滤饼分别以甲醇和热水洗涤，真空干燥，得蓝紫色四苯基卟啉晶体。此方法不必将反应器密封，产率达到20%。用该方法合成时，反应原料除苯甲醛，还可用取代苯甲醛合成四苯基卟啉的衍生物。

此法是目前应用最广泛的中位取代四苯基卟啉的合成方法，操作简单，原料浓度可较大。Adler法大大丰富了合成中位四苯基卟啉化合物的内容。

3.Lindsey法1987年Lindsey进一步改进了四苯基卟啉的合成。采用苯甲醛和吡咯在氮气的保护下，在二氯甲烷中，以三氟化硼合乙醚络合物（(CH)O·BF）2523催化，室温下反应生成卟啉原，然后以二氯二氰基苯醌（DDQ）或四氯苯醌（TCQ）将卟啉原氧化得到最终产物卟啉，产率可达30%。但是该方法反应原料浓度较低，以吡咯计仅为10-2mol?L，且反应步骤较多，反应条件较苛刻，难以进行大量合成。

4.微波合成法1992年法国化学家PetitA及其合作者首次报道了固相微波合成TPP，产率为9.5%。1996年，胡文祥等用微波湿法合成TPP。继后，刘云、胡希明等也分别探讨了不同溶剂、不同催化剂条件下TPP的微波合成，但前者操作较繁琐，后者的产率较低（14%以下）。陈年友等报道了以硝基苯为溶剂，氯乙酸为催化剂，以195W功率的微波辐射6min，四苯基卟啉的产率为36%，且操作简单，反应条件温和，反应时间短，粗产物较易分离纯化。

5.其他合成方法八乙基卟啉

应用卟啉化合物在自然界广泛存在，由于卟啉化合物具有独特的结构、性能和特殊的生理活性，卟啉化合物在医学、生物化学、材料化学、合成化学、分析化学、能源利用等很多方面具有良好的应用前景，人们对卟啉化合物的合成及应用已经进行了深入研究。

1.在医学方面的应用卟啉在医学上的应用有以下几方面：卟啉类光敏药物①对肿瘤的光动力疗法超声治疗癌症②③

卟啉类光敏药物血卟啉(Hematoporphyrin，简称HP)是提取自血液的一种有机光敏物，是最常被应用的抗癌物。其作用机理是：在有氧的情况下，卟啉