多卟啉环状化合物的制备及主客体识别应用研究(2)

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单卟啉可以通过几种不同的途径组装形成卟啉超分子，如：配位健驱动，先合成带侧链的卟啉，然后与金属离子络合，进行卟啉平面的横向配位，形成超分子。配位健络合的优点在于配位健具有较好的稳定性和定位能力，在之后的合成中是常用的一种合成途径。在合成三维卟啉结构中吡啶常常作为配体，在卟啉中引入吡啶基团后再与银（Ag）铜(Cu)铂(Pt)等金属配位。

卟啉的超分子功能[4]在近些年已经应用在生物相关方面，其分子种类繁多并且分子具有刚性，周边的方向和位置都可加以控制，可以控制进行特定的反应，故在主—客体反应中[5,6]常作为受体，并且展现了十分诱人的前景。

1.2卟啉的作用

一类分子结构内含有卟吩核的共轭大环化合物被称为卟啉。所以卟啉也可以说是卟吩的衍生物，而卟吩是由四个吡咯环通过四个碳原子所构成的一个多杂环化合物，卟啉是卟吩外环带有取代基的衍生物的总称，因为可连接各类取代基，所以卟啉种类非常丰富论文网。卟啉内环有个空腔，当腔内氮原子连接的两个氢原子被金属离子取代后就形成金属卟啉，自然界中存在的绝大部分金属元素都可以和卟啉类大环发生配位反应，生成相应的配合物，因此金属卟啉的种类同样很多。卟啉的作用包括：

（1）癌症的诊断与治疗[7]：近年来，癌症的病发率持续走高，然而医学上却还没有很好的治疗方法，癌症的死亡率仅次于心脑血管疾病位居第二，茶余饭后，人们往往谈癌色变。癌症一直是医学界久攻不克的难题，因其早期往往没有明显症状，因此不容易被患者所察觉，而一旦到了有明显症状时往往病人已经病入膏肓。因此早期有效的癌症诊断是治疗并挽救患者生命的关键，依靠现有的治疗手段大部分早期癌症能得到治疗，而晚期则只能改善病人的情况，因此癌症的早期发现十分重要。现有的癌症诊断方法中X射线，CT，放射线核素，磁共振等多种技术，这些检查过程中接受的辐射对身体会有害，因此科学家一直在找寻更理想的早期诊断方法。人体的代谢产物中有卟啉化合物，能发射荧光，当有癌症出现时其代谢会出现异常。因此在癌症诊断中可以根据卟啉的情况来进行判断。经研究证明癌组织对血卟啉等光敏剂具有特殊的亲合作用，由此得出卟啉可以作为光动力学疗法的光敏剂。在癌细胞中血卟啉的浓度远高于正常细胞中含量`优尔*文+论]文|网\www.youerw.com，在适当的波长照射下，会发出较强的特征荧光，即能进行癌症诊断。在后续治疗过程中，在生物体内当卟啉聚集在癌变部位时，用某种波段的光照射该处部位，便可杀死癌细胞。

（2）卟啉的光伏性质：研究发现植物光合作用的叶绿素是镁卟啉，大自然的选择终究是合理的，光合作用中,叶绿素中的镁卟啉是光能转换的中心场所。其能够把取之不尽用之不竭的太阳能转化成化学能,供自身代谢所需。然而更不可思议的是叶绿素分子受光照射时产生的电荷分离态[8]时间可长达1 s。基于叶绿素中卟啉衍生物是其进行天然光合作用的主要反应中心，能将太阳能转化成化学能。绿色植物的光合作用是一种在分子水平上的高效率的光伏器件，因此科学家利用卟啉超分子化合物设计人工光收集天线系统，模拟光合作用，并成功的应用在场效应晶体管，光伏电池分子器件中，未来卟啉化合物有望成为一种高效的光伏材料。