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水溶性氨基卟啉和磺酸卟啉的合成研究

作　者: 李国成
导　师: 郭灿城；阳卫军
学　校: 湖南大学
专　业: 有机化学
关键词: 水溶性卟啉合成硝化磺化提纯
分类号: O626
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

水溶性卟啉在医学、分子识别、分析化学、电化学及光化学反应等领域具有广泛的用途。用经典的Adler、Lindsey方法及改进后的郭灿城法,合成水溶性卟啉产率低甚至不能合成,同时由于良好的水溶性给分离提纯带来很大困难,使水溶性卟啉的应用受到很大制约。我们课题组的一个研究方向是功能卟啉分子的合成及应用研究,这需要高纯度的带有活性官能团的水溶性卟啉。本论文对水溶性氨基卟啉及磺酸卟啉的合成、分离提纯进行研究,合成了不对称的硝基卟啉、氨基卟啉、磺酸卟啉及带有活性官能团(-NH2)的磺酸卟啉。具体内容如下: A、将四苯基卟啉及5-(4-氨基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉磺化,制备了相应的四(4-磺酸苯基)卟啉、5-(4-氨基苯基)-10,15,20-三(4-磺酸苯基)卟啉。对该磺化反应的条件进行了研究,找到了磺化反应的适宜条件(120℃、反应4小时)。利用磺酸卟啉易溶于强极性溶剂、难溶于弱极性溶剂的特性,在甲醇-丙酮体系中成功地纯化了磺酸卟啉。该提纯方法操作简单,产品纯度高,收率达60%,远高于文献报道的收率,解决了水溶性磺酸卟啉分离提纯困难的难题。B、用改进的Adler方法和还原硝基卟啉等两种方法合成了不对称氨基卟啉。将硝基卟啉还原为相应的氨基卟啉的总产率高于直接用混合醛与吡咯聚合制备不对称氨基卟啉的产率。对文献报道的硝基卟啉还原的方法进行了改进,即在N2保护下进行还原,节约了试剂,缩短了时间,提高了产率。C、用改进的Adler方法制备了不对称硝基卟啉,但产率低。参照卟啉用浓硫酸制取磺酸卟啉的原理,用HNO3将卟啉硝化高产率分别获得单硝基卟啉(60%)和二硝基卟啉(52%),并对溶剂、硝酸的用量等影响反应的条件进行了探讨,发现合成单硝卟啉的最佳条件是:0-5℃下,CHCl3为溶剂,n(HNO3)/n(TPP)=17:1; 制备二硝基卟啉条件是:室温下,CH3COOH为溶剂。四苯基卟啉硝化所得到的二硝基卟啉有两种异构体,n(Cis-位二硝基卟啉):n(Trans-位二硝基卟啉)=3.6:1偏离理论值2:1,从理论上对偏离结果作了合理的解释。D、对所合成卟啉的Uv-Vis及1HNMR数据的差异给予了合理的解释。

水溶性氨基卟啉和磺酸卟啉的合成研究

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