几种卟啉衍生物及金属配合物的线性及三阶非线性光学性质

卟啉和金属卟啉配合物的合成及其在传感器中的应用姑力米热·吐尔地;阿达来提·阿不都热合曼;阿布力孜·伊米提【摘要】气敏材料是气体（化学）传感器的核心部位，直接影响传感器的稳定性、选择性、灵敏度和响应时间等各种性能。

卟啉与金属卟啉配合物具有优良的气敏性能，目前国内外卟啉与金属卟啉传感器已应用于VOCs的检测。

该文介绍了卟啉及其结构、合成方法、卟啉和金属卟啉配合物的合成及影响因素；卟啉和金属卟啉在传感器中的应用和对挥发性有机气体的检测原理。

%Gas sensitive material is the core part of gas (chemical) sensor; it would directly affects the sensors stability, selectivity, sensitivity and its response time. Porphyrins and metalloporphyrins have excellent gas sensing properties, at present, porphyrins and metalloporphyrins sensors have been applied to detected the VOCs, both in China and abroad.In this paper,has been Introduced the porphyrins and its structure, synthesis method, synthesis of porphyrins and metalloporphyrins complexes and the influencingfactors;metalloporphyrins application in sensors and the detection principle of VOCs.【期刊名称】《化学传感器》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P32-36)【关键词】卟啉;金属卟啉;金属卟啉传感器对VOCs的检测【作者】姑力米热·吐尔地;阿达来提·阿不都热合曼;阿布力孜·伊米提【作者单位】新疆大学化学化工学院，新疆乌鲁木齐830046;新疆大学化学化工学院，新疆乌鲁木齐830046;新疆大学化学化工学院，新疆乌鲁木齐830046【正文语种】中文0 引言卟啉最早是1912年由Ktister首次提出的，其结构为大环的“四吡咯”结构[1]。

卟啉及其衍生物在光催化领域扮演着重要的角色，这是因为它们具有优异的光物理和光化学性质，包括对光的强烈吸收、稳定的化学结构以及作为光敏剂的潜力。

以下是卟啉在光催化中的几个关键应用和特点：
1. 光催化降解有机污染物：
- 卟啉能够吸收可见光并将其转化为化学能，激活氧气或水分解生成高活性的氧自由基和氢氧根自由基，这些自由基能够有效氧化分解水体或大气中的有机污染物，使其转化为无害的产物如二氧化碳和水。

2. 光催化合成有机化合物：
- 卟啉作为光催化剂可以参与各种有机合成反应，利用可见光驱动，将简单原料转化为复杂的有机化合物，这种方法环保且能源效率较高。

3. CO2还原：
- 最新的研究显示，将CuInS2量子点作为光敏剂与Co-卟啉协同作用，可以实现高效的CO2光还原为有价值的化学品，表现出较高的量子产率。

4. 金属卟啉复合催化剂：
- 卟啉可以与金属如铂（Pt）负载在一起，形成金属-卟啉复合催化剂，这类催化剂在光催化还原水制氢等方面表现出色，能够有效地捕获光激发产生的电子并将太阳能转化为化学能。

5. 半导体复合材料：
- 卟啉与半导体材料（如TiO2）复合形成“有机-无机”复合光敏催化材料，显著增强了光催化活性，特别是在可见光响应范围，这对于处理水污染问题尤为有利。

总之，卟啉因其在光催化过程中的独特性能，成为了环境修复、清洁能源生成和有机合成等多个领域的重要研究对象，科学家们不断致力于优化卟啉结构、开发新型卟啉基光催化剂以及探究其内在的光催化机理，以期提高光催化效率和拓展其应用范围。

镍配合物卟啉是一种具有独特结构和性质的化合物，其在多个领域都有着广泛的应用前景。

以下是对镍配合物卟啉的详细介绍。

一、结构与性质镍配合物卟啉由镍离子和卟啉配体组成。

卟啉是一种四吡咯类化合物，具有一个由四个氮原子和四个吡咯环组成的共轭体系。

镍离子与卟啉配体中的氮原子形成配位键，从而形成了稳定的镍配合物。

镍配合物卟啉具有多种优良的性质，如良好的热稳定性、光稳定性、电化学性质等。

此外，其独特的电子结构和光学性质使其在光电器件、催化剂、生物传感器等领域具有广泛的应用价值。

二、合成方法镍配合物卟啉的合成方法多种多样，常见的有模板法、溶剂热法、微波辅助法等。

这些方法各有优缺点，可以根据具体需求选择合适的合成方法。

三、应用领域1.光电器件：镍配合物卟啉具有良好的光电性能，可用于制备太阳能电池、发光二极管等光电器件。

2.催化剂：镍配合物卟啉在催化领域也表现出优异的性能，可用于催化氧化、还原、氢化等反应。

3.生物传感器：由于镍配合物卟啉具有良好的生物相容性和光学性质，因此可用于制备生物传感器，如检测生物分子、细胞等。

四、前景展望随着科学技术的不断发展，镍配合物卟啉在各个领域的应用将会越来越广泛。

未来，我们可以期待在以下方面取得更多突破：1.提高镍配合物卟啉的性能，如光电转换效率、催化活性等；2.开发新的应用领域，如生物医学、环境监测等；3.优化合成方法，降低生产成本，提高产量。

总之，镍配合物卟啉作为一种具有独特结构和性质的化合物，其在多个领域都有着广泛的应用前景。

随着研究的深入和技术的进步，相信镍配合物卟啉将会为我们的生活带来更多惊喜和便利。

卟啉化聚合物（含网状聚合物星形聚合物树枝状聚合物簇状聚合物）卟啉分子的四臂结构能合成多功能基团化合物用于制备具有多种三维空间结构的卟啉化聚合物，包括三维网状聚合物、星形聚合物、树枝状以及簇状聚合物等。

三维空间结构能赋予卟啉聚合物特殊的传感性能。

用四（４一羟苯基）卟啉与六氯环三磷腈共聚合成网状聚合物并制备成微球，用于水溶液中Ｈ９２＋的检测。

网状聚合物不仅实现了卟啉功能分子的分散也大大提高了卟啉在传感材料中的台量。

结果表明，该荧光微球具有良好的抗荧光淬灭性，并对Ｈ一具有高的选择性和灵敏度。

以铂卟啉为核．四端基为带有吸光生色团的树枝状卟啉聚合物ｒ固１.１２ｋ生色团的吸光性以及与中心卟啉的能量转移强化了卟啉核的荧光性能。

而铂卟啉对三线态氧具有敏感的响应性，与氧气接触会导致其荧光淬灭。

荧光淬灭性质使其能用于氧气含量的检测卟啉化聚合物相关定制产品目录：卟啉修饰PEG-PCL嵌段共聚物PLGA-PEG-TPP 四苯基卟啉修饰PLGA-PEG共聚物卟啉修饰PLA-PEG共聚物卟啉型聚酰胺类嵌段共聚物的金属配合物卟啉修饰的两亲性嵌段共聚物PEG(113)-PCL(46)-卟啉甲基丙烯酸辛酯-乙烯基咪唑共聚物/钴卟啉复合膜锌卟啉功能化苯乙烯-4-乙烯基吡啶共聚物卟啉降冰片烯聚合物/单体PEI聚合物修饰单羧基苯基卟啉聚2-对丙烯酰氧苯基-5,10,15,20-四苯基卟啉镍聚乙二醇高分子链的四苯基卟啉衍生物PEG-TPP 卟啉-联吡啶二聚体的定制产品锌卟啉基微孔聚合物(CMPs)笼型聚倍半硅氧烷(POSS)修饰卟啉化合物贵金属的光敏剂聚吡啶钌(II)卟啉共轭介孔聚合物(CMPs)聚乙烯吡咯烷酮（PVP）修饰二氧化锰纳米颗粒聚乙二醇PEG修饰二氧化钛纳米颗粒四苯基卟啉修饰PEG聚乙二醇聚苯胺/MnT1239卟啉/铂纳米粒子复合材料卟啉修饰TPP-PEG-PCL嵌段聚合物PEI-TCPP 聚乙烯亚胺修饰四苯甲酸卟啉稀土上转换纳米棒表面修饰聚乙二醇血卟啉聚乙二醇接枝血卟啉衍生物(HP-diPEG) mTHPC-PEG聚乙二醇修饰光敏剂卟啉锰卟啉修饰聚苯胺材料四苯基卟啉-聚吡咯纳米复合材料聚苯乙烯固载锰(Ⅲ)卟啉卟啉修饰TPP-PEG-PCL三嵌段聚合物卟啉基聚N-异丙基丙烯酰胺(MHTPP-PNIPAM)聚乙烯醇-八乙基铂卟啉PEI聚乙烯亚胺修饰单羧基苯基卟啉PEI-TCPP聚乙烯亚胺修饰四苯甲酸卟啉金卟啉-PEG聚乙二醇缀合物卟啉/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米阵列卟啉修饰PEG-PCL嵌段聚合物PLGA聚乳酸-羟基乙酸包裹血卟啉卟啉降冰片烯聚合物高分子聚合物负载金属卟啉亚苯胺基偶联锰卟啉聚合物锰卟啉环糊精聚合物铁卟啉环糊精聚合物聚多巴胺@Zr(Ⅳ)卟啉-金属有机框架核壳卟啉修饰末端树枝状聚合物聚四苯基钴卟啉(pCoTPP)修饰金电极锰卟啉修饰聚苯胺新材料聚苯胺(PANi)/MnT1239卟啉复合材料核壳结构聚苯乙烯微球/氧化石墨烯/卟啉复合物氧化石墨烯@聚合金属卟啉复合纳米催化剂金属卟啉功能化聚合物卟啉功能化聚N-异丙基丙烯酰胺聚合物卟啉功能化双亲性嵌段聚氨基酸PLGA包裹血卟啉四对溴苯基铂卟啉聚氯乙烯敏感膜卟啉聚肽四对溴苯基铂卟啉PVC敏感膜网状纳米结构希夫碱卟啉聚合物芳香酰胺键联卟啉聚合物锌卟啉聚合物RGD靶向卟啉聚合物纳米胶束铟卟啉聚合物小编：axc温馨提示：本文内容及产品来源于西安齐岳生物作者：西安齐岳生物推广部。

卟啉mofs的组成分类摘要：1.卟啉的概述2.卟啉MOFs 的定义3.卟啉MOFs 的分类4.卟啉MOFs 的应用前景正文：【1.卟啉的概述】卟啉（Porphyrin）是一类具有特殊结构的有机化合物，其母核是由四个吡咯环通过碳- 氮键交替连接而成，形成一个类似于“漏斗”的结构。

卟啉在生物体中具有广泛的分布，是血红蛋白、肌红蛋白等重要蛋白质的组成部分，具有运输氧气等生物学功能。

此外，卟啉还具有独特的光、电、磁性质，被广泛应用于材料科学、化学、生物学等领域。

【2.卟啉MOFs 的定义】金属有机骨架材料（Metal-Organic Frameworks，简称MOFs）是一类具有高比表面积、多孔性、可调结构和化学功能性的晶态材料。

卟啉MOFs （Porphyrin-based Metal-Organic Frameworks）是含有卟啉配体的金属有机骨架材料，结合了卟啉的光、电、磁特性和MOFs 的多孔性能，具有广泛的应用前景。

【3.卟啉MOFs 的分类】根据卟啉配体的不同，卟啉MOFs 可分为以下几类：（1）天然卟啉MOFs：以天然卟啉化合物作为配体，如血红蛋白、肌红蛋白等。

这类MOFs 具有良好的生物相容性和生物活性，可用于生物医学领域，如药物输送、组织工程等。

（2）金属卟啉MOFs：以金属卟啉化合物作为配体，如钴卟啉、铁卟啉等。

这类MOFs 具有金属中心的磁性特性，可应用于磁性材料、催化剂等领域。

（3）杂化卟啉MOFs：以杂化卟啉化合物作为配体，如联吡啶卟啉、咔啉卟啉等。

这类MOFs 具有多种卟啉的性质，可应用于光催化、光电器件等领域。

【4.卟啉MOFs 的应用前景】卟啉MOFs 作为一种具有独特性能的材料，在许多领域具有广泛的应用前景。

例如，在能源领域，卟啉MOFs 可作为催化剂、电极材料等，用于燃料电池、太阳能电池等；在环境领域，卟啉MOFs 可作为吸附剂、催化剂等，用于水污染治理、废气净化等；在生物医学领域，卟啉MOFs 可作为药物载体、影像剂等，用于疾病诊断、治疗等。

卟啉类化合物的合成与性质研究卟啉类化合物是一类具有特殊结构和重要应用价值的有机化合物。

它们由四个吡咯环通过共享碳原子构成，并且在一个或多个环上含有金属原子。

卟啉类化合物在生物学、材料科学和光电子学等领域具有广泛的应用。

本文将探讨卟啉类化合物的合成方法和性质研究。

一、卟啉类化合物的合成方法卟啉类化合物的合成方法多种多样，其中最常见的方法是通过酸催化的缩合反应合成。

这种方法利用吡咯环上的氨基和醛基或酮基之间的反应，生成卟啉环。

此外，还可以通过金属催化的反应合成卟啉类化合物。

金属催化反应的优势在于反应条件温和，产率高，适用范围广。

二、卟啉类化合物的性质研究卟啉类化合物具有许多独特的性质，其中最引人注目的是它们的光学性质。

由于卟啉环中的共轭双键结构，卟啉类化合物具有很强的吸收和发射光谱。

这使得它们在光电子学领域有着广泛的应用，如光敏染料、光电转换器件等。

此外，卟啉类化合物还具有良好的电子传输性质。

由于卟啉环中的共轭结构，电子在分子内可以自由传输，使得卟啉类化合物成为一种优良的电子传输材料。

这一性质使得卟啉类化合物在有机电子器件中有着广泛的应用，如有机太阳能电池、有机场效应晶体管等。

此外，卟啉类化合物还具有较强的配位性质。

由于卟啉环上的氮原子可以与金属形成配位键，卟啉类化合物可以与金属离子形成稳定的配合物。

这些配合物在生物学和催化领域有着重要的应用，如血红素和维生素B12等。

三、卟啉类化合物的应用前景卟啉类化合物由于其独特的结构和多样的性质，具有广泛的应用前景。

在生物学领域，卟啉类化合物被广泛应用于光动力疗法、荧光探针和生物传感器等。

在材料科学领域，卟啉类化合物可用于制备光电材料、催化剂和分子电子器件等。

在光电子学领域，卟啉类化合物可用于制备光电转换器件、光敏染料和有机发光二极管等。

总之，卟啉类化合物的合成与性质研究对于推动生物学、材料科学和光电子学等领域的发展具有重要意义。

通过不断深入研究，我们可以进一步了解卟啉类化合物的结构与性质之间的关系，为其应用提供更加可靠的理论基础。

卟啉配合物
卟啉配合物是一类含有卟啉结构的配合物，其中卟啉是一种含有四个吡啶环并通过共轭连接的大环分子。

卟啉配合物在自然界中广泛存在，包括生物体内的血红蛋白和叶绿素等。

此外，在化学合成和材料科学领域，也可以合成许多具有卟啉结构的配合物，并且它们具有多种不同的性质和应用。

以下是卟啉配合物的一般特点和性质：
1.结构特点：
卟啉结构是由四个吡啶环通过共轭连接而成的大环分子。

在卟啉结构中，通常会有一个中心金属离子与卟啉的氮原子形成配位键，形成卟啉配合物的基本结构。

2.颜色：
许多卟啉配合物在溶液中具有鲜艳的颜色，这是由于卟啉结构中的π电子的共轭结构导致的吸收和发射可见光的能力。

不同金属离子和配体的选择会影响卟啉配合物的颜色。

3.配合键：
卟啉结构的氮原子通过配位键与中心金属离子形成配合物。

配位键的形成使得卟啉配合物具有稳定的结构和特定的化学性质。

4.生物学功能：
在生物体内，卟啉配合物具有重要的生物学功能。

例如，血红蛋白和肌红蛋白中的血红素就是一种卟啉配合物，它们在氧气的运输和储存中起着关键的作用。

叶绿素是另一个重要的卟啉配合物，它在光合作用中起着捕获光能和催化光合反应的作用。

5.合成方法：
合成卟啉配合物通常涉及到有机合成和配位化学技术。

常见的合成方法包括静态反应、动态反应和模板合成等。

通过选择不同的金属离子和配体，可以合成具有不同结构和性质的卟啉配合物，从而拓展其在材料科学和生物医学领域的应用。

总的来说，卟啉配合物具有多种重要的性质和应用，包括生物学功能、光学性质和化学反应活性等，因此受到了广泛的研究和应用。

卟啉mofs的组成分类摘要：一、卟啉MOFs的概述1.卟啉的定义与特性2.卟啉MOFs的组成结构二、卟啉MOFs的分类1.金属卟啉MOFs2.金属卟啉酸盐MOFs3.卟啉共轭MOFs三、卟啉MOFs的应用1.催化应用2.光电器件3.吸附与分离4.生物医学正文：卟啉MOFs是一类具有卟啉结构的金属有机框架材料，其独特的结构与性质使其在催化、光电器件、吸附与分离、生物医学等领域具有广泛的应用前景。

卟啉是一种含有四个吡咯环的有机化合物，具有共轭结构，能有效吸收光能并传递电子。

卟啉MOFs是由卟啉分子与金属离子通过配位键形成的一种具有周期性结构的材料。

根据金属离子的不同，卟啉MOFs可分为金属卟啉MOFs、金属卟啉酸盐MOFs和卟啉共轭MOFs。

金属卟啉MOFs是由金属离子与卟啉分子通过配位键形成的具有金属卟啉结构的MOFs。

这类材料的结构稳定，具有良好的催化性能。

例如，Co(bpy)3(NO3)3·3H2O是一种典型的金属卟啉MOFs，具有高效的氧还原反应催化性能。

金属卟啉酸盐MOFs是由金属离子与卟啉酸盐分子形成的MOFs。

这类材料的结构中，卟啉酸盐起到了桥接作用，使得材料具有更稳定的结构。

例如，Zn(tppa)2是一种金属卟啉酸盐MOFs，具有高效的光催化性能。

卟啉共轭MOFs是由卟啉分子通过共轭作用形成的MOFs。

这类材料的共轭结构使其具有良好的光学性能和电子传输性能。

例如，卟啉共轭MOFs材料可以作为光电器件中的光敏剂，实现高效的光电转换。

卟啉MOFs材料在催化、光电器件、吸附与分离、生物医学等领域具有广泛的应用前景。

例如，卟啉MOFs可以作为催化剂，实现氧还原反应、水氧化反应等。

此外，卟啉MOFs还可以作为光电器件中的光敏剂，实现高效的光电转换。

在吸附与分离领域，卟啉MOFs可以用于吸附有害气体和重金属离子，以达到环境保护和资源回收的目的。

四苯基卟啉及其金属配合物的制备卟啉简介 1.卟啉的结构卟吩（Porphine ）是由4个吡咯分子经4个次甲基桥联起来的共轭大环分子。

环中碳、氮原子都是sp 2杂化，剩余的一个p 轨道被单电子或孤对电子占用，形成了24中心26电子的大π键，具有稳定4n+2π电子共轭体系，具有芳香性。

卟啉（porphyrins ），是卟吩的外环带有取代基的同系物和衍生物。

卟啉化合物的命名主要有两种即fischer 命名和IUPAC 命名法，IUPAC 命名法将卟吩环与甲叉相连的吡咯环上的碳开始依次编号，fischer 命名法是将卟吩的四个甲叉用α，β，γ，δ表示。

NH NNN H12345678910111213141516181920IUPAC 命名编号方法 Fisher 命名编号方法卟吩核的α，β，γ，δ位由于不同的取代基取代后就成为中位取代卟啉，它是一类与血卟啉相似的化合物。

如四苯基卟啉，结构式如图1：N HN NNH图１ 四中位取代四苯基卟啉化合物的结构式卟啉环中心的氢原子电离后，形成的空腔可以与金属离子配位形成金属卟啉配合物。

周期表中几乎所有金属元素都可以和卟啉类大环配位，金属卟啉也广泛存在于自然界。

例如动物体内的血红素是含铁卟啉化合物，血蓝素是铜卟啉化合物，植物体内的叶绿素是含镁的卟啉化合物，维生素B 12是含钴的卟啉化合物。

卟啉化合物由于其母体卟吩具有刚性为主兼有柔性的大环共轭结构，因而具稳定性好，光谱响应宽，对金属离子络合能力强的特性。

卟啉化合物巨大的应用前景激起了化学家和生物学家对卟啉化学极大的兴趣和研究热情。

人们相信卟啉化合物在医学、仿生学、材料化学、药物化学、电化学、光物理与化学、分析化学、功能分子的设计、合成及应用研究等各个领域都有很大应用前景。

2、中位取代卟啉的一般光谱特征 红外光谱(1)卟啉化合物的的红外光谱特征峰为在1590-1300cm -1C=N 伸缩振动峰, 在1000cm -1左右的卟啉骨架振动峰, 在3550-3300cm -1的 N-H 伸缩振动峰和在970-960cm -1的N-H 面内变形峰。

卟啉的特征
卟啉是一种含有四个吡咯环的有机化合物，其化学结构中心有一个质子和四个氮原子。

以下是卟啉的一些特征：
1. 稳定性：卟啉具有很高的稳定性，不容易发生化学反应。

2. 光吸收性：卟啉分子能够吸收可见光范围内的光线，使其显现出紫色至红色的颜色。

3. 金属配位性：卟啉分子可以与金属离子形成配合物，形成金属卟啉络合物。

4. 生物活性：卟啉是许多生物体中重要的结构单元，如血红素和叶绿素是卟啉的衍生物。

它们在生物体内承担着氧气输送、光合作用等重要生理功能。

5. 发光性：某些卟啉分子在光激发下可以发出荧光或磷光，被广泛应用于荧光探针和光敏剂等领域。

6. 抗氧化性：卟啉分子具有较强的抗氧化性能，可以捕捉自由基，减少氧化反应的发生。

7. 光催化性：某些卟啉分子在光照条件下可以催化化学反应，如光解水制氢等。

总的来说，卟啉具有稳定性高、光吸收性强、金属配位性好、生物
活性高等特征，使其在多个领域有着广泛的应用和研究价值。

卟啉及酞菁三阶非线性光学性质的研究进展盛宁【摘要】评述了卟啉及酞菁化合物的结构及其在三阶非线性光学性质方面的研究进展.【期刊名称】《济宁学院学报》【年(卷),期】2010(031)003【总页数】4页(P37-40)【关键词】卟啉;酞菁;三阶非线性【作者】盛宁【作者单位】济宁学院化学与化工系,山东,曲阜,273155【正文语种】中文【中图分类】O641卟啉是卟吩外环带有取代基的同系物和衍生物的总称,该类化合物的共同结构是卟吩核。

卟吩 (图1A)是包含由 18个原子、18个电子组成的大π体系的平面性分子,具有芳香性。

酞菁是由四个异吲哚单元组成的平面共轭大环体系 (图1B),与天然存在的化合物卟啉十分类似,将卟啉的母核卟吩四个 meso位 (5,10,15,20)上的碳原子换成氮原子,并在周边位置并上四个苯环,就构成了酞菁,所以酞菁有时也被称为四苯并氮杂卟啉。

与卟啉一样,酞菁由于其特有的 18电子共轭大环体系符合休特尔规则而具有芳香性。

卟啉、酞菁分子都属于大环化合物,环内是一个空穴,空穴可以容纳铁、铜、钴、铝、镍、钙、钠、镁、锌等多种金属元素。

大环的空穴中心与金属配位后,金属离子的性质对大环配体的结构和物化性能也有很大影响。

概括的来说,卟啉、酞菁分子都具有以下几个特点:(1)具有特殊的二维共轭π-电子结构;(2)对光、热有较高的稳定性;(3)分子结构具有多样性,易裁剪性,分子可以衍生出多种多样的取代配体,可以依据合成目标对配体进行设计、裁剪和组装;(4)配位能力很强,它几乎可以和元素周期表中所有的金属元素发生配位,形成配合物。

卟啉酞菁类化合物由于具有独特的电子结构和光电性能,并且具有良好的光和热稳定性以及易于裁剪修饰等特点,所以在高科技材料领域具有很大的应用潜力。

该类化合物还具有较大的光学非线性系数和很短的光电响应时间,具有良好的化学稳定性和热稳定性,所以是很有发展前途的有机非线性光学材料。

通过光与物质相互作用,可以获取分子结构及其内部能量交换的动力学信息,从而解决很多没有被认知的物理和化学现象。