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4.2 仪器 13
4.3实验方法 14
4.3.1方案1 14
4.3.2方案2 16
4.4结果与讨论 17
4.5实验中遇到的困难与阻碍 25
5 结论 25
致谢 26
参考文献 27
1 前言
从古至今，奇妙的大自然一直都是我们人类技术思想、工程原理和重大发明的源泉，我们现在所学习和了解的各种科学知识或者所积累的经验都是源于自然。其中大多数人不了解但是对我们却有着影响巨大的卟啉也是大自然的产物之一。
卟啉是一种存在于生物体内的具有大π共轭环状结构的高分子化合物，它的母体是卟吩（卟吩是由4个吡咯分子和4个次甲基桥联起来的共轭大环，碳、氮都是sp2杂化，具有大π键，共轭体系稳定,具有芳香性[1]）。而当卟吩环外围基团的氢原子被其它基团取代时，得到的化合物就是卟啉。易配位的金属离子可以与卟啉或卟吩中心的氮原子配位，生成较为稳定的卟啉配合物，即金属卟啉。许多天然卟啉以及它的金属化合物，比如血红蛋白、叶绿素这些在呼吸、光合作用等生命过程中起重要作用的物质的活性中心都是金属卟啉[2]。在过去的几十年内，金属卟啉作为一种重要的材料已经在科研上占据重要的地位，它所独有的某些性能经过人们的探索研究，已经被人们熟知。比如它们大多数熔点较高，颜色为深色，多数不溶于水，但是溶于有机溶剂，且有荧光，高温时稳定。但是对于金属卟啉的还有待进一步了解。
2.文献综述
2.1 卟啉及卟啉化合物概述
卟吩环上的氢原子被取代之后便形成卟啉，而卟吩是由四个环状吡咯分子桥联而形成的大分子杂环共轭化合物，其中四个吡咯环是通过α-碳原子相互连接的，金属离子可与卟啉形成金属配合物(如图1 )，研究发现，卟啉几乎可以与所有的金属离子都能形成配合物[2,3]。卟啉(如图1 )是含卟吩环的化合物的总称。金属卟啉和金属酞菁是超分子化学中非常显著的先驱体，这门化学的极速发展使组装分子拥有各式结构和性质（光学、电学、催化性质等等），金属卟啉是生命体得以存在的基石。四吡咯大环决定了它的主要生化功能、酶催化功能和光化学功能。然而，金属卟啉是唯一一种作为器件的大分子，这种器件需要与其它元素组装来形成超分子结构。
1 卟啉（左）和金属卟啉（右）结构示意图
早在1921年，卟啉就已经被 Kuster[4] 提出，但是由于百年前的科技不发达，人们认为它的结构不稳定而不被认可。直到八年后，高铁卟啉[5]的合成，它的结构才被证实。此处的高铁卟啉就是金属卟啉中的一种，它的光敏性及抗肿瘤能力都较低，因此脱铁反应是制备抗肿瘤类卟啉药剂的必须过程[6]。金属卟啉是卟啉环氮上的2个质子被金属取代后形成的。周期表中几乎所有金属元素都可以和卟啉类大环配位形成金属卟啉。金属卟啉在自然界和生物体中广泛存在，如细胞色素、血红素、叶绿素等是金属卟啉配合物，它几乎是生命活动的基石[7]。在各种生物大分子中，卟啉往往起着关键作用，并占据分子的核心部位，比如血红素、细胞色素和叶绿素等。金属卟啉配合物能用于切割DNA和核酸酶等生物医学方面。卟啉及金属卟啉类化合物在医药方面具有很好的应用前景，因为很多卟啉具有生物相容性和良好的靶向传递性，可以将抗病毒及抗细菌药物传递到病变部位，用于切割细胞中病变的DNA。卟啉化合物还是核酸结构研究和核酸动力学研究的非常好的探针。卟啉化合物与棱酸的相互作用是近几年来的研究热点。卟啉化合物与核酸的相互作用研究具有广阔的应用前景和理论意义[8]。
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