咔咯(Corrole)是一类由四个吡咯相连的具有18-π共轭电子结构的大环配合物,它们的分子结构和卟啉相似,但又具有一定的特殊性。因此,它们具有独特的光化学、电化学、光物理和光生物性质,在功能材料、生物医药、光催化及电催化剂等领域都具有广泛的应用前景,因此对该类配合物的研究是近年来卟啉化学领域的热点研究课题之一。　　 无金属咔咯配合物分子中含有三个可以解离的N-H质子,因此在一定酸度的溶液中,它们可能失去三个质子成为负三价的阴离子配位体。这种配位体与金属离子反应即可形成金属咔咯配合物。目前,合成金属咔咯最常用的方法就是先合成无金属咔咯,然后将其与金属盐反应得到相应的金属配合物。　　 本论文介绍了无金属咔咯及其金属配合物的结构、性质、主要的合成方法及其研究和应用进展。采用改进的Lindsey法以水和甲醇混合溶剂为介质首先合成了5,10,15-三(4-甲氧基苯基)咔咯(Tp-MeOPCor)H3和5,10,15-三(2,4-二甲氧基苯基)咔咯(To,p-(MeO)2PCor)H3两种无金属咔咯配合物,然后将它们分别与铜、钴或锰等金属离子的乙酸盐反应合成了六种金属咔咯配合物,如5,10,15-三(4-甲氧基苯基)咔咯铜,5,10,15-三(4-甲氧基苯基)咔咯钴,5,10,15-三(4-甲氧基苯基)咔咯锰,5,10,15-三(2,4-二甲氧基苯基)咔咯铜,5,10,15-三(2,4-二甲氧基苯基)咔咯钴,5,10,15-三(2,4-二甲氧基苯基)咔咯锰。借助紫外-可见光谱、红外光谱、元素分析、核磁共振氢谱及质谱等手段对所合成的咔咯及金属咔咯配合物的结构进行了表征,结果表明合成产物就是预期的目标配合物。　　 本文采用循环伏安法研究了八种咔咯配合物分别在DMF,0.1 mol／L高氯酸四正丁基铵(TBAP)溶液中及CH2Cl2,0.1 mol／L TBAP溶液中的电化学性质,发现每个咔咯配合物都可以发生一到三级电还原和电氧化反应。由于无金属咔咯5,10,15-三(2,4-二甲氧基苯基)咔咯分子中有两个供电子的甲氧基,因此它比只有一个甲氧基的5,10,15-三(4-甲氧基苯基)咔咯更难还原。　　 另外,利用现场薄层紫外-可见光谱电化学方法测定了八种咔咯配合物在一定氧化或还原电位下的光谱变化,探讨了咔咯配合物在实验条件下的的氧化态和还原态光谱特征和电子转移机理。对于无金属咔咯配合物来说,所有的氧化或还原都是咔咯大环上发生的电子转移过程。对于含有铜、钴、锰等金属离子的配合物,第一级还原反应是金属中心的电子转移过程,其它的还原或氧化则是在大环上发生的电化学反应。