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直接键连卟啉具有独特的结构和光物理、光化学性质，已成为近年来的研究热点。本论文合成了一系列单卟啉及其对应的meso-meso直接键连卟啉、三键直接键连卟啉，并对其性质进行了系统的研究。
三键直接键连双卟啉具有平面的超大π共轭体系，较低HOMO-LUMO能极差，且在近红外区有吸收等特征，在光动力学治疗，双光子吸收，电传导材料，超分子组装，非线性光学性质，光电转换材料和分子器件等研究领域有着广泛的应用。到目前为止三键直接键连双卟啉的合成方法较少，尤其异核金属三键直接键连的还没有相关的报道，本文发展了一种高效简便的制备异金属配位三键键连卟啉化合物的合成方法。我们首次利用非金属氧化剂高价碘试剂二（三氟乙酰氧基）苯碘亚酰——PIFA完成了三键键连卟啉的合成。通过对各种条件的优化，发展了一种反应条件温和，操作简单，收率高的合成三键键连卟啉的理想的新方法。通过研究反应的适用范围，我们发现，在不同的中心配位金属卟啉偶联中，只有Zn(Ⅱ)卟啉化合物能够以较高的收率得到三键键连卟啉，展现了良好的选择性。
考虑到路易斯酸对PIFA媒介的芳基偶联反应具有一定的促进作用，经过多次尝试，我们选择Sc(OTf)3-PIFA这一体系，通过催化量的Sc(OTf)3增加PIFA的氧化性能，对于难以氧化的同核单键键连Ni(Ⅱ)卟啉以及异核单键键连的Zn(Ⅱ)Ni(Ⅱ)卟啉，成功得到了两者的三键键连产物。这扩展了多卟啉的种类，为多卟啉设计和合成提供了新的方法。
Sn(Ⅳ)卟啉化合物具有独特的结构和优良的轴配位性能。关于Sn(Ⅳ)卟啉化合物轴配位化学及其在构筑超分子链方面的研究是近年来该研究领域的热门课题之一。在本论文中，我们设计合成了一系列的单卟啉、卟啉二聚体和三聚体，并系统地研究了它们的光学性质和电化学性质。