[发明专利]meso位修饰的卟啉金属化合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种meso位修饰的卟啉金属化合物及其制备方法。该化合物的结构式为：。该化合物中具有的连吡啶‑吡唑是一种很好的有齿配体，可与金属离子或金属簇实现多种金属有机骨架的自组装。该方法具有反应条件温和、操作简便、产品易纯化，且合成路线短的优点。

技术领域

本发明属于有机合成领域，涉及一种卟啉化合物及其制备方法，尤其涉及一种meso位具有连吡啶-吡唑修饰的卟啉金属化合物及其制备方法。

背景技术

卟啉及其衍生物凭借独特的性质，引起有机和无机化学家的大量关注，具有悠久的研究历史，涉及非常广泛的自然科学领域。卟啉是一种具有较强配位能力和空间位置的代表性功能分子，由四个次甲基桥连四个吡咯单元组成平面排列、独特芳香族大环的共轭体。这种分子以不同的形式被应用于医学领域(光动力疗法)，光电子(非线性光学)，纳米制造(双光子吸收)，太阳光电(光捕获)等方面。

直到现在，对于卟啉化学的研究成果仍在不断地增加。卟啉分子具有刚性的分子结构、可控的外围取代基、较大的物理尺寸和核心的另一金属化位点，在构建多孔配位聚合物时可作为具有吸引力的桥接配体。而多孔配位聚合物在气体吸附、分子筛、离子交换和催化方面具有很大的潜在应用。

对于卟啉金属配位聚合物的研究，已经被Robson，Goldberg，Suslick，Li，Choe，Hupp，Ma等研究组大量报道。而且卟啉环外围取代基上引入含氮配体(如吡啶基、氰基、氨基等)，可与金属离子或金属簇在一维、二维甚至三维实现多种金属有机聚合物的自组装，在这一领域的发展空间大、应用范围广。2002年，Osuka等人报道了基于芳基和吡啶基协同修饰的低聚物卟啉，其自身的氮原子与环内金属实现轴向配位成笼。自2011年以来，Nitschke等人报道了一系列具有含氮配体修饰的卟啉金属有机笼，用来选择性地封装大型芳香族客体，更是激发了人们在主-客体化学领域的研究热情。但目前尚未有关于meso位具有连-吡啶-吡唑修饰的卟啉金属化合物的相关报道，连吡啶-吡唑作为一种螯合作用很好的有齿配体，结构简单，与金属作用时可以提供多个结合点，经其修饰的卟啉单元可作为立体笼的有效组件，在主-客体化学及催化方面具有巨大的应用前景。综上所述，对meso位具有连吡啶-吡唑修饰的卟啉金属化合物的研究，意义非凡。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种meso位修饰的卟啉金属化合物。

本发明的目的之二是提供该化合物的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的反应机理为：

根据上述反应机理，本发明采用如下技术方案：

一种meso位修饰的卟啉金属化合物，其特征在于该化合物的结构式为：

一种制备上述的meso位修饰的卟啉金属化合物的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：

a.在惰性气氛下，将5-三甲基苯二吡咯甲烷与4-溴甲基苯甲醛按1:1～1:2的摩尔比溶于二氯甲烷溶剂中，加入催化量的三氟乙酸，室温下反应12～16小时，再加入四氯苯醌为氧化剂，3～4小时后淬灭反应，去除溶剂，粗产物经分离纯化得5,15-二(4-溴甲基苯)-10,20-二(三甲基苯)卟啉，其结构式为：所述氧化剂四氯苯醌用量摩尔数为5-三甲基苯二吡咯甲烷用量摩尔数的100～200％；

b.将步骤a所得5,15-二(4-溴甲基苯)-10,20-二(三甲基苯)卟啉和醋酸锌以1:8～1:12的摩尔比溶于三氯甲烷和甲醇的混合溶剂中，65～75℃下反应4～5小时；反应液进行减压浓缩后分离纯化，得5,15-二(4-溴甲基苯)-10,20-二(三甲基苯)卟啉锌，其结构式为：