卟啉在生命科學(xué)中扮演著一個(gè)十分重要的角色，自然界中存在許多天然卟啉及其金屬配合物，如維生素B12、血紅素、葉綠素、過(guò)氧化氫酶和細(xì)胞色素等，它們?cè)谏�命過(guò)程中(如呼吸、光合作用等)起著十分重要的作用。它們參與不同的生物過(guò)程，如綁定和運(yùn)輸氧氣的亞鐵血紅素，參與光合作用的葉綠素和轉(zhuǎn)移電子的細(xì)胞色素。天然卟啉及衍生物相比人工合成卟啉毒性更小、吸收性更強(qiáng)，同時(shí)也是研究卟啉化合物功能的重要物質(zhì)。同時(shí)，由于天然卟啉化合物具有特殊的生物活性，人工合成卟啉及其金屬化合物一直是當(dāng)今化學(xué)合成熱點(diǎn)。

卟啉的母體為卟吩，當(dāng)其氮上兩個(gè)質(zhì)子被金屬離子取代后即形成了金屬卟啉。根據(jù)中心金屬離子和取代基的不同，理論上卟啉可衍生出許多具體結(jié)構(gòu)，但迄今為止然們?cè)谧匀唤鐒?dòng)植物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的天然卟啉只有幾十種，而人工合成卟啉則以5、10、15、20-位取代物為主。

卟吩結(jié)構(gòu)圖

卟啉憑其獨(dú)特的物理、光學(xué)及化學(xué)屬性，使得其在分子式別、自組裝、熒光分析、藥物合成、電化學(xué)催化、光電材料和醫(yī)學(xué)顯影等領(lǐng)域都有著十分廣泛的應(yīng)用。合成卟啉主要有兩大類(lèi)方法：由帶有官能團(tuán)的小分子形成帶官能團(tuán)的卟啉環(huán)、對(duì)已經(jīng)形成的卟啉母核進(jìn)行官能團(tuán)的修飾。卟啉經(jīng)典合成方法主要有Adler-Longo法、Lindsey法、2-取代吡咯環(huán)合反應(yīng)法、微波誘導(dǎo)法；模塊合成方法主要有2+2反應(yīng)、3+1反應(yīng)、線(xiàn)性四吡咯成環(huán)反應(yīng)。

下面為大家甄選一些卟啉及其衍生物：