摘要： 用2种方法合成了5,10,15,20-四（4-磺酸基苯基）卟啉，实验表明：用氯仿作溶剂，氯磺酸作磺化剂比浓硫酸环境中磺化制备有明显的高的产率，且反应时间短、操作条件也相对简单。

　　关键词： 5,10,15,20-四苯基卟啉；5,10,15,20-四（4-磺酸基苯基）卟啉；合成

　　中图分类号：O625.63

　　文献标识码：A文章编号：1672-8513（2010）05-0378-04

　　The Synthesis Method Appoved for 5, 10, 15, 20 Tetra-〔（4-Sulfonato） Phenyl〕 porphyrin

　　WANG Wei?jun，YAN Li，ZHAO Ji?shou

　　（Key Lab of Ethnic Medicine Resource Chemistry, State Ethnic Affairs Commission & Ministry of Education, School of Chemistry and Biotechnology, Yunnan University of Nationalities, Kunming 650031, China）

　　Abstract: In this research, two methods were used to synthesize the 5, 10, 15, 20-tetra-〔（4-sulfonato） Phenyl〕porphyrin. Experimental results showed that the 5, 10, 15, 20-tetra-〔（4-sulfonato） Phenyl〕porphyrin synthesized has a higher yield in terms of the reaction of chlorosulfonato acid in CHCl?3 than sulfonato （the reagent was the condensed sulfonato acid）， and the time is short and the operation is easy.

　　Key words: 5, 10, 15, 20-tetra-phenylporphyrin; 5, 10, 15, 20-tetra-〔（4-sulfonato） Phenyl〕porphyrin; synthesis

　　卟啉化合物具有良好的光和热稳定性，在可见光范围 （400~800?nm） 内，具有许多独特的物理性质、化学性质及其它功能性质。在生物、医药、材料、分子识别、光化学、分析化学及电化学等领域有着广泛的应用。光动力疗法是继手术、放疗、化疗之后的第4种肿瘤治疗技术，是在光敏剂的发现和发展以及医用激光光源的发展推动下发展起来的。光动力疗法结合了放疗和化疗的长处，在光疗中同时需要光敏剂和光，它具有双重选择性（选择性富集和选择性光照激活），水溶性卟啉化合物有较好的水溶性，以便于人体的吸收，这类化合物使得光疗法更易将药物作用点控制在病灶部位，达到选择性高、副作用小、方法简便、见效快等优点［1-8］。四苯基卟啉（H?2TPP）在20世纪50年代最先由Rothemund［9］用苯甲醛和吡咯以吡啶为溶剂在密封管中合成出来，但温度较高，时间较长，所得产物产率很低，1967年Adler和他的助手［10］改进了这一方法，缩短了时间，但是带有敏感基团的苯甲醛不能用来作合成原料；反应中生成大量的焦油，使产品的纯化难度大；产品中含有二氢卟啉。郭灿城等［11］采用DMF为溶剂，无水氯化铝为催化剂，提高了产率，产物中不含副产品，缺点是催化剂无水氯化铝易与水反应，给产物的分离造成困难。因此，研究卟啉和取代类化合物合成方法是该领域的重要方面［12-13］。文中用2种方法探索合成5,10,15,20-四（4-磺酸基苯基）卟啉。实验表明用氯仿作溶剂，氯磺酸作磺化剂比浓硫酸环境中磺化制备有明显的高的产率，且操作条件也相对简单，时间短。

　　1 实验部分

　　1.1 仪器与试剂

　　1.1.1 仪器

　　红外光谱为傅利叶变换红外光谱仪（美国BIORAD公司FTS-40，4?000~400?cm-1，KBr压片法）和

　　WGH-30/6型双光束红外分光光度计（天津市港东科技发展有限公司）测定；UV-Vis光谱用紫外-可见分光光计（日本岛津，UV2100,190~700?nm）测定。

　　1.1.2 试剂

　　吡咯（化学纯，上海化学试剂采购供应站）用前减压蒸馏，收集无色馏分置于冰箱中避光保存。苯甲醛（化学纯，上海化学试剂采购供应站）用前减压蒸馏，收集无色馏分置于冰箱中避光保存。

　　1.2 反应原理

　　四苯基卟啉（H?2TPP） 和5,10,15,20-四（4-磺酸基苯基）卟啉的合成路线参照文献［8,14］方法，如下。

　　1.4 5,10,15,20-四（4-磺酸基苯基）卟啉的合成方法改进

　　磺化卟啉由母体卟啉经磺化反应而得，可以作为磺化试剂的有浓硫酸、发烟硫酸、氯磺酸。其中发烟硫酸磺化能力强，但必须严格控制反应的条件，否则极易破坏卟啉环。本文在合成四（4-四磺酸基苯基）卟啉时对其反应条件进行了2种改进优化。一种在浓硫酸环境中磺化；另一种是用氯仿作溶剂，氯磺酸作磺化剂。

　　1.4.1 浓硫酸中磺化四苯基卟啉条件的优化

　　1）反应温度对合成反应的影响

　　用浓硫酸作磺化剂时，我们探讨了反应温度对反应的影响，结果见图1.实验表明：低温不利于磺化卟啉的生成，当温度升至100?℃时，2.5?h即反应完全，继续升高温度，虽然反应速率有所提高，但也容易发生副反应；同时也由于反应在电动搅拌下进行，温度太高容易发生事故，最终选择在100?℃。

　　2）反应时间对合成反应的影响

　　在温度100?℃，研究反应时间对反应的影响（见图2）。反应时间过短，磺化反应不完全，时间过长，也容易发生副反应。选择在100?℃，时间2.5?h为宜。

　　在实验中我们发现，在100?℃，反应2.5?h时，四苯基卟啉与浓硫酸的投料比对产物产率的影响比较大，实验结果见表1，最终选择以1∶30~1∶40为最佳。

　　在100?℃，反应2.5?h，四苯基卟啉与浓硫酸的投料比？1∶30~1∶40.反应结束后将冷却的反应液小心地加入冰水中，将混合液快速抽滤得到绿色产物，然后用氢氧化钠溶液除残余的硫酸，控制pH为6，蒸干溶液，以硅胶为吸附剂，甲醇为淋洗剂，将收集的淋洗液旋转蒸干即得到产品5,10,15,20- 四（4-磺酸基苯基）卟啉，收率为97%（按照粗产品计算），产率75%.

　　文中通过优化了影响合成5,10,15,20-四（4-磺酸基苯基）卟啉的条件，在优化条件下与文献方法相比虽然是时间仍然较长，但温度较低，产物容易提纯，而且产率也较高。

　　1.4.2 氯磺酸中磺化四苯基卟啉

　　在装有搅拌器和氯化氢气体吸收装置的150?mL三口瓶中，加入1.5?g四苯基卟啉和30?mL氯仿，搅拌下滴加4?mL氯磺酸，在30?℃左右搅拌40?min，将反应产物倒入冰水中，分解过量的氯磺酸。同时沉淀出深绿色固体四（4-磺酸苯基）卟啉，过滤，滤饼分别用水和丙酮洗3次，干燥后得到绿色粉末状粗品2.1?g，产率95?%.

　　UV-Vis: λmax （lgε） （H?2O）：435.5, 493.5, 648.0, 709.0 ;IR（ν/cm-1）： ??3?480?（br,v??O-H），？？3?320?（ν？？N-H, pyrrole）， ??1?628?（s,v??C=N），？？1?596?（s,v??C=C），？？1?397?（s,v??C-H，prole），？？1?230?（s,v??C-H，pheryl）， ??1?160?（s,v??C-N）， ??1?125?（vs, v??C-H）， ??1?041?（vs, ρ？？C-H），？？1?013?（s, v??Cp-Cp），965（s, v??Cp=N），801（s, π？？C-H），791 （sh,π？？C-H,环变形， δ？？C-H,面外）， 740（s,π？？C-H,环变形），710（sh,π？？C-H,环变形）［s-强，br-宽，sh-尖，v-伸缩，δ-弯曲，ρ-摇摆］

　　?1H NMR：四甲基硅烷（TMS）为内参比，二甲亚砜（DMSO）为溶剂，δ：8.25为吡咯环上质子（8H）；8.92为苯环上质子（16H）；3.58为O-H的质子。

　　2 结语

　　通过探索浓硫酸中磺化四苯基卟啉制备5,10,15,20- 四（4-磺酸基苯基）卟啉的条件，使产物的收率达到97%（按照粗产品计算），产率75%.而通过改进的方法，用氯仿作溶剂，氯磺酸作磺化剂得到的产物与浓硫酸作磺化剂得到的产物一致，且反应速度快，产率高，室温搅拌反应40 min.因此用氯仿作溶剂，氯磺酸作磺化剂比浓硫酸环境中磺化制备5,10,15,20- 四（4-磺酸基苯基）卟啉有明显优点。

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　　（责任编辑 王 琳）