文 献 综 述

1.1前言

自然界中，动植物体内存在着很多大环化合物，如叶绿素，血红素和红霉素等。与叶绿素和血红素等天然大环化合物类似的人工合成的大环化合物近三、四十年得到迅速的发展，至上世纪六十年代冠醚首次被Pedersen合成以来^[1]，众多化学家、生化学家和生物学家们也紧随其后，取得了大量卓越的成就，这对推动超分子化学的发展起到至关的作用，并且大环化学的发展也给古老的无机化学带入新篇章。1987年诺贝尔化学奖授予了Pedersen、Lehn和Gram在大环化学上有卓越贡献的三位科学家^[2]，这标志着超分子化学发展史上的一个重要里程碑，从此，新型超分子化合物的不断涌现，为寻求新材料、仿生学和分子模拟等方面提供了更多的解决思路和更好的条件。

大环化合物拥有优良的稳定性，这源自于其高度对称，能耐高温，且不易被化学试剂破坏结构。如大环配合物在对金属离子酶生化活性的模拟^[3]，有机反应的催化作用^[4]，模拟细胞膜的传输^[5]，生物体内多种小分子的识别^[6]，非线性光学材料和分子器件^[7-8]等方面的研究中都具有重要意义。近年来，随着研究的不断深入，含有杂原子(如P、S、N、As、Te 、Ge 等)的大环配合物不断合成出现，其中含四个氮原子的席夫碱(Schiff base)大环化合物因其不仅具有抗癌、抗病毒、杀菌^[9-10]等生物活性，而且也是稀土等金属离子的良好萃取剂^[11]，已成为人们不可忽视的研究领域之一。

四氮杂大环席夫碱配体与许多天然大环化合物(如：叶绿素、血红素等)非常相似，对小分子如O₂、CO、CO₂等都有较强的键联能力，可以作为模型化合物进行生物模拟，对于研究生物体内的金属蛋白质及酶有着很重要的意义；同时，四氮杂大环席夫碱具有各种各样的配位和几何构型，并与其它的大环化合物一样具有优良的热力学稳定性与动力学惰性，因此这类化合物在作为催化剂、萃取剂、导体、液晶材料等方面也具有潜在的应用价值^[12]。

1.2 四氮杂大环配合物

1.2.1四氮杂大环

骨架上含有可以参加配位的N,O,S,Se,P和As等原子，易形成多齿配位，这种闭合的环化合物称之为大环配合物。四氮大环配体与生物体内维生素B12、叶绿素、血红素等基本单元相似，参与物质及能量输送、电子传递等重要过程，生命过程的许多步骤都可认为是以金属离子配合物作为反应中心的氧化还原过程。四氮杂大环配合物还是生物体内一些酶结构单元的模拟物，在仿生学、环境保护、新材料、新医药学开发等方面更引起人们极大的兴趣，因此研究四氮大环配体对揭示生命现象的化学本质具有非常重要的意义[13]。

1.2.2卟啉、酞菁的介绍