卟啉化学是化学、物理、生命材料和信息等领域学科交叉的研究热点，在生物无机化学、配位化学和主客体化学等领域都具有重要意义，对它的研究一直是倍受关注的课题。并且由于金属卟啉在生物化学中的重要地位，使其在仿生化学研究中具有非常特殊的重要意义。本论文研究了尾式金属卟啉对含氮类客体的分子识别，并应用理论化学工具，进行了深入的探讨和研究。主要内容如下： 1.合成了三种新型的柔性脂肪链修饰的尾式自由卟啉及其金属锌配合物，采用元素分析、紫外可见光谱、核磁共振波谱、红外光谱以及质谱等手段对它们进行了表征；在此基础上合成了一种新型的由Salen半体修饰的卟啉化合物，采用核磁共振波谱、红外光谱以及质谱等手段进行了表征。 2.研究了柔性脂肪链修饰的尾式锌卟啉(并用四苯基卟啉作对比)对含氮类客体小分子的分子识别行为。用紫外-可见光谱滴定法测定了识别体系的缔合常数，研究了各种因素对主客体体系缔合能力的影响。实验结果表明，主客体结构以及温度等均对缔合能力有明显的影响；采用模拟退火法和量化计算相结合的方法研究了识别体系的最低能量构象。讨论了不同主体对同一客体识别过程的平衡常数大小顺序是电子效应和空间效应综合作用的结果；并且讨论了不同客体对同一主体识别过程的平衡常数大小顺序与参与配位的氮原子电荷密度的关系。 3.采用模拟退火法和量化计算相结合的方法研究了三种尾式卟啉与咪唑识别体系的最低能量构象。研究发现，当脂肪链末端的卤素原子溴处于平伏键位置时，并且脂肪链弯折回来指向卟啉环时，体系处于最低能量构象。比较配合物最高占有轨道和最低空轨道的能量差以及金属锌上电荷变化量，认为在对咪唑的识别过程中，卟啉上的锌所得净电荷越多，所形成的Zn-N越牢固，与此对应的分子识别平衡常数也越大。在分子识别过程中，空间效应的影响并不大，电子效应起主导作用。