近年来，四吡咯大环化合物Corrole已经逐渐成为卟啉家族新的研究热点。本论文针对国际卟啉化学领域的研究热点，在分析发展动态并基于已有研究成果的基础上，确立了corrole化合物的合成及性质研究的论文方向，合成了7种corrole类衍生物，其中有些是新的化合物。系统研究了溶液体系中5,10,15-三(五氟苯基)corrole及其铜配合物的π-π堆积效应、单羟基corrole光敏剂的重原子效应对其光动力治疗(Photodynamic Therapy，PDT)抗癌活性的影响以及对设计的推拉型corrole二阶非线性光学性质进行了理论分析。本论文的主要内容包括： 1．合成5,10,15-三(五氟苯基)corrole，制备其铜、锰、钴三种金属配合物系列以及10-(2-羟基-3,5-二碘苯基)-5,15-二(五氟苯基)Corrole、10-(2-溴乙氧基-3,5-二碘苯基)-5,15-二(五氟苯基)Corrole和5,10,15-三葸基Corrole等7种目标化合物。新合成化合物10-(2-羟基-3,5-二碘苯基)-5,15-二(五氟苯基)corrole和10-(2-溴乙氧基-3,5-二碘苯基)-5,15-二(五氟苯基)Corrole的FAB-MS、UV-Vis、IR和<1>H-NMR、<19>F-NMR实测数据及其图谱特征确认它们是预期产物。 2．系统研究了溶液体系5,10,15-三(五氟苯基)corrole及其铜配合物的π-π堆积效应，并借助量子化学计算进行了理论探讨。结果发现5,10,15-三(五氟苯基)Corrole及其铜配合物的π-π堆积效很弱，DFT‘计算结果显示在corrole环meso-位置的三苯基造成的立体位阻和电荷分布是影响其自聚集性质的主要原因。这些发现为corrole超分子的构筑提供了有意义的参考。还测定了5,10,15-三(五氟苯基)corrole锰、钴金属配合物的轴向配位性质：Corrole锰、钴金属配合物与咪唑配体的轴向配位数分别为1和2,但两种金属配合物都比金属卟啉的配位能力弱。 3.率先在国际上开展了单羟基corrole类光敏剂在光动力(PDT)抗癌中的重原子效应。研究了10-(2-羟基-3,5-二碘苯基)-5,15-二(五氟苯基)corrole光敏剂在光动力(PDT)抗癌中的重原子效应，发现在带羟基的苯环接入重原子I后，PDT活性显著下降，这是始料未及的。通常重原子的旋—轨作用可以打破自旋禁阻，增强单线到三线激发态的跃迁，理论上应该可以增强PDT效应。究其原因，这可能是由于重原子效应缩短了光敏剂三线激发态的寿命，使其三线激发态的能量并不能有效转移给基态氧分子，单线态氧的量子产率反而下降了。具体机理仍然需要进一步深入研究。这个发现对研究应用于PDT的新型corrole光敏剂具有启迪作用。 4．不对程结构的Corrole是一个很好的二阶非线性光学材料的分子设计平台。本文设计了推拉型corrole分子，利用理论方法研究其二阶非线性光学性质。采用量子化学FF/PM3和TDHF/PM3方法进行计算，发现推拉型corrole类化合物的<β>约为33～40×lo<-30>esu，β张量最大分量分布在非对角元，具有明显多极特征， |β|、<β>符合A—D结构经典的“对位最大，邻位次之，间位最小”二阶极化率变化规律。 5．预计扩展π电子体系corrole将拥有特异的非线性光学和氧化还原等性质，其合成具有一定的挑战性。本文合成了扩展π电子体系—5,10,15-三蒽基corrole，但发现产率很低，其稳定性也很差。