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含有酰胺键对称分子钳的系列卟啉化合物及其制备方法

阅读：917发布：2023-01-27

专利汇可以提供含有酰胺键对称分子钳的系列卟啉化合物及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供含有酰胺键对称的分子钳系列卟啉化合物其及制备方法，其结构式如下：该系列化合物分子式为依次为C96H74N10O2，C96H70N10O2Zn2，C96H70N10O2Cl2Mn2，C96H70N10O2Cu2，C96H70N10O2Ni2，C96H70N10O2Co2。本发明中的自由碱卟啉P是由两分子的5-对氨基苯基-10,15,20-三苯基卟啉与己二酸缩合反应后得到；合成的自由碱卟啉P再与MnCl2·4H2O，ZnCl2，CuCl2，NiCl2·6H2O，CoCl2·6H2O反应得到相应的金属卟啉化合物。所合成的系列卟啉均是具有特定空腔尺寸的分子钳化合物；可进一步开发为检测苯的敏感材料。，下面是含有酰胺键对称分子钳的系列卟啉化合物及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种含有酰胺键对称分子钳卟啉化合物的制备方法，包括如下步骤：
1)单氨基卟啉的合成：将100～150mg四苯基卟啉，20～30mg亚硝酸钠，10～20ml三氟乙酸加入到50ml的三口瓶中，室温下搅拌3～5分钟，混合物倒入175～200ml蒸馏水中，用氯仿萃取6次，每次40毫升，1M氢氧化钠溶液洗至8-9；无水硫酸钠干燥过夜，过滤；旋干滤液，粗产品用硅胶过柱，氯仿洗脱，第一带为未反应的四苯基卟啉，第二带为目标产物单硝基卟啉；
然后，向150ml三颈烧瓶中分别加入500～600mg单硝基卟啉，50～60ml浓盐酸，
1.31～1.5g氯化亚锡，氮气保护，65～70℃下反应1小时；用1M氢氧化钠溶液调节pH到
9～10，得紫色溶液；用氯仿萃取6次，每次40毫升，无水硫酸钠干燥过夜；减压旋干溶剂，粗产品上硅胶柱，氯仿做洗脱液，第一带为未反应完全的单硝基卟啉，第二带为目标产物单氨基卟啉；
2)自由碱卟啉P的合成：取50～60ml氯仿，加入2～3g CaH2，搅拌回流24～36小时，减压蒸出溶剂备用；然后，冰浴下向三颈烧瓶中依次加入5.6～6mg己二酸，30～
35mgEDC·HCl，50～60mgDMAP，40～50ml干燥的氯仿，充分混合后氮气保护下反应30～
45分钟；加入50～60mg步骤1)获得的单氨基卟啉，室温下避光反应24～36h；
待避光反应结束后，往反应体系中加入饱和碳酸氢钠溶液和饱和食盐水进行洗涤，先使用饱和碳酸氢钠溶液洗涤三次，每次往反应体系中加入30～40ml溶液，再向反应体系中加入30～40ml饱和食盐水洗涤一次，充分洗涤后，用无水硫酸钠干燥有机层；然后，旋干溶剂，用硅胶装柱，再使用体积比为100：5的氯仿和乙酸乙酯混合溶剂洗脱，收集第二带紫色产物，得到自由碱卟啉P，即所述含有酰胺键对称分子钳卟啉化合物，其结构式为：
其中，M为2H，分子式为C96H74N10O2。
2.一种含有酰胺键对称分子钳的系列金属卟啉化合物的制备方法，包括如下步骤：
称取100～120mg自由碱卟啉P到三颈烧瓶中，加入30～40ml DMF，搅拌溶解，通氮气除尽反应体系中的氧气，加入20～25mlml含有200～400mg金属盐的DMF溶液，氮气保护下加热回流反应1～3h，，回流反应温度120～140℃；冷却后加入150～200ml氯仿，用
50～80ml二次蒸馏水萃取3次；旋转蒸干溶剂，得到金属卟啉化合物粗产品；将金属卟啉化合物粗产品进行硅胶柱层析分离，先用氯仿洗去未反应的自由碱卟啉P，再洗脱剂洗脱，第二带为目标产物金属卟啉化合物；所述自由碱卟啉P的结构式为：
其中，M为2H，分子式为C96H74N10O2；
其中，M为Zn、MnCl、Cu、Ni或Co；统称系列金属卟啉；
当M为Zn时，分子式为C96H70N10O2Zn2；
当M为MnCl时，分子式为C96H70N10O2Cl2Mn2；
当M为Cu时，分子式为C96H70N10O2Cu2；
当M取Ni时，分子式为C96H70N10O2Ni2；
当M为Co时，分子式为C96H70N10O2Co2。
3.如权利要求2所述含有酰胺键对称分子钳的系列金属卟啉化合物的制备方法，其特征在于，所述金属盐为ZnCl2、CuCl2、NiCl2、CoCl2或者MnCl2。
4.如权利要求2所述含有酰胺键对称分子钳的系列金属卟啉化合物的制备方法，其特征在于，所述硅胶柱层析分离的吸附柱采用100～200目的硅胶，洗脱剂采用体积比为10：
1的氯仿和乙醇的混合溶液。
5.如权利要求2所述含有酰胺键对称分子钳的系列金属卟啉化合物的制备方法，其特征在于，包括锌卟啉ZnP、铜卟啉CuP、镍卟啉NiP、钴卟啉CoP或锰卟啉MnClP的合成方法：
1)锌卟啉ZnP的合成方法：称取100mg自由碱卟啉P到三颈烧瓶中，加入30ml DMF，搅拌溶解，通氮气除尽反应体系中的氧气，加入20ml含有200mgZnCl2的DMF溶液，氮气保护下加热回流反应1h，回流反应温度140℃；冷却后加入150ml氯仿，用50ml二次蒸馏水萃取
3次；旋转蒸干溶剂，得到锌卟啉ZnP粗产品；将锌卟啉ZnP粗产品进行进行硅胶柱层析分离，先用氯仿洗去未反应的自由碱卟啉P，再用洗脱剂洗脱，第二带为目标产物锌卟啉ZnP；
所述硅胶柱层析分离的吸附柱采用100～200目的硅胶，洗脱剂采用体积比为10：1的氯仿和乙醇的混合溶液；
2)铜卟啉CuP合成方法：称取100mg自由碱卟啉P到三颈烧瓶中，加入30ml DMF，搅拌溶解，通氮气除尽反应体系中的氧气，加入20ml含有260mgCuCl2的DMF溶液，氮气保护下加热回流反应1h，回流反应温度140℃；冷却后加入150ml氯仿，用50ml二次蒸馏水萃取
3次；旋转蒸干溶剂，得到铜卟啉CuP粗产品；将铜卟啉CuP粗产品进行进行硅胶柱层析分离，先用氯仿洗去未反应的自由碱卟啉P，再用洗脱剂洗脱，第二带为目标产物铜卟啉CuP；
所述硅胶柱层析分离的吸附柱采用100～200目的硅胶，洗脱剂采用体积比为10：1的氯仿和乙醇的混合溶液；
3)镍卟啉NiP合成方法：称取100mg自由碱卟啉P到三颈烧瓶中，加入30mlDMF，搅拌溶解，通氮气除尽反应体系中的氧气，加入20ml含有360mgNiCl2·6H2O的DMF溶液，氮气保护下加热回流反应2h，回流反应温度140℃；冷却后加入150ml氯仿，用50ml二次蒸馏水萃取3次；旋转蒸干溶剂，得到镍卟啉NiP粗产品；将镍卟啉NiP粗产品进行进行硅胶柱层析分，先用氯仿洗去未反应的自由碱卟啉P，再用洗脱剂洗脱，第二带为目标产物镍卟啉NiP；
所述硅胶柱层析分离的吸附柱采用100～200目的硅胶，洗脱剂采用体积比为10：1的氯仿和乙醇的混合溶液；
4)钴卟啉CoP合成方法：称取100mg自由碱卟啉P到三颈烧瓶中，加入30mlDMF，搅拌溶解，通氮气除尽反应体系中的氧气，加入20ml含有360mgCoCl2·6H2O的DMF溶液，氮气保护下加热回流反应2h，回流反应温度140℃；冷却后加入150ml氯仿，用50ml二次蒸馏水萃取3次，旋转蒸干溶剂，得到钴卟啉CoP粗产品；将钴卟啉CoP粗产品进行进行硅胶柱层析分，先用氯仿洗去未反应的自由碱卟啉P，再用洗脱剂洗脱，第二带为目标产物钴卟啉CoP；
所述硅胶柱层析分离的吸附柱采用100～200目的硅胶，洗脱剂采用体积比为10：1的氯仿和乙醇的混合溶液；
5)锰卟啉MnClP合成方法：称取100mg自由碱卟啉P到三颈烧瓶中，加入30ml DMF，搅拌溶解，通氮气除尽反应体系中的氧气，加入20ml含有300mgMnCl2·4H2O的DMF溶液，加热回流反应3h，回流反应温度140℃；冷却后加入150ml氯仿，用50ml二次蒸馏水萃取3次；
旋转蒸干溶剂；得到锰卟啉MnClP粗产品，将锰卟啉MnClP粗产品进行进行硅胶柱层析分，先用氯仿洗去未反应的自由碱卟啉P，再用洗脱剂洗脱，第二带为目标产物锰卟啉MnClP；
所述硅胶柱层析分离的吸附柱采用100～200目的硅胶，洗脱剂采用体积比为10：1的氯仿和乙醇的混合溶液。
6.如权利要求1所述含有酰胺键对称分子钳卟啉化合物用于以非疾病诊断和治疗方法为目的的检测苯的应用。
7.如权利要求2所述含有酰胺键对称分子钳系列金属卟啉化合物用于以非疾病诊断和治疗方法为目的的检测苯的应用。

说明书全文

含有酰胺键对称分子钳的系列卟啉化合物及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种新型的卟啉化合物及其衍生物，特别是用于检测苯的含有酸酐键对称分子钳的系列卟啉化合物其及制备方法。

背景技术

[0002] 卟啉化合物具有良好的光、热和化学稳定性，在可见光区有很强的特征电子吸收光谱。近年来，利用卟啉及其配合物独特的电子结构和光电性能，设计合成光电功能材料和器件已经成为国际上十分活跃的研究领域。分子钳卟啉是指卟啉单体通过共价键连接的大分子，按连接体的结构特征分成两大类型：一是柔性“开放”型卟啉，它是两个卟啉环的meso-苯基以共价柔性单键连接；二是刚性“面对面”型的双卟啉，它是由乙炔基、苯环、乙烯基等自身为共轭体系的基团或由两个卟啉单体的卟吩核上的碳与碳直接键连的双卟啉。卟啉分子钳可以用来作为光捕获天线、模拟光合作用的反应中心，能量和电子转移的模型化合物。卟啉聚合物在现代光，电，磁材料的高科技领域中显示出诱人的前景。卟啉分子钳化合物可通过光动力学法治疗肿瘤，它们在这些方面的性能比卟啉单体化合物优越。卟啉分子钳化合物在分子识别，催化，降解工业废水等领域也有很好的应用前景。

[0003] 例如，卟啉分子钳化合物可通过光动力学法检测肿瘤，它们在这些方面的性能比卟啉单体化合物优越。但是，目前可供医用的卟啉分子钳化合物种类不多，检测性能不全，因此，设计并合成结构新颖、并具有良好功能的分子钳卟啉化合物是所属领域技术人员有待解决的课题，具有重大的经济效益和社会效益。

发明内容

[0004] 针对现有技术卟啉分子钳化合物种类不多，功能不全之不足，本发明的目的是提供一种新型的含有酰胺键对称分子钳的系列卟啉化合物，以及含有酰胺键对称的分子钳系列金属卟啉化合物，为开发成为呼出气体检测肺癌患者的敏感材料提供可靠的选择，以满足医用检测的需要。

[0005] 本发明还提供所述含有酰胺键对称的分子钳系列卟啉化合物的制备方法。

[0006] 实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种含有酰胺键对称分子钳卟啉化合物，其结构式为：

[0007]

[0008] 其中，M为2H，分子式为C96H74N10O2；简称自由碱卟啉P。

[0009] 一种含有酰胺键对称分子钳的系列金属卟啉化合物，其结构式为：

[0010]

[0011] 其中，M为Zn、Mn、CuCl、Ni或Co；统称系列金属卟啉；

[0012] 当M为Zn时，分子式为C96H70N10O2Zn22；

[0013] 当M为MnCl时，分子式为C96H70N10O2Cl2Mn2；

[0014] 当M为Cu时，分子式为C96H70N10O2Cu2；

[0015] 当M取Ni时，分子式为C96H70N10O2Ni2；

[0016] 当M为Co时，分子式为C96H70N10O2Co2。

[0017] 本发明还提供一种含有酰胺键对称分子钳卟啉化合物的制备方法，包括如下步骤：

[0018] 1）单氨基卟啉的合成：将100～150mg四苯基卟啉，20～30mg亚硝酸钠，10～20ml三氟乙酸加入到50ml的三口瓶中，室温下搅拌3～5分钟，混合物倒入175～200ml蒸馏水中，用氯仿萃取6次，每次40毫升，1M氢氧化钠溶液洗至8-9；无水硫酸钠干燥过夜，过滤；旋干滤液，粗产品用硅胶过柱，氯仿洗脱，第一带为未反应的四苯基卟啉，第二带为目标产物单硝基卟啉；

[0019] 然后，向150ml三颈烧瓶中分别加入500～600mg单硝基卟啉，50～60ml浓盐酸，1.31～1.5g氯化亚锡，氮气保护，65～70℃下反应1小时；用1M氢氧化钠溶液调节pH到
9～10，得紫色溶液；用氯仿萃取6次，每次40毫升，无水硫酸钠干燥过夜；减压旋干溶剂，粗产品上硅胶柱，氯仿做洗脱液，第一带为未反应完全的单硝基卟啉，第二带为目标产物单氨基卟啉；

[0020] 2）自由碱卟啉P的合成：取50～60ml氯仿，加入2～3g CaH2，搅拌回流24～36小时，减压蒸出溶剂备用；然后，冰浴下向三颈烧瓶中依次加入5.6～6mg己二酸，30～
35mgEDC·HCl，50～60mgDMAP，40～50ml干燥的氯仿，充分混合后氮气保护下反应30～
45分钟；加入50～60mg步骤1）获得的单氨基卟啉，室温下避光反应24～36h；

[0021] 待避光反应结束后，往反应体系中加入饱和碳酸氢钠溶液和饱和食盐水进行洗涤，先使用饱和碳酸氢钠溶液洗涤三次，每次往反应体系中加入30～40ml溶液，再向反应体系中加入30～40ml饱和食盐水洗涤一次，充分洗涤后，用无水硫酸钠干燥有机层；然后，旋干溶剂，用硅胶装柱，再使用(V/V)=100：5的氯仿和乙酸乙酯混合溶剂洗脱，收集第二带紫色产物，得到自由碱卟啉P，产率50%。

[0022] 还提供一种含有酰胺键对称分子钳的系列金属卟啉化合物制备方法，包括如下步骤：

[0023] 称取100～120mg自由碱卟啉P到三颈烧瓶中，加入30～40ml DMF，搅拌溶解，通氮气除尽反应体系中的氧气，加入20～25ml毫升含有200～400mg金属盐的DMF溶液，氮气保护下加热回流反应1～3h；冷却后加入150～200ml氯仿，用50～80ml二次蒸馏水萃取3次；旋转蒸干溶剂；粗产品加到硅胶柱上，先用氯仿过下未反应的自由碱卟啉P，再用体积比(V：V)=10～13：1的氯仿和乙醇混合溶剂做洗脱剂，第二带为目标产物金属卟啉化合物。所述金属盐为ZnCl2、CuCl2、NiCl2、CoCl2或者MnCl2。

[0024] 所述含有酰胺键对称分子钳卟啉化合物用于检测苯的应用。

[0025] 所述含有酰胺键对称分子钳系列金属卟啉化合物用于检测苯的应用。

[0026] 相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

[0027] 1、本发明分子钳金属卟啉化合物是由两分子的5-对氨基苯基-10,15,20-三苯基卟啉和一分子己二酸发生缩合反应后得到，两个分子之间通过酰胺键桥联结构连接，所合成的系列卟啉均是具有特定空腔尺寸的分子钳化合物；其酰胺键桥联基处于空腔结构微环境中，可以通过分子间氢键，范德华力等多种作用力与检测对象作用，两个卟啉环可通过π-π堆积作用，配位键等作用力与检测对象作用，酰胺键官能团和两个卟啉环生色团协同作用，可实现对检测对象的特异和灵敏检测。

[0028] 2、本发明分子钳金属卟啉化合物二聚体自由碱卟啉和系列金属卟啉，由于不同金属原子的吸电子能力不同，以及配位后对卟啉环共轭结构带来的影响不同，最终表现为不同金属卟啉及自由碱卟啉与苯分子作用后，在可见光区形成不同的响应，将6种卟啉构建为交叉响应传感阵列，可实现对苯的检测。特别是作为肺癌病人呼出气体标志物苯的敏感材料，进而为开发成为呼出气体检测肺癌患者的敏感材料提供可靠的选择。可进一步开发为检测醛酮类，胺类，芳香烃类的敏感材料。

[0029] 3、采用本发明合成自由碱卟啉和系列金属卟啉化合物的方法，制备过程简单，而产率分别达到50%和90%以上；极大地降低合成难度，显著提高反应收益。附图说明

[0030] 图1为分子钳自由碱卟啉和金属卟啉的结构图。

[0031] 图2为分子钳自由碱卟啉在氯仿中的紫外可见光谱图。

[0032] 图3为分子钳自由碱卟啉的红外光谱图。

[0033] 图4为分子钳自由碱卟啉的核磁共振氢谱图。

[0034] 图5为卟啉阵列检测己醛气体的差谱图

具体实施方式

[0035] 下面结合具体实施例对本发明用于检测苯的分子钳金属卟啉化合物作进一步详细说明。

[0036] 一、一种含有酰胺键对称分子钳的卟啉化合物。

[0037] 所述卟啉化合物的结构式如图1所示：

[0038]

[0039] 所述含有酰胺键对称的分子钳卟啉化合物，M为2H时，分子式为C96H74N10O2，简称自由碱卟啉P。

[0040] 所述含有酰胺键对称分子钳的系列金属卟啉化合物，M为Zn、Mn、CuCl、Ni或Co统称系列金属卟啉；

[0041] 当M为Zn时，分子式为C96H70N10O2Zn22；

[0042] 当M为MnCl时，分子式为C96H70N10O2Cl2Mn2；

[0043] 当M为Cu时，分子式为C96H70N10O2Cu2；

[0044] 当M取Ni时，分子式为C96H70N10O2Ni2；

[0045] 当M为Co时，分子式为C96H70N10O2Co2。

[0046] 二、制备方法

[0047] 本发明中的DMF是指N,N-二甲基甲酰胺，EDC·HCl是指1-乙基-(3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐；DMAP是指（4-二甲氨基吡啶）。

[0048] 1、含有酰胺键对称的分子钳卟啉化合物（即自由碱卟啉P）的合成方法：

[0049] 1）合成单氨基卟啉：将100mg四苯基卟啉，20mg亚硝酸钠，10ml三氟乙酸加入到50ml三口瓶中，室温下搅拌3min，混合物倒入175ml蒸馏水中，用氯仿萃取6次，每次40毫升，将所得物用浓度为1mol/L氢氧化钠溶液洗至pH为8-9，无水硫酸钠干燥过夜，过滤，旋干滤液，粗产品用硅胶过柱，氯仿洗脱，第一带为未反应的四苯基卟啉，第二带为目标产物单硝基卟啉；

[0050] 然后，向150ml三颈烧瓶中分别加入500mg单硝基卟啉，50ml浓盐酸，1.31g氯化亚锡（分次加，不沸腾再加），氮气保护，65℃下反应1h。用1M氢氧化钠溶液调节pH到9，得紫色溶液。用氯仿萃取6次，每次40毫升，无水硫酸钠干燥过夜。减压旋干溶剂，粗产品上硅胶柱，氯仿做洗脱液，第一带为未反应完全的单硝基卟啉，第二带为目标产物单氨基卟啉；

[0051] 2）自由碱卟啉P：取50ml氯仿，加入2g CaH2，搅拌回流24h，减压蒸出的溶剂即为干燥的氯仿，以待使用；

[0052] 然后，冰浴下向三颈烧瓶中依次加入5.6mg己二酸，30mgEDC·HCl，50mgDMAP，40mL干燥的氯仿，充分混合后氮气保护下反应30min；加入50mg步骤1）获得的单氨基卟啉，室温下避光反应24h；

[0053] 待避光应结束后，往反应体系中加入饱和碳酸氢钠溶液和饱和食盐水进行洗涤，先使用饱和碳酸氢钠溶液洗涤三次，每次往反应体系中加入30ml饱和碳酸氢钠溶液，再向反应体系中加入30mL饱和食盐水洗涤一次，充分洗涤后，用无水硫酸钠干燥有机层；然后，旋干溶剂，用硅胶装柱，再使用(V/V)=100：5的氯仿和乙酸乙酯混合溶剂洗脱，收集第二带紫色产物，得到二聚体原卟啉P，产率50%。

[0054] 2、含有酰胺键对称分子钳的系列金属卟啉化合物的合成方法：

[0055] 2.1锌卟啉ZnP的合成方法：

[0056] 称取100mg自由碱卟啉P到三颈烧瓶中，加入30ml DMF，搅拌溶解，通氮气除尽反应体系中的氧气，加入20ml含有200mgZnCl2的DMF溶液，氮气保护下加热回流反应1h。冷却后加入150ml氯仿，用50ml二次蒸馏水萃取3次，再旋转蒸干溶剂。粗产品加到100-200目的硅胶柱上，先用氯仿过下未反应的自由碱卟啉P，再用体积比(V:V)=10:1的氯仿和乙醇混合溶剂做洗脱剂，第二带为目标产物ZnP。真空干燥，紫色，产率90%。

[0057] 2.2 铜卟啉CuP合成方法：

[0058] 称取100mg自由碱卟啉P到三颈烧瓶中，加入30ml DMF，搅拌溶解，通氮气除尽反应体系中的氧气，加入20ml含有260mgCuCl2的DMF溶液，氮气保护下加热回流反应1h。冷却后加入150ml氯仿，用50ml二次蒸馏水萃取3次，再旋转蒸干溶剂。粗产品加到100-200目的硅胶柱上，先用氯仿过下未反应的自由碱卟啉P，再用体积比(V:V)=10:1的氯仿和乙醇混合溶剂做洗脱剂，第二带为目标产物CuP。真空干燥，砖红色，产率90%。

[0059] 2.3镍卟啉NiP合成方法：

[0060] 称取100mg自由碱卟啉P到三颈烧瓶中，加入30ml DMF，搅拌溶解，通氮气除尽反应体系中的氧气，加入20ml含有360mgNiCl2·6H2O的DMF溶液，氮气保护下加热回流反应2h。冷却后加入150ml氯仿，用50ml二次蒸馏水萃取3次，再旋转蒸干溶剂。粗产品加到
100-200目的硅胶柱上，先用氯仿过下未反应的自由碱卟啉P，再用体积比(V:V)=10:1的氯仿和乙醇混合溶剂做洗脱剂，第二带为目标产物NiP。真空干燥，酒红色，产率90%。

[0061] 2.4钴卟啉CoP合成方法

[0062] 称取100mg自由碱卟啉P到三颈烧瓶中，加入30ml DMF，搅拌溶解，通氮气除尽反应体系中的氧气，加入20ml含有360mgCoCl2·6H2O的DMF溶液，氮气保护下加热回流反应2h。冷却后加入150ml氯仿，用50ml二次蒸馏水萃取3次，再旋转蒸干溶剂。粗产品加到
100-200目的硅胶柱上，先用氯仿过下未反应的自由碱卟啉P，再用体积比(V:V)=10:1的氯仿和乙醇混合溶剂做洗脱剂，第二带为目标产物CoP。真空干燥，砖红色，产率90%。

[0063] 2.5锰卟啉MnClP合成方法：

[0064] 称取100mg自由碱卟啉P到三颈烧瓶中，加入30ml DMF，搅拌溶解，通氮气除尽反应体系中的氧气，加入20ml含有300mgMnCl2·4H2O的DMF溶液，氮气保护下加热回流反应3h。冷却后加入150ml氯仿，用50ml二次蒸馏水萃取3次。旋转蒸干溶剂。粗产品加到
100-200目的硅胶柱上，先用氯仿过下未反应的自由碱卟啉P，再用体积比(V:V)=10:1的氯仿和乙醇混合溶剂做洗脱剂，第二带为目标产物MnClP。真空干燥，绿色，产率90%。

[0065] 三、结构表征

[0066] 运用核磁共振氢谱、紫外可见光谱、红外光谱以及元素分析对本发明新型含有酰胺键对称的分子钳卟啉化合物，以及含有酰胺键对称的分子钳系列金属卟啉化合物的结构进行表征，证明合成了目标化合物。

[0067] 1、紫外可见光谱：采用紫外可见分光光度计检测浓度为1×10-6mol/L的分子钳自由碱卟啉的紫外可见光谱，测试结果如图2所示，由图中可以看出自由碱卟啉在419nm处出现强的Soret带，在516nm，552nm，590nm，645nm出现四个典型的Q带。

[0068] 表1卟啉化合物的紫外可见光谱数据

[0069]Compound Solvant Soret bands Q bands
P CH2Cl2 419 516，552，590，645
ZnP CH2Cl2 420 550，600
CuP CH2Cl2 416 540
NiP CH2Cl2 415 530
CoP CH2Cl2 412 532
MnClP CH2Cl2 479 585，620

[0070] 由表1中可以看出自由碱卟啉在419nm处出现强的Soret带，在516nm，552nm，590nm，645nm出现四个典型的Q带。锌卟啉在420nm处出现强的Soret带，在550nm和600nm出现Q带。铜卟啉在416nm出现强的Soret带，在540nm处出现Q带。镍卟啉在415nm出现强的Soret带，在530nm处出现Q带。锰卟啉在479nm出现强的Soret带，在585nm和
620nm处出现Q带。钴卟啉在412nm出现强的Soret带，在532nm处出现Q带。

[0071] 2、红外光谱图：用红外光谱仪对自由碱卟啉和金属卟啉化合物进行测试，如图3-1 -1所示为自由碱卟啉的红外光谱图，由图中可以看出，自由碱卟啉在3317cm 和966cm 处出-1 -1
现吡咯环中吡咯N-H键的伸缩和弯曲振动特征频率，在2919cm 和2850cm 出现的振动峰归属为CH2的C-H振动频率，1674cm-1归属为酰胺Ⅰ带羰基振动峰，1514cm-1归属为酰胺Ⅱ-1
带。这说明单羧基卟啉发生分子间缩聚反应形成了分子钳卟啉。形成金属卟啉后，3317cm-1 -1
处吸收峰消失而966cm 处的吸收峰红移到997-1011cm 附近，表明形成了M-P键，原因在于卟啉环上的N原子与金属配位后，导致大环振动性增强，吸收峰移向高频区。

[0072] 表2金属卟啉化合物的红外光谱数据

[0073]Assignment Intensity ZnP CuP NiP CoP MnClP

[0074]VC-H s 2921 2924 2924 2924 2925
VC-H s 2851 2852 2855 2853 2855
VC=O s 1671 1667 1668 1673 1662
VC=C m 1597 1597 1597 1597 1596
VN-H s 1523 1512 1514 1515 1520
VC=N m 1441 1441 1440 1442 1441
VC-O-C m 1244 1245 1243 1247 1248
VC-H(pyrrole) m 1178 1179 1179 1179 1181
VC-C-N(pyrrole)m 1070 1072 1073 1073 1074
VC-H(pyrrole) m 997 1003 1007 1005 1011
VC-H(pyrrole) m 797 799 797 798 803

[0075] 由表2中可以看出，形成金属卟啉后，3317cm-1处吸收峰消失而966cm-1处的吸收峰红移到997-1011cm-1附近，表明形成了M-P键，原因在于卟啉环上的N原子与金属配位后，导致大环振动性增强，吸收峰移向高频区。

[0076] 3、核磁共振氢谱1HNMR：如图4所示，为自由碱卟啉的核磁共振氢谱1HNMR，其中试剂为CDCl3，由图中可以看出δ:-2.64(s,4H,-NH),7.68-7.69(d,4H,ArH),7.86–7.92(m,18H,ArH),8.18-8.22(d,4H,ArH),8.33–8.35(m,16H,ArH),8.58(s,2H,CONH),8.97-9.03(m,16H,py-CH)。

[0077] 4、元素分析：对自由碱卟啉和金属卟啉分别进行元素分析测试，测试结果如表3所示。

[0078] 表3 自由碱卟啉和金属卟啉的元素分析结果

[0079]

[0080]

[0081] 由表3中可以看出，各元素的理论含量和测试含量之间的相对误差在允许的范围内，各元素的含量符合目标产物中各元素的含量。

[0082] 综合以上表征数据证明合成出了目标产物。

[0083] 四、对苯进行定性检测。

[0084] 通过对比试验表明本发明的新型化合物与肺癌标志物苯具有响应，能够对苯进行定性检测：

[0085] 1、传感阵列的构建：

[0086] 传感阵列采用疏水的聚偏氟乙烯膜作为基底材料，可有效的防止空气湿度对阵列‐6检测造成的影响。采用毛细管手工点样将浓度为1×10 mol/L的本发明的系列新型化合物的溶液点到基底材料上，然后将制作好的阵列芯片密封保存于氮气黑暗环境中，保持其反应活性。

[0087] 2、配气及检测：

[0088] 配气装置采用现有的气体发生器（容积10L），配带换气装置，加热装置和循环装置。

[0089] 换气：打开阀门，用氮气作载气，将气体发生器中的气体置换，以使整个发生器中为氮气填充，然后关闭阀门；

[0090] 加热：用移液枪精确量取10μL液体苯，迅速转入气体发生器中的加热片上，控制加热温度（<分解温度）和时间（<30s），关闭加热腔；

[0091] 循环：开启循环泵（功率10L/min）20min，使气体充分混合，关闭循环泵；

[0092] 将配气装置的出气和进气口分别与检测系统对接，开启检测装置的循环泵（功率5L/min），使检测系统稳定；

[0093] 检测：开启卟啉传感检测装置，采集时间点为0、1、2、3、4、5min下卟啉阵列反射光谱的RGB信息；

[0094] 最后，将采集的六种卟啉化合物的反射光谱的RGB信息输入计算机软件中进行分析，该软件是基于中值滤波和域值分割方法编写的卟啉阵列的传感检测软件（掌握基本编程方法的技术人员均可完成编写）。

[0095] 分析结果如图5，图5中从左往右依次为自由碱卟啉（紫色），锌卟啉（蓝绿色），锰卟啉（红色），铜卟啉（绿色），镍卟啉（红色），钴卟啉（宝石蓝）。从图中可以看出，不同的金属卟啉与苯作用后产生程度不一的响应，该六种卟啉能够构成一个交叉响应阵列，实现对苯蒸汽的检测。

[0096] 五、具体应用。

[0097] 本发明所述含有酰胺键对称的分子钳卟啉化合物，以及含有酰胺键对称的分子钳系列金属卟啉化合物用于作为肺癌病人呼出气体标志物苯的敏感材料，检测苯的应用前景广阔。由于不同金属原子的吸电子能力不同，以及配位后对卟啉环共轭结构带来的影响不同，最终表现为不同金属卟啉及自由碱卟啉与己醛分子作用后，在可见光区形成不同的响应，将6种卟啉构建为交叉响应传感阵列，可实现对己醛气体的检测。特别是作为肺癌病人呼出气体标志物苯的敏感材料，进而为开发成为呼出气体检测肺癌患者的敏感材料提供可靠的选择。可进一步开发为检测醛酮类，胺类，芳香烃类的敏感材料。

[0098] 本发明用于检测肺癌病人呼出气体苯的新型化合物，采用第三部份的方法检测患者呼出气体中是否含有苯，当检测出患者呼出气体中含有苯，则表示该患者很可能已罹患肺癌，若未检测出苯则认为该患者未罹患肺癌。

[0099] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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