咔咯配合物是一类具有独特的光化学、电化学、光物理和光生物性质的多功能卟啉类配合物,在催化剂、医药、材料等领域都具有广阔的应用前景。因此,合成新型的咔咯配合物并研究它们的光谱、电化学、催化及电催化性质已成为近年来国际上卟啉化学领域的热点课题,具有十分重要的学术意义和实用价值。　　 本论文介绍了咔咯配合物的结构、性质、主要的合成方法及其研究和应用进展。采用改进的Lindsey法以甲醇／水混合溶剂为介质首先合成了三(4-氯苯基)咔咯和三(2,4-二氯苯基)咔咯两种新型的无金属咔咯配合物。用这两种无金属咔咯与含有铜、钴或锰等金属离子的乙酸盐在吡啶或二甲基甲酰胺溶剂中进行反应合成了四种相应的含有铜、钴或锰为中心金属离子的新型金属咔咯配合物。合成反应的产物首先利用柱色谱进行分离,然后经过旋转蒸发、重结晶等方法得到进一步纯化。利用紫外-可见、红外、核磁共振氢谱、质谱、元素分析、热重分析以及电化学方法等技术对配合物进行了结构表征。另外还测定了无金属咔咯在二氯甲烷和二甲基甲酰胺溶剂中的荧光光谱,实验表明两种无金属咔咯在给定的实验条件下均具有较强的荧光强度。通过X-射线单晶衍射技术对三(4-氯苯基)咔咯铜配合物的晶体结构进行了测定和解析。　　 本论文测定了无金属咔咯配合物在二氯甲烷溶剂中的紫外-可见光谱。实验结果表明,三(4-氯苯基)咔咯和三(2,4-二氯苯基)咔咯这两种无金属咔咯在二氯甲烷溶剂中均可以与三氟乙酸发生质子化反应,分别生成质子化配合物[((ClPh)3Cor)H4]+和[((Cl2Ph)3Cor)H4]+。用微量光谱滴定法测定了它们的质子化常数。　　 用循环伏安法测定了无金属咔咯和金属咔咯配合物在0.1 mol／L高氯酸四正丁基铵和二氯甲烷(CH2Cl2)或二甲基甲酰胺(DMF)溶液中的氧化还原电位,研究了溶剂对配合物电化学性质的影响。在CH2Cl2中无论是无金属咔咯配合物还是金属咔咯配合物均可以发生两级可逆的电还原反应和两至三级电氧化反应。采用紫外-可见光谱电化学方法研究了三(4-氯苯基)咔咯和三(2,4-二氯苯基)咔咯及其铜配合物在CH2Cl2以及DMF中在一定的电位下的光谱变化,探讨了配合物的氧化态和还原态的光谱特征,提出了无金属咔咯及金属咔咯配合物的电化学氧化还原机理。