血红素在执行其强力催化功能时需要其大环的构象扭曲，本课题组前期的研究发现，血红素大环4-N空腔的缩小对稳定金属高价有直接的贡献。所以本课题的主要目的是探讨血红素大环4-N空腔变大时是否对稳定金属的低价有利。为此，我们设计合成了一个dom-型的非平面卟啉作为模型化合物，研究中优化了该类化合物的合成条件，跟踪它与金属的配合作用和金属化前后的光谱变化，以及对金属低价[如Fe(II)]稳定作用。通过对以往报导的扭曲卟啉的结构分析，发现它们的4-N空腔都比平面卟啉的要小，而同种金属离子价态降低时尺寸将变大，因而这些扭曲卟啉不适合于稳定低价态的金属离子，因此我们试图设计并合成4-N空腔变大的卟啉。为了实现卟啉的空腔变大，我们构筑了一个帽型卟啉，选择了尺寸较小的均四甲基苯环作为帽子链接在卟啉的四个meso位，成功的获得了卟啉环的4个吡咯N均向同一面突出的dom-型非平面卟啉(BzTtPP)，同时得到了其含铜离子(BzTtPPCu)、铁离子BzTtPPFe(III)、亚铁离子BzTtPPFe(II)的配合物。该Dom-型模型卟啉的4-N空腔比平面卟啉的4-N空腔有所增大，它的结构和空腔扩张特点得到BzTtPP和BzTtPPCu晶体的证实，这种大空腔具有稳定低价态及大尺寸金属离子的潜力。研究中，我们从反应温度，溶剂酸强度和反应时间几个方面对其合成条件进行了优化，发现在乙酸：丙酸：硝基苯的体积比为1:1:3，反应温度在110℃，反应时间为3h时，模型化合物的产率最高，为0.25％。通过铁卟啉还原前后的紫外-可见吸收的对比，初步证实了卟啉大环空腔的扩张确实对铁低价有稳定作用，更直接的证据(亚铁卟啉晶体、与亚铁离子的稳定常数、催化氧化性能)还在研究当中；本课题的研究为模拟血红素大环扭曲提供了一个新的模型化合物，实验结果(合成条件及与铁卟啉的紫外光谱比较)能初步证实卟啉中心金属的价态确实与其空腔的尺寸有关。目标产物和中间化合物通过1H NMR、HH COSY、13CNMR、 HR-MS、UV-vis、X-ray的证实。