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卟啉化合物广泛存在于生物体内，是光合作用和细胞呼吸链反应中心的重要组成部分，并已在催化、新材料、生物医学、超分子化学等领域中得到了广泛地应用。将卟啉环中心的一个或多个氮原子用其它杂原子或者碳原子取代就得到核修饰卟啉。杂原子的引入更直接地改变了卟啉共轭环的电子结构，从而使核修饰卟啉化合物表现出许多独特的性质，并越来越多地受到科学家们的重视。本论文从合成和非线性光学性质两方面对几种新型核修饰卟啉进行了系统的研究。
设计了系列10，20位是苯基而5，15位是另外一种取代苯基的二硫杂卟啉的合理的合成路线，整个合成路线由基本原料噻吩经七步反应完成，成功引入卤素、硝基、甲氧基等典型功能基团。通过单晶结构的测试深入了解了此类化合物的分子结构。电子光谱研究显示中心硫原子的引入导致卟啉吸收谱带和荧光发射谱带的明显红移，而环外侧取代基的改变对卟啉的吸收峰和发射峰位置几乎没有影响，仅在强度上有一定变化。
利用三氟乙酸和三氟化硼乙醚在醇羟基与吡咯反应中的催化活性差异，使非对称噻吩双醇中的羟基选择性地与吡咯反应得到单吡咯或双吡咯中间体，这些中间体经进一步的环化反应得到系列21，23-二硫杂卟啉。对其中的三苯基二硫杂卟啉进行了两种meso位的直接衍生化；电子光谱研究表明，相对于外围苯环上的衍生化，meso位的直接衍生化对卟啉环电子结构的影响要大得多。
发现一种由简单小分子前体直接合成meso-meso直接键连二硫杂卟啉的方法，通过实验条件的优化最终将双卟啉收率提高到8.7％，晶体结构表明两个卟啉单元有着78°的夹角。采用类似方法我们完成了其它其它几种meso-meso直接键连核修饰卟啉二聚体的合成。
对几种二硫杂卟啉化合物的光学非线性性质进行了研究。将其与普通卟啉进行对比发现：硫杂卟啉有着更大的非线性折射系数和更小的非线性吸收系数；卟啉外围基团对卟啉的非线性吸收有明显影响，而对非线性折射则几乎没有影响。进一步通过中心原子的质子化实现了对其非线性吸收的调控。