综述：稳定扭转诱导非芳香性扩展卟啉的合成、结构与性质

（编辑推荐）本综述系统阐述了非芳香性扩展卟啉（expanded porphyrinoids）的突破性研究进展，重点解析其通过分子扭转破坏π电子离域（18π→[4n]）的独特机制，揭示这类兼具可见光/近红外（NIR）吸收与氧化还原活性的稳定大环化合物在生物传感和光医学领域的应用潜力。

　　

稳定扭转诱导非芳香性扩展卟啉的研究突破

结构特性与电子拓扑
传统卟啉是由4个吡咯环通过亚甲基桥连接的18π电子芳香大环，遵循Huckel[4n+2]规则。扩展卟啉（expanded porphyrinoids）通过增加吡咯环数量（>4）和共轭路径，形成[4n]或[4n+2]电子体系。有趣的是，分子扭转可强制破坏π电子离域，使本应具有芳香性的体系转变为稳定的非芳香状态——这种拓扑调控为开发新型功能材料提供了全新思路。

合成策略与稳定性机制
通过引入空间位阻基团或构建螺旋构象，研究者成功合成出在空气中稳定的非芳香性扩展卟啉。X射线衍射证实，其分子扭曲角度（常>30°）直接导致共轭电路断裂。与常规卟啉相比，这些化合物虽失去芳香性，却展现出异常的热力学稳定性，这归因于扭曲构象对氧化降解的抑制作用。

光谱与功能特性
这类化合物在500-900 nm范围内呈现强吸收带，其近红外（NIR）吸收特性与扭曲程度呈正相关。电化学测试显示多重可逆氧化还原峰，表明其作为电子受体的潜力。值得注意的是，部分衍生物在光照下产生单线态氧（¹O₂）的效率高达0.7，远超临床用光敏剂血卟啉衍生物（HpD）。

生物医学应用前景
非芳香性扩展卟啉因其低细胞毒性和优异的光物理性质，在肿瘤光动力治疗（PDT）和活体成像中展现出优势。实验证明，某些三核锌配合物可特异性富集于线粒体，在650 nm激光照射下能高效诱导癌细胞凋亡。此外，其可调控的氧化还原电位（-0.3至+1.2 V vs. SCE）为设计新型生物传感器提供了分子基础。

挑战与未来方向
当前研究面临的主要挑战是如何精确控制分子扭曲度以实现性能定向调控。通过计算机辅助设计（如DFT计算）结合动态共价化学，未来可能开发出兼具环境稳定性和靶向功能的"智能"卟啉衍生物，为精准医学提供新一代诊疗一体化试剂。