铁卟啉、锰卟啉、钴卟啉中钴卟啉的热力学稳定常数最大，但实际上钴卟啉稳定性最差，你知道是为什么吗？
二价金属卟啉的含量为什么很难超过90%？
二价金属卟啉，例如钴卟啉、镍卟啉、锌卟啉的热力学稳定常数比三价金属卟啉，例如铁卟啉、锰卟啉大很多，但合成时很容易得到含量大于97%的铁卟啉和锰卟啉，而合成得到的二价金属卟啉很难得到大于90%含量的产品。这是为什么？原因如下：
热力学稳定常数描述的是反应终点的平衡倾向；
但“稳不稳定、金属会不会掉”，绝大多数时候由动力学活化能、构型张力、氧化还原敏感性、溶剂质子进攻路径决定。
Co(II)卟啉就是典型：平衡上最不愿意解离，但是解离的门槛（活化能）极低，脱金属反应跑得飞快。
一、大环稳定常数的反应本质
平衡常数大 = 体系达到平衡时，金属嵌入卟啉的比例更高；平衡常数反映的是卟啉金属化反应始末状态能量差，但金属卟啉的金属离子掉下来的速度由脱金属化反应的活化能决定。
1. Co(II)与卟啉四氮配位的终态吉布斯自由能最低，所以平衡常数最大；
2. 钴卟啉脱落钴离子的活化能能低于Fe(III)、Mn(III)，钴卟啉脱金属反应动力学反应极快。
二、Co(II)卟啉解离活化能偏低的结构根源
1. 电荷密度差异：二价阳离子静电束缚弱于三价离子。
Fe³⁺、Mn³⁺是+3价，电荷密度高，和四个吡咯N孤对电子静电引力强，平面构型被牢牢锁定；
Co²⁺仅+2价，静电牵制力偏弱，平面四配位骨架更容易发生褶皱、扭曲，给质子进攻N原子留出空间。
2. 自旋态极易切换，引发离子半径突变。
四配位Co(II)：高自旋，半径适配空腔；轻微酸化、轴向配体拉扯、轻微氧化，立刻转为低自旋，离子半径收缩；由于卟吩环空腔尺寸不变，中心离子突然缩小，四配位键同步产生巨大内张力，键被显著削弱。而Fe(III)、Mn(III)自旋构型在常规酸碱、弱配位环境下高度稳定，构型不易畸变。
3. 钴极易发生原位氧化还原，直接破坏配位结构
Co²⁺极易被氧化为Co³⁺，价态突变后，原本匹配的离子半径、电子排布全部失配，配位体系瞬间崩塌，而Fe(III)、Mn(III)常态以三价稳定存在，不容易发生这种价态突变带来的结构崩塌。
钴卟啉合成产物，包括其它很多二价金属卟啉，例如，锌卟啉、镍卟啉、都是属动力学控制主导的反应，普通合成通常只能得到不大于85%含量的二价金属卟啉，并且色谱柱分离也无法改变二价卟啉的分解动力学控制状况。
那么，实验室是不是就无法合成出钴卟啉含量大于85%的卟啉试剂呢？答案是否定的。长沙资材科技有限公司在钴卟啉生产中通过精准过程控制方法，运用定向反应渗透分离耦合技术，可以获得经液相内标定量法测得钴卟啉含量为97%的钴卟啉。其它二价金属卟啉，例如锌卟啉、镍卟啉等也可以应用定向反应渗透分离技术获得97%以上含量产品。定向反应渗透分离技术合成钴卟啉的方法还可以在3000升反应釜中应用得到含量不低于97%的二价钴卟啉产品。