TCPP （四（4-羧基苯基）卟啉）的核心是一个卟啉环结构，由四个吡咯环通过亚甲基桥连接而成，形成一个具有 18 个 π 电子的大共轭体系，这种共轭结构赋予了 TCPP 光学和电子性质。TCPP在复杂环境介质中的光化学转化途径主要有以下几种：

一、直接光解途径

1. 激发态形成：TCPP 分子吸收特定波长的光子后，电子从基态跃迁到激发态，形成单线态激发态。由于分子内能量转移等过程，部分单线态激发态会通过系间窜越转化为三线态激发态。

2. 键断裂反应：处于激发态的 TCPP 分子能量较高，其分子内的某些化学键可能会发生断裂。例如，卟啉环与羧基苯基之间的碳-碳键或碳-氧键有可能断裂，生成含有卟啉碎片和羧基苯基碎片的自由基或小分子产物。

二、活性氧介导的氧化途径

1. 单线态氧生成：在有氧环境中，激发态的 TCPP 可以将能量传递给基态氧分子，使其转化为单线态氧（¹O₂）。

2. 氧化反应：生成的单线态氧具有很强的氧化性，可与 TCPP 分子或环境中的其他物质发生氧化反应。如单线态氧可能进攻 TCPP 的卟啉环，使环上的双键发生氧化加成反应，导致卟啉环结构的改变；也可能氧化 TCPP 的羧基，使其转化为其他含氧官能团，如羰基或羟基等。

3. 羟基自由基反应：在一些环境介质中，如存在水分子和特定的金属离子等条件下，TCPP 激发态可能会与水发生作用，产生羟基自由基（・OH）。羟基自由基是一种非常活泼的氧化剂，它可以从 TCPP 分子上夺取氢原子，形成 TCPP 的自由基中间体，进而引发一系列后续反应，如自由基的进一步氧化、偶联等反应。

三、与环境中其他物质的相互作用途径

1. 与金属离子的作用：环境中的金属离子（如 Fe³⁺、Cu²⁺等）可以与 TCPP 发生配位作用，形成金属-TCPP 配合物。这些配合物的光化学性质可能与 TCPP 本身不同，在光照下可能发生金属离子中心到配体的电子转移，或者配体到金属离子的电子转移过程，从而引发 TCPP 的转化反应。

2. 与有机物的作用：若环境介质中存在其他有机物，TCPP 可能与它们发生光诱导的电子转移或能量转移反应。例如，TCPP 的激发态可以将电子转移给具有较低电子亲和能的有机物分子，自身形成氧化态的 TCPP 自由基阳离子，而接受电子的有机物分子形成还原态的自由基阴离子，随后这些自由基离子可能进一步发生反应，如与环境中的氧气或其他物质发生氧化还原反应等。

3. 与腐殖质的作用：腐殖质是环境中存在的一类有机物质，它可以与 TCPP 通过静电作用、氢键作用等形成复合物。在光照条件下，腐殖质可以敏化 TCPP 的光化学反应，或者与 TCPP 之间发生能量或电子的转移，影响 TCPP 的光化学转化过程。