[发明专利]一种磷酸化水溶性卟啉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种磷酸化水溶性卟啉及其制备方法。本发明的磷酸化水溶性卟啉为5,10,15,20‑四‑(4‑磷酸苯基)卟啉；针对现有水溶性卟啉合成中的缺点和不足，本发明提供了该磷酸化水溶性卟啉的温和且高效的制备方法，该制备方法主要包括：脂溶性5,10,15,20‑四‑(4‑溴苯基)卟啉的合成步骤，脂溶性四(磷酸二乙酯基苯基)卟啉的合成即C‑P键的形成步骤，5,10,15,20‑四‑(4‑磷酸苯基)卟啉的合成即磷酸酯基的水解步骤。本发明卟啉产品因为四个磷酸根的引入而水溶性极好，且水溶性的pH值适用范围广；并且，本发明方法具有原料易得，合成过程简单，各步产率高，产物易于提纯等优点。

技术领域

本发明属于血红素等生物过程模拟和生物无机化学研究技术领域，具体涉及温和条件下对卟啉进行水溶性修饰而得到的一类meso-位含四-(4-磷酸苯基)的磷酸化水溶性卟啉及其制备方法。

背景技术

卟啉是一类在生命体内具有重要作用的化合物，与生命科学密切相关，是血红素和叶绿素等天然材料的核心结构。卟啉按其水溶性可分为非水溶性卟啉和水溶性卟啉。水溶性卟啉具有亲水性，比非水溶性卟啉具有更大的优越性，在分析化学、医学、催化和超分子化学等方面有广泛的用途。从天然环境获取水溶性卟啉的产量低、构型不稳定、分离成本奇高；人工合成水溶性卟啉是目前较通用的手段。

按所含的官能团主要有赖磺酸(盐)、吡啶盐、季铵盐和羧酸(盐)修饰卟啉等几类水溶性卟啉，这几种方法都存在明显的缺陷和不足，如表1所示。如含磺酸基或吡啶基卟啉，它们的水溶性较好，但是合成步骤繁琐，产率较低，且分离提纯也很困难，反应体系一般含有难以除去的酸根离子、金属离子等水溶性原料，还使用了毒性和腐蚀性较强的试剂。

表1卟啉的常用水溶性修饰方法

季氨盐和羧酸(盐)修饰的水溶性卟啉是近些年发展的新方法，它们的合成条件相对温和，但涉及多个官能团的转化，合成步骤较多，综合产率不高；另外，这两类卟啉还会因氨基和羧基的存在而显示官能团本身的碱性和酸性。至于多羟基修饰的卟啉，合成步骤少，但是产物pH适用偏碱性范围，且原料成本较高。所以本发明针对卟啉现有这些水溶性修饰方法的缺点或不足，借用脂溶性卟啉的一些方法和操作技巧，开发出了一种借助Heck(或Suzuki)偶联构筑C-P键的策略对卤代卟啉进行水溶性修饰的方法。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种pH值适用范围广、产品稳定的磷酸化水溶性卟啉。

本发明的磷酸化水溶性卟啉，其化合物名称为5,10,15,20-四-(4-磷酸苯基)卟啉，其化合物结构式如式(1)所示：

本发明的目的之二在于提供上述磷酸化水溶性卟啉的制备方法，它包括如下顺序的步骤：

(1)脂溶性5,10,15,20-四-(4-溴苯基)卟啉的合成步骤：

采用混合酸回流法：以150ml丙酸和醋酸的混合酸做反应溶剂，加热回流至130℃，剧烈搅拌下将对溴苯甲醛10g(0.055mol)投入到反应溶剂中溶解，新蒸的吡咯4.0ml(0.060mol，1.1当量)在2min内滴加，继续回流45min，减压蒸馏出去除去120ml混合酸，冷却至零下10度，析出紫色固体，抽滤，并用甲醇洗涤至固体呈现均匀的亮紫色；二氯甲烷和甲醇体系分批重结晶，得到紫色固体5,10,15,20-四-(4-溴苯基)卟啉8.1g，产率64.4％；

(2)脂溶性四(磷酸二乙酯基苯基)卟啉的合成即C-P键的形成步骤：