[发明专利]水溶性含溴铜卟啉及其溴取代衍生物、其合成方法和应用

权利要求书

1.水溶性含溴铜卟啉及其溴取代衍生物，其特征在于：结构式如下：

2.权利要求1所述的水溶性含溴铜卟啉及其溴取代衍生物的合成方法，其特征在于：所述水溶性含溴铜卟啉CuP-1的合成方法包括以下步骤：

(1)5，10，15-三-(4-吡啶)-20-(4-对溴)苯基-卟啉的合成

以对溴苯甲醛、4-吡啶甲醛和新蒸吡咯为原料，进行回流反应，反应结束后，去除丙酸，得到深紫色的粗产物；将深紫色的粗产物进行提纯，得到5，10，15-三-(4-吡啶)-20-(4-对溴)苯基-卟啉；

作为优选，所述提纯的具体方法为：将深紫色粗产物溶于二氯甲烷中，用饱和碳酸氢钠中和，有机相以无水硫酸钠干燥，浓缩；然后用硅胶作固定相，二氯甲烷和石油醚混合液作流动相，不同体积比的二氯甲烷和乙酸乙酯的混合液做洗脱剂，进行柱层析分离纯化，收集第5色带，减压旋蒸，真空干燥，即得紫色目标产物5，10，15-三-(4-吡啶)-20-(4-对溴)苯基-卟啉；

(2)5，10，15-三甲基吡啶基-20-(4-对溴)苯基-卟啉的合成

以5，10，15-三-(4-吡啶)-20-(4-对溴)苯基-卟啉和碘甲烷为原料，无水DMF为溶剂，在惰性气体和避光条件下，进行甲基化反应，反应完毕后将产物沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到5，10，15-三甲基吡啶基-20-(4-对溴)苯基-卟啉；

(3)水溶性含溴铜卟啉CuP-1的合成

将5，10，15-三甲基吡啶基-20-(4-对溴)苯基-卟啉溶于无水DMF中，加入溶有氯化铜的无水甲醇溶液，进行反应，反应完毕，去除甲醇，滴加丙酮，析出沉淀、过滤，滤饼反复用三氯甲烷洗涤、真空干燥，得到目标产物水溶性含溴铜卟啉CuP-1。

3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：步骤(1)中，所述对溴苯甲醛、4-吡啶甲醛、吡咯的摩尔比为1：3：4；三者反应时所用溶剂为丙酸，反应温度为130-145℃，反应时间为2h。

4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：步骤(2)中，所述碘甲烷为过量加入，优选加入的摩尔量为5，10，15-三-(4-吡啶)-20-(4-对溴)苯基-卟啉的摩尔量的8倍。

5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：步骤(3)中，所述无水氯化铜的摩尔量为5，10，15-三甲基吡啶基-20-(4-对溴)苯基-卟啉摩尔量的4倍。

6.根据权利要求2-5任一项所述的合成方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)应用权利要求2-5任一项中所述的合成方法合成水溶性含溴铜卟啉CuP-1；

(2)水溶性铜卟啉溴取代衍生物CuP-2的合成

在惰性气体保护下，将水溶性含溴铜卟啉CuP-1溶于无水DMF中，依次加入咔唑，碳酸铯，碘化亚铜和无水氯化锂，进行回流反应，反应结束后，冷却至室温，滴加三氯甲烷，析出沉淀、过滤，将滤饼洗涤、真空干燥，得到目标产物水溶性铜卟啉溴取代衍生物CuP-2。

7.根据权利要求6所述的合成方法，其特征在于：步骤(2)中，咔唑的加入量为水溶性铜卟啉摩尔量的1.5倍；

作为优选，碳酸铯的加入量为水溶性铜卟啉摩尔量的2倍；

作为优选，碘化亚铜的加入量为水溶性铜卟啉摩尔量的0.2倍；

作为优选，无水氯化锂的加入量与水溶性铜卟啉摩尔量比为1：1；

作为优选，所述回流反应是在150℃下回流反应72小时。

8.根据权利要求2-5任一项所述的合成方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)应用权利要求2-5任一项中所述的合成方法合成水溶性含溴铜卟啉CuP-1；

(2)水溶性铜卟啉溴取代衍生物CuP-3的合成

在惰性气体保护下，将水溶性含溴铜卟啉CuP-1溶于无水DMF中，依次分别加入2-(咪唑-2-基)吡啶，碳酸铯，碘化亚铜和无水氯化锂，进行回流反应，反应完毕后，冷却至室温，滴加三氯甲烷，析出沉淀、过滤，将滤饼洗涤、真空干燥，得到目标产物水溶性铜卟啉溴取代衍生物CuP-3。