[发明专利]卟啉衍生物及其制备方法和催化剂-底物对和水相体系中断裂酰胺键和/或酯键的方法

说明书

本发明涉及钯催化领域，公开了卟啉衍生物及其制备方法和催化剂‑底物对和水相体系中断裂酰胺键和/或酯键的方法。所述卟啉衍生物的结构如式(IV)所示，其中，n₁、n₂、n₃和n₄各自独立地为4‑10的整数；X₁、X₂、X₃和X₄各自独立地选自Cl、Br或I；R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁和R₁₂各自独立地选自C₁‑C₄的烷基。采用本发明的结构如式(IV)所示的化合物作为催化剂，可以用于水溶液或PBS缓冲体系中进行酰胺键及酯键断裂，条件温和，催化效率高，活性好，稳定性好。

技术领域

本发明涉及钯催化领域，具体地，涉及一种卟啉衍生物，一种卟啉衍生物的制备方法，一种催化剂-底物对，以及一种水相体系中断裂酰胺键和/或酯键的方法。

背景技术

人工合成的金属配合物可以应用于在活体细胞或组织中的催化化学转化。在过去二十年中，针对各种氧化还原反应设计了不同氧化还原催化剂用于癌症和其他疾病的治疗。例如，锰(II)的五元含氮大环配合物在活体内催化超氧化物歧化生成氧气和双氧水，类比超氧化物歧化酶以降低氧化应激。最近，据报道椅形钌、铱配合物分别通过催化谷胱甘肽氧化和利用辅酶NADH催化转移加氢来间接影响细胞内氧化还原平衡。

在过去的几年里，无论是从有机钌金属配合物催化烯丙基氨基甲酸酯的断裂、金催化的分子内碳氢键活化，还是到在细胞质或活细胞膜表面进行的钯催化Suzuki-Miyaura、Sonogashira偶联反应，这些非生物反应在应用于生命体系领域方面都取得了重大进展。

结合小分子催化剂的优点，设计可以被动扩散进入细胞的用于生物正交的“催化剂/底物”对，非常有望在将来为化学生物学研究提供令人兴奋的新工具。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以被动扩散进入细胞的用于生物正交的“催化剂-底物”对。

现有技术中，用金属钯配合物催化进行酰胺键及酯键断裂的研究并不多，利用水溶性金属钯配合物就更是罕见。本发明的发明人发现，利用卟啉环的可配位氮原子，将金属钯与卟啉配位并进行季铵盐的修饰成为可溶于水的配合物，随后利用水合肼还原为具有催化活性的零价钯，最终即可实现在室温条件下，催化剂量的金属钯配合物在水溶液或PBS缓冲体系中催化底物分子进行酰胺键或酯键的断裂反应。基于上述发现，完成了本发明。

具体地，本发明提供了一种卟啉衍生物，所述卟啉衍生物的结构如式(I)-(IV)中任意一个所示，

其中，n₁、n₂、n₃和n₄各自独立地为4-10的整数；X₁、X₂、X₃和X₄各自独立地选自Cl、Br或I；R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁和R₁₂各自独立地选自C₁-C₄的烷基。

本发明还提供了上述卟啉衍生物的制备方法，该方法包括：