[发明专利]高分子固载化的阳离子卟啉化合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于卟啉的高分子固载化领域，具体涉及一种高分子固载化阳离子卟啉化合物及其制备方法。

背景技术

卟啉是一类大环化合物，广泛存在于自然界与生命体中。碳-氮骨架上的大π键分子轨道给予它们独特的生物活性与物理化学特性，比如，它们可以传输氧分子、转移电子、催化化学反应、识别分子及离子，并具有光敏特性等. 模拟卟啉及金属卟啉的结构与功能，合成各种特殊结构卟啉类化合物，已成为目前材料科学中备受关注的研究领域。在各种结构的卟啉类化合物中，阳离子卟啉是一类性能更为特别的卟啉类化合物，它们具有强的形成主-客体超分子聚集体的能力，在生物、医学、分子识别及构建传感器等领域都具有重要应用[M Haeubl, S Schuerz, B Svejda e tal. European Journal of Medical Chemistry, 2010, 45: 760；T-X Ye, S-L Ye, D-M Chen et al. Spectrochimica Acta Part A, 2012, 86: 467]，尤其与核酸DNA之间的强相互作用，在生命科学领域引起了极大的关注；另外，阳离子卟啉的金属配合物在碳氢化合物的氧化过程中，也具有优良的催化活性，且凭借其大环周围的阳离子特性，通过离子交换可以插入多种无机载体中，形成固载化的阳离子金属卟啉催化剂。然而，目前阳离子卟啉多以小分子的形式被应用，存在化学稳定性差，难于分离，不便于再回收使用等缺点。目前，关于阳离子卟啉的高分子化的报道很少。

发明内容

本发明的发明目的：解决了现有的阳离子卟啉存在化学稳定性差，难于分离，不便于再回收使用等缺点，提供了一种高分子固载化的阳离子卟啉化合物；并提供了该高分子固载化阳离子卟啉化合物的制备方法。

本发明中所用醛基化改性交联聚苯乙烯微球（BA-CPS），可以按照文献[万敏，高保娇，程伟，赵新龙，化学通报，2012，75(2)：166]中所述的方法获得。

高分子固载化的阳离子卟啉化合物，其特征在于结构式如下：

，

其中，代表交联聚苯乙烯微球。

上述的高分子固载化的阳离子卟啉的制备方法，步骤如下：

1）、将0.5g醛基化改性交联聚苯乙烯微球加入到20-30mL一号溶剂中，使醛基化改性交联聚苯乙烯微球溶胀后，依次加入1.0-1.2g对二甲氨基苯甲醛与0.008-0.012mol催化剂；升温至110-130℃，缓慢滴加20mL溶有0.68-0.72mL吡咯的一号溶剂，恒温反应7-9h，冷却，抽滤，乙醇洗涤，真空干燥，得固载有含叔胺基（TA）的苯基卟啉，即meso-三(对-二甲氨基苯基)卟啉微球TAPP-CPS，

2）、将1g meso-三(对-二甲氨基苯基)卟啉微球TAPP-CPS置入30-40 mL的二号溶剂中，N₂保护下，升温至35-45℃，加入2-3mL季铵化试剂，恒温反应3-4h，抽滤，用二号溶剂和蒸馏水多次洗涤，真空干燥，制得固载有阳离子苯基卟啉，即meso-三(对-三甲铵基苯基)卟啉（4-trimethylammoniophenyl porphyrin, TMAPP）的聚合物微球TMAPP-CPS，

所述的一号溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺或者N,N-二甲基甲酰胺，所述的催化剂为乳酸、对硝基苯甲酸、水杨酸、氯乙酸或丙酸，

所述的二号溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺或N,N-二甲基甲酰胺，所述的季铵化试剂为碘甲烷、氯化苄或二氯亚砜。

如图1显示，醛基化改性交联聚苯乙烯微球（BA-CPS）和固载有叔胺基苯基卟啉的功能微球TAPP-CPS的红外光谱图。