eval же:
import ast
inpt = { 'data[PARAMS][CHAT_ENTITY_DATA_1]' : '...' ,
'data[PARAMS][CHAT_ENTITY_DATA_2]' : '...' ,
'data[PARAMS][CHAT_ENTITY_DATA_3]' : '...' }
results = []
for k, v in inpt.items():
print(k,v)
# корячим входную строку как нам нужно:
r_str = "{'" + k.replace("[","':{'").replace("]","") + "':'" + v + "'}}}"
print('строка ', r_str)
print(type(r_str))
# с помощью eval превращаем строку в словарь:
r = ast.literal_eval(r_str)
print('словарь ', r_str)
print(type(r))
results.append(r)
print('\nрезультат\n', results)