一种氟硼吡咯里嗪荧光染料及其合成方法
【专利摘要】本发明属于有机化工技术领域，特别是一种氟硼吡咯里嗪荧光染料，所述染料化学结构式为：其中，取代基R1和R2为氢或烷基或酯基或硝基或腈基或烷氧基或卤素或芳基及其他共轭体系，取代基位置、个数以及共轭位置不固定。合成方法为以2,3,3?三甲基吲哚衍生物与2?甲酰基吡咯衍生物在有机催化剂作用下经缩合和配位反应，得到的一类新型氟硼吡咯里嗪类荧光化合物，关键点在于步骤少、产率高的合成新方法，又因其电子光谱性质较好，有利于在生物体内的应用。
【专利说明】
-种氣棚邮略里瞎黄光染料及其合成方法
技术领域
[0001] 本发明设及有机化工技术领域，特别是一种氣棚化咯里嗦巧光染料及其合成方 法。
【背景技术】
[0002] 为了满足日新月异的生物分析应用对巧光染料的需求，研究开发出具有更多良好 巧光光谱性能的新型巧光材料，是巧光分析技术发展的关键和核屯、。目前比较常见的 BODIPY类巧光染料的发射团是六元环，其特点是具有较高的巧光量子产率和良好的摩尔消 光系数，六元环的BODIPY的斯托克斯位移较小（<50nm)，导致其在生物体内的应用受到限 制。
【发明内容】
[0003] 本发明的主要目的在于提供一种氣棚化咯里嗦巧光染料及其合成方法。
[0004] 本发明的技术方案如下：
[0005] -种氣棚化咯里嗦巧光染料，所述染料化学结构式为：
[0006]
[0007]其中，取代基Ri和R2为氨或烷基或醋基或硝基或腊基或烷氧基或面素或芳基及其 他共辆体系，取代基位置、个数W及共辆位置不固定。
[000引合成所述的氣棚化咯里嗦巧光染料的方法，所述方法包括W下合成路径：
[0009]
所述方法包括W下步骤：
[ocm] 1)在室溫下向反应瓶中加入化合物1，甲苯，化合物2,2-甲酯基化咯衍生物，有机 酸，边揽拌边缓慢滴加有机碱，升溫回流，得到固体化合物；
[001 ^ 所述化合物I为2，3，3-立甲基吗隙衍生物，所述化合物2为2-甲酯基邮咯衍生物；
[0013] 2)将所述步骤1)中的固体化合物纯化得到黄色固体化合物3;
[0014] 3)向所述步骤2)的化合物3中加入甲苯，=乙胺，缓慢的滴加=氣化棚乙酸络合 物，揽拌回流，进行过滤纯化得到化合物4;
[0015] 完成氣棚化咯里嗦巧光染料的合成。
[0016] 所述步骤1)化合物1与化合物2的投料比为1:1-100。改变投料比，化合物3的收率 有很大提局。
[0017] 所述步骤1)有机酸为冰乙酸，所述步骤1)有机碱为=乙胺。若为其他有机酸或者 有机碱，反应不发生或者收率很低。
[0018] 所述步骤1)投料的顺序为化合物1，化合物2,甲苯，有机酸，有机碱。如果其他的加 料顺序会使反应体系升溫剧烈，不易于反应底物的拓展。
[0019] 所述步骤1)回流条件为升溫至120°C，回流2-18小时。达到回流溫度，反应才能顺 利进行，否则反应不充分，收率低，反应时间长。
[0020] 所述步骤3)化合物3与=氣化棚乙酸络合物的投料比为1:1-100。改变投料比，化 合物4的收率有很大提高，投料比的范围也较大，有利于精细化学品的生产。
[0021] 所述步骤3)投料的顺序为化合物3,甲苯，=乙胺，=氣化棚乙酸。此投料顺序，使 反应能够顺利进行，=氣化棚乙酸最后加入，有利于减少空气中=氣化棚乙酸的挥发，减少 对操作人员的伤害。
[0022] 所述步骤3)揽拌回流条件为加热到120°C，反应时间为0.5-化。此回流溫度使反应 时间大大缩短，根据底物的不同，需要反应时间在0.5-化。
[0023] 本发明有益效果如下：
[0024] 1、本发明为W2,3,3-S甲基吗I噪衍生物与2-甲酯基化咯衍生物在有机催化剂作 用下经缩合和配位反应，通过设计将六元环扩环成屯元环，得到的氣棚化咯里嗦类巧光化 合物，其斯托克斯位移较大(〉70nm)，有利于在生物体内的应用；
[0025] 2、本发明合成一类与传统BODIPY类巧光染料不同的新型氣棚化咯里嗦类巧光染 料，提供了 一种产率高步骤少的合成新方法。
[0026] 3、本发明合成了 一类氣棚化咯里嗦类化合物，此类化合物在抗肿瘤，抗癒痛，抗病 毒等领域内有较广泛的研究与应用。
【附图说明】
[0027] 图1:本发明氣棚化咯里嗦巧光染料的化学结构式；
[00%]图2:本发明氣棚化咯里嗦巧光染料合成路径图。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施 例表述的范围。
[0030] 实施例1
[0031] 取2,3,3-S 甲基吗I 噪 1 1.44g(9.00mmol)，称取2-甲酯基化咯0.86g(9.00mmol)， 量取甲苯溶液0.15L，取有机酸0.24mL，有机碱0.30血混合后加热揽拌，于120°C回流2小时， 旋干后过滤纯化得到黄色的化合物3。取上述化合物3 1.20g(5mmol)，取35mL甲苯溶液， l.OOmLS乙胺，在电磁揽拌下揽拌，溫度上升到120°C滴加S氣化棚乙酸溶液0.75mL (6.25mmol)，冷凝回流0.5小时，TLC点板检测，将产物水洗，萃取，干燥，旋蒸，过滤纯化得到 化合物4:
[0032]
[0033] 实施例2
[0034] 取2，3，3-S甲基吗I噪1 1.44g(9.OOmmol)，称取2-甲酯基化咯3.44g(36.OOmmol)， 量取甲苯溶液0.15L，取有机酸0.24mL，有机碱0.30血混合后加热揽拌，于120°C回流8小时， 旋干后过滤纯化得到黄色的化合物3。取上述化合物3 1.20g(5mmol)，取35mL甲苯溶液， 1 . O O m L S乙胺，在电磁揽拌下揽拌，溫度上升到12 (TC滴加S氣化棚乙酸溶液O . 7 5 m L (6.25mmol)，冷凝回流0.5小时，TLC点板检测，将产物水洗，萃取，干燥，旋蒸，过滤纯化得到 化合物4:
[0035]
[0036] 实施例3
[0037] 取2，3，3-S甲基吗I噪1 1.44g(9.OOmmol)，称取2-甲酯基化咯28.50g(0.30mmol)， 量取甲苯溶液0.15L，取有机酸0.24mL，有机碱0.30血混合后加热揽拌，于120°C回流8小时， 旋干后过滤纯化得到黄色的化合物3。取上述化合物3 1.20g(5mmol)，取35mL甲苯溶液， l.OOmLS乙胺，在电磁揽拌下揽拌，溫度上升到120°C滴加S氣化棚乙酸溶液0.75mL (6.25mmol)，冷凝回流0.5小时，TLC点板检测，将产物水洗，萃取，干燥，旋蒸，过滤纯化得到 化合物4:
[00；3 引
12 实施例4 2 取2,3,3-S 甲基吗I 噪 1 1.44g(9.00mmol)，称取2-甲酯基化咯0.86g(9.00mmol)， 量取甲苯溶液0.15L，取有机酸2.40mL，有机碱3. OO血混合后加热揽拌，于120°C回流2小时， 旋干后过滤纯化得到黄色的化合物3。取上述化合物3 1.20g(5. OOmmol )，取35血甲苯溶液， 1 . O O m L S乙胺，在电磁揽拌下揽拌，溫度上升到12 (TC滴加S氣化棚乙酸溶液O . 7 5 m L (6.25mmol)，冷凝回流0.5小时，TLC点板检测，将产物水洗，萃取，干燥，旋蒸，过滤纯化得到 化合物4:
[0041
[0042] 实施例5
[0043] 取2,3,3-S 甲基吗I 噪 1 1.44g(9.00mmol)，称取2-甲酯基化咯0.86g(9.00mmol)， 量取甲苯溶液0.15L，取有机酸0.24mL，有机碱0.30血混合后加热揽拌，于120°C回流2小时， 旋干后过滤纯化得到黄色的化合物3。取上述化合物3 1.20g(5. OOmmol )，取35血甲苯溶液， 2 . SOmLS乙胺，在电磁揽拌下揽拌，溫度上升到120°C滴加^氣化棚乙酸溶液2 . IOmL (17. SOmmol )，冷凝回流0.5小时，TLC点板检测，将产物水洗，萃取，干燥，旋蒸，过滤纯化得 到化合物4:
[0044]
[0045] 实施例6
[0046] 取2,3,3-S 甲基吗I 噪 1 1.44g(9.00mmol)，称取2-甲酯基化咯0.86g(9.00mmol)， 量取甲苯溶液0.15L，取有机酸0.24mL，有机碱0.30血混合后加热揽拌，于120°C回流2小时， 旋干后过滤纯化得到黄色的化合物3。取上述化合物3 1.20g(5. OOmmol )，取35血甲苯溶液， 2. SOmLS乙胺，在电磁揽拌下揽拌，溫度上升到120°C滴加^氣化棚乙酸溶液2. IOmL (17.50mmol)，冷凝回流8小时，TLC点板检测，将产物水洗，萃取，干燥，旋蒸，过滤纯化得到 化合物4:
[0047；
[004引实施例7
[0049] 取化合物1 1.44g(9. Ommol)，称取2-甲酯基化咯14.250g( ISOmmol)，量取甲苯溶 液150ml，取有机酸0.24ml，有机碱0.3mr混合后加热揽拌，与130°C回流2小时，TLC点板检 ，旋干后过滤纯化得到化合物lyj-2。取上述化合物lyj-2 1.2g(5mmol)，取35ml甲苯溶 液，2. SmlS乙胺，在电磁揽拌下揽拌，溫度上升到120°C滴加S氣化棚乙酸溶液2. Iml (17.5mmol)，冷凝回流20min，点板检测。将产物水洗，萃取，干燥，旋蒸。过滤纯化得到化 合物lyj-3:
[(K)加]
[0化1 ] 实施例8
[0化2]取2,3,3-S 甲基吗I 噪 1 1.44g(9.00mmol)，称取2-甲酯基化咯0.86g(9.00mmol)， 量取甲苯溶液0.15L，取有机酸0.24mL，有机碱0.30血混合后加热揽拌，于120°C回流2小时， 旋干后过滤纯化得到黄色的化合物3。取上述化合物3 1.20g(5mmol)，取35mL甲苯溶液， 2. SOmLS乙胺，在电磁揽拌下揽拌，溫度上升到120°C滴加^氣化棚乙酸溶液2. IOmL (17. SOmmol )，冷凝回流0.5小时，TLC点板检测，将产物水洗，萃取，干燥，旋蒸，过滤纯化得 到化合物4:
[0化3]
[0054] 实施例9
[0化5]取2,3,3-S 甲基吗I 噪 1 1.44g(9.00mmol)，称取2-甲酯基化咯0.86g(9.00mmol)， 量取甲苯溶液0.15L，取有机酸0.24mL，有机碱0.30血混合后加热揽拌，于120°C回流2小时， 旋干后过滤纯化得到黄色的化合物3。取上述化合物3 1.20g(5mmol)，取35mL甲苯溶液， 14 . OOmLS乙胺，在电磁揽拌下揽拌，溫度上升到120°C滴加S氣化棚乙酸溶液10.50mL (87. SOmmol )，冷凝回流0.5小时，TLC点板检测，将产物水洗，萃取，干燥，旋蒸，过滤纯化得 到化合物4，
[0化6]
[0化7] 实施例10
[0化引取2,3,3-S甲基-7-漠吗I噪1 2. 13g(9.00mmol)，称取2-甲酯基化咯1 .72g (18. Ommol)，量取甲苯溶液0.15L，取有机酸0.24mL，有机碱0.30血混合后加热揽拌，于120 °C回流2小时，旋干后过滤纯化得到黄色的化合物3。取上述化合物3 1.56g(4. OOmmol )，取 35mL甲苯溶液，2.SOmLS乙胺，在电磁揽拌下揽拌，溫度上升到120°C滴加S氣化棚乙酸溶 液2.10mL( 17. SOmmol )，冷凝回流5小时，TLC点板检测，将产物水洗，萃取，干燥，旋蒸，过滤 纯化得到化合物4:
[0化9]
[0060] 实施例11
[00川取2,3,3-S甲基苯并吗I噪1 1.88g(9.00mmol)，称取2-甲酯基化咯1 .72g (18. Ommol)，量取甲苯溶液0.15L，取有机酸0.24mL，有机碱0.30血混合后加热揽拌，于120 °C回流2小时，旋干后过滤纯化得到黄色的化合物3。取上述化合物3 1.63g(4.50mmol)，取 35mL甲苯溶液，2. SOmLS乙胺，在电磁揽拌下揽拌，溫度上升到120°C滴加S氣化棚乙酸溶 液2.10mL( 17. SOmmol )，冷凝回流5小时，TLC点板检测，将产物水洗，萃取，干燥，旋蒸，过滤 纯化得到化合物4:
[0062]
[00创实施例12
[0064] 取2,3,3-S甲基吗I噪1 2.13邑（9.0〇111111〇1)，称取2-甲酯基-4-对甲基苯基化咯 3.33g(18. Ommol)，量取甲苯溶液0.15L，取有机酸0.24mL，有机碱0.30mL混合后加热揽拌， 于1 2 (TC回流2小时，旋干后过滤纯化得到黄色的化合物3。取上述化合物3 1 . 5 5 g (3.50mmo 1)，取35血甲苯溶液，2.SOmL^乙胺，在电磁揽拌下揽拌，溫度上升到120°C滴加立 氣化棚乙酸溶液2.10mL( 17. SOmmol )，冷凝回流5小时，TLC点板检测，将产物水洗，萃取，干 燥，旋蒸，过滤纯化得到化合物4:
[00 化]
12345 实施例13 2 取2,3,3-S甲基吗I噪1 2.13g(9.00mmol)，称取2-甲酯基-3-漠4-甲氧甲酯基化咯 3 4. Hg(18. Ommol)，量取甲苯溶液0.15L，取有机酸0.24mL，有机碱0.30mL混合后加热揽拌， 4 于1 2 (TC回流2小时，旋干后过滤纯化得到黄色的化合物3。取上述化合物3 2.6 2 g 5 (4. SOmmol )，取35血甲苯溶液，2. SOmL^乙胺，在电磁揽拌下揽拌，溫度上升到120°C滴加立 氣化棚乙酸溶液2.10mL( 17.50mmol)，冷凝回流5小时，TLC点板检测，将产物水洗，萃取，干 燥，旋蒸，过滤纯化得到化合物4:
[006引
[0069] 实施例14
[0070] 取2,3,3-S甲基吗I噪1 2. 13g(9.00mmol)，称取2-甲酯基-苯并化咯2.61g (18. Ommol)，量取甲苯溶液0.15L，取有机酸0.24mL，有机碱0.30血混合后加热揽拌，于120 °C回流2小时，旋干后过滤纯化得到黄色的化合物3。取上述化合物3 1.86g(4.50mmo 1)，取 35mL甲苯溶液，2. SOmLS乙胺，在电磁揽拌下揽拌，溫度上升到120°C滴加S氣化棚乙酸溶 液2.10mL( 17. SOmmol )，冷凝回流5小时，TLC点板检测，将产物水洗，萃取，干燥，旋蒸，过滤 纯化得到化合物4:
[0071]
[0072] 实施例15
[0073] 取2,3,3-S甲基-6-甲氧基日引噪1 1.70g(9.00mmol)，称取2-甲酯基-苯并化咯 2.61 g (18. Ommo 1)，量取甲苯溶液0.15L，取有机酸0.24mL，有机碱0.30mL混合后加热揽拌， 于120°C回流2小时，旋干后过滤纯化得到黄色的化合物3。取上述化合物3 1.99g (4.50mmo 1)，取35血甲苯溶液，2.SOmL^乙胺，在电磁揽拌下揽拌，溫度上升至Ij 120°C滴加立 氣化棚乙酸溶液2.10mL( 17. SOmmol )，冷凝回流8小时，TLC点板检测，将产物水洗，萃取，干 燥，旋蒸，过滤纯化得到化合物4:
[0074]
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申 请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可W相互任意组合。本发明的保护范 围应W权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方 案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种氟硼吡咯里嗪荧光染料，其特征在于，所述染料化学结构式为：其中，取代基RdPR2为氢或烷基或酯基或硝基或腈基或烷氧基或卤素或芳基及其他共 辄体系，取代基RdPR2位置、个数以及共辄位置不固定。2. 合成权利要求1所述的氟硼吡咯里嗪荧光染料的方法，其特征在于，所述方法包括以 下合成路径：3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于:所述方法包括以下步骤： 1) 在室温下向反应瓶中加入化合物1，甲苯，化合物2，2-甲酰基吡咯衍生物，有机酸，边 搅拌边缓慢滴加有机碱，升温回流，得到固体化合物； 所述化合物1为2，3，3-三甲基吲哚衍生物，所述化合物2为2-甲酰基吡咯衍生物； 2) 将所述步骤1)中的固体化合物纯化得到黄色固体化合物3; 3) 向所述步骤2)的化合物3中加入甲苯，三乙胺，缓慢的滴加三氟化硼乙醚络合物，搅 拌回流，进行过滤纯化得到化合物4; 完成氟硼吡咯里嗪荧光染料的合成。4. 根据权利要求3的方法，其特征在于:所述步骤1)化合物1与化合物2的投料比为1:1-100〇5. 根据权利要求3的方法，其特征在于:所述步骤1)有机酸为冰乙酸，所述步骤1)有机 碱为二乙胺。6. 根据权利要求3的方法，其特征在于:所述步骤1)投料的顺序为化合物1，化合物2，甲 苯，有机酸，有机碱。7. 根据权利要求3的方法，其特征在于:所述步骤1)回流条件为升温至120°C，回流2-18 小时。8. 根据权利要求3的方法，其特征在于:所述步骤3)化合物3与三氟化硼乙醚络合物的 投料比为1:1-100。9. 根据权利要求3的方法，其特征在于:所述步骤3)投料的顺序为化合物3,甲苯，三乙 胺，三氟化硼乙醚。10.根据权利要求3的方法，其特征在于:所述步骤3)搅拌回流条件为加热到120Γ，反 应时间为〇.5-8h。
【文档编号】C09K11/06GK105925004SQ201610288887
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月4日
【发明人】张诺诺, 李玉姣, 晏佳莹, 成凯, 李德江
【申请人】三峡大学