含磷酸根化合物、含磷酸根铱配合物及制备方法和应用

本发明属于荧光材料，具体涉及含磷酸根化合物、含磷酸根铱配合物及制备方法和应用。

背景技术：

1、随着生活水平的提高，骨质疏松引起的骨脆性增加和骨质量下降引起了越来越多人的关注。由于老龄化、事故等因素，骨损伤病例也在逐年增加。骨微结构和骨微损伤是影响骨质量的重要因素。对骨结构进行准确、快速分析，能帮助快速评估骨质量和健康水平。此外，在刑侦领域也常常需要对骨组织，尤其是微量的骨组织样本进行分析。

2、目前常用的骨组织分析方法包括he染色，masson染色，vonkossa染色，茜素红染色等。这类染色方法需要对骨组织进行石蜡包埋，脱钙，切片等一系列繁琐的处理步骤。染色的效果也受温度、ph、染色时间等因素的影响，需要经过专业培训的技术人员进行操作，比较耗时耗力。因此检测技术的发展进步非常必要，开发简单快捷的骨组织分析方法的意义十分重大。

3、由于荧光检测的方法灵敏度高、重复性好、操作方便，使用荧光显微镜观察骨微结构，具有制样简单，观察程序快速，结果灵敏等优点。目前常用碱性品红作为一种骨荧光染料，然而其不具备特异性，造成严重的背景信号干扰，而且染色效果不稳定。因此，开发具有骨结合特异性和染色稳定性的骨荧光染料，具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供含磷酸根化合物、含磷酸根铱配合物及制备方法和应用，以解决现有技术中骨荧光燃料易于染色效果不稳定，易于造成背景信号干扰的问题。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、含磷酸根化合物，结构式为：

4、

5、含磷酸根化合物的制备方法为将2,2'-联吡啶-4,4'-二羧酸和n-羟基硫代琥珀酰亚胺加入到n,n-二甲基甲酰胺中，然后加入n,n'-二异丙基碳二亚胺，加热回流至成为透明溶液，低温下放置；过滤去除析出晶体后，收集滤液；

6、将(3-氨基丙烷)磷酸和n,n-二异丙基乙胺加入到溶剂中，置于冰水浴中，形成混合溶液；

7、在混合溶液中滴入滤液，获得悬浮液，悬浮液在冰水浴中搅拌反应后，通过二氯甲烷萃取，获得粗产物，将粗产物纯化后，获得含磷酸根配体。

8、优选的，2,2'-联吡啶-4,4'-二羧酸、n-羟基硫代琥珀酰亚胺、n,n-二甲基甲酰胺和n,n'-二异丙基碳二亚胺的混合比例为2.01mmol：5mmol：10ml：0.65ml；(3-氨基丙烷)磷酸和n,n-二异丙基乙胺的混合摩尔比为1:2。

9、含磷酸根铱配合物，化学结构式为：

10、

11、其中，环金属化c^n为芳香型环金属化配体。

12、优选的，所述芳香型环金属配体为2-苯基吡啶或2-苯基喹啉：

13、

14、含磷酸根铱配合物的制备方法，将[ir(c^n)2cl]2前驱体和权利要求1所述含磷酸根配体溶于混合溶剂中，反应后，过滤整个反应体系，将过滤获得的溶剂旋蒸至干，获得粗产物；将粗产物溶解在水中，加入碳酸氢钠调整ph值至粗产物完全溶解，纯化后获得含磷酸根铱配合物。

15、优选的，[ir(c^n)2cl]2前驱体和含磷酸根配体的混合摩尔比为0.5:1.1。

16、优选的，[ir(c^n)2cl]2前驱体的制备过程为：将三氯化铱和c^n配体溶于溶剂中，加热回流反应后，冷却至室温，对整个反应体系进行抽滤，将抽滤获得的固体洗涤后烘干，获得[ir(c^n)2cl]2前驱体。

17、优选的，三氯化铱和c^n配体的混合当量比为1:2，反应温度为120℃。

18、含磷酸根铱配合物的应用，用于骨组织的荧光染色分析。

19、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

20、本发明公开了一种含磷酸根化合物及其制备方法，该化合物含有两个磷酸根基团，对羟基磷灰石有较高的亲和性(羟基磷灰石微晶表面存在oh位置至少在某一瞬间空缺，由于两个ca离子带正电荷，形成了一个吸附位置，这个位置可以吸附po43-或大分子上的磷酸根基团)，能很好地靶向骨组织。同时，该化合物具有2,2’-联吡啶类配体结构，能够与多种金属螯合形成金属配合物(包括铱配合物)。

21、本发明公开了一种含磷酸根铱配合物及其制备方法，该配合物通过配体修饰引入两个磷酸根基团，获得了一类含磷酸根的环金属化铱配合物。该类铱配合物具有高的水溶性和结构稳定性，具有聚集诱导发光特性，水溶状态下荧光发射较弱，聚集状态下荧光发射大大增强；磷酸根的引入使得该类铱配合物对羟基磷灰石有较高的亲和性，具有骨靶向性，同时也具有荧光增强的响应机制；本发明将铱配合物的荧光特性和磷酸根与骨组织的亲和特性相结合，形成产物可结合在骨组织表面的钙基质，产生聚集诱导发光，可用于骨组织荧光染色。

22、本发明还公开了一种磷酸根铱配合物的应用，该类铱配合物荧光染料，可用于骨组织的荧光染色，可观察试样表面的细微结构，在获取骨组织形态计量学参数的同时检测骨微损伤。结合骨组织的免洗荧光染料，本发明的配合物可制成喷雾染剂，进行骨组织的快速染色分析，无需对骨组织进行繁琐的预处理和后处理步骤。该方法操作简单快捷，观察清晰。

技术特征：

1.含磷酸根化合物，其特征在于，结构式为：

2.权利要求1所述含磷酸根化合物的制备方法，其特征在于，将2,2'-联吡啶-4,4'-二羧酸和n-羟基硫代琥珀酰亚胺加入到n,n-二甲基甲酰胺中，然后加入n,n'-二异丙基碳二亚胺，加热回流至成为透明溶液，低温下放置；过滤去除析出晶体后，收集滤液；

3.根据权利要求2所述含磷酸根化合物的制备方法，其特征在于，2,2'-联吡啶-4,4'-二羧酸、n-羟基硫代琥珀酰亚胺、n,n-二甲基甲酰胺和n,n'-二异丙基碳二亚胺的混合比例为2.01mmol：5mmol：10ml：0.65ml；(3-氨基丙烷)磷酸和n,n-二异丙基乙胺的混合摩尔比为1:2。

4.含磷酸根铱配合物，其特征在于，化学结构式为：

5.根据权利要求4所述的含磷酸根铱配合物，其特征在于，所述芳香型环金属配体为2-苯基吡啶或2-苯基喹啉：

6.权利要求4所述含磷酸根铱配合物的制备方法，其特征在于，将[ir(c^n)2cl]2前驱体和权利要求1所述含磷酸根配体溶于混合溶剂中，反应后，过滤整个反应体系，将过滤获得的溶剂旋蒸至干，获得粗产物；将粗产物溶解在水中，加入碳酸氢钠调整ph值至粗产物完全溶解，纯化后获得含磷酸根铱配合物。

7.根据权利要求6所述的含磷酸根铱配合物的制备方法，其特征在于，[ir(c^n)2cl]2前驱体和含磷酸根配体的混合摩尔比为0.5:1.1。

8.根据权利要求6所述的含磷酸根铱配合物的制备方法，其特征在于，[ir(c^n)2cl]2前驱体的制备过程为：将三氯化铱和c^n配体溶于溶剂中，加热回流反应后，冷却至室温，对整个反应体系进行抽滤，将抽滤获得的固体洗涤后烘干，获得[ir(c^n)2cl]2前驱体。

9.根据权利要求6所述的含磷酸根铱配合物的制备方法，其特征在于，三氯化铱和c^n配体的混合当量比为1:2，反应温度为120℃。

10.权利要求4所述的含磷酸根铱配合物的应用，其特征在于，用于骨组织的荧光染色分析。

技术总结
本发明公开了一种含磷酸根化合物、含磷酸根铱配合物及制备方法和应用，该配合物通过配体修饰引入两个磷酸根基团，获得了一类含磷酸根的环金属化铱配合物。该类铱配合物具有高的水溶性和结构稳定性，具有聚集诱导发光特性，水溶状态下荧光发射较弱，聚集状态下荧光发射大大增强；磷酸根的引入使得该类铱配合物对羟基磷灰石有较高的亲和性，本发明将铱配合物的荧光特性和磷酸根与骨组织的亲和特性相结合，形成产物可结合在骨组织表面的钙基质，产生聚集诱导发光，可用于骨组织荧光染色。

技术研发人员：李观营,张贤鹏
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14