[發明專利]一種雙環氮雜環熒光或磷光化合物的合成方法

無效

• 申請號: 200610088941.0
• 申請日: 2006-07-27
• 公開（公告）號: CN101113150A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 余正坤;鄭兆艷;韓秀文
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C07D487/04
• 分類號: C07D487/04;C09K11/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 周長興

技術領域

本發明涉及了一種具有發熒光性質或發磷光性質的雙環氮雜環化合物的合成方法。

技術背景

如式I所示這類具有雙環氮雜環結構的化合物是由Kosower等人在用強堿處理3-甲基-4-烷基-4-氯-2-吡唑啉-5-酮化合物時首次合成(Kosower，E.M.；Pazhenchevsky，B.；Hershkowitz，H.J.Am.Chem.Soc.1978，102，4983-4993)。所用的方法是先將乙酰乙酸乙酯的β-位用CH₃Br等烷基化，然后與肼反應生成3-甲基-4-烷基-2-吡唑啉-5-酮，接著用氯氣對此吡唑啉酮的4-位進行氯化，最后在堿性條件下脫HCl/N₂環化生成這種雙環氮雜環化合物。

式I

根據這種化合物的結構特點，Kosower等人將這種化合物稱之為9，10-dioxabimane(簡稱bimane)。其中具有順式syn-結構的雙環氮雜環化合物具有強的熒光性可用作分析檢測蛋白質和細胞的小分子探針(Mansoor，S.E.；Farrens，D.L.Biochemistry?2004，43，9426-9438)，它的反式anti-結構的對應異構體雙氮雜環化合物是一類非熒光而可能具有磷光性質的物質。Kosower等人由此發展了對稱bimane化合物A和B的合成方法(Kosower，E.M.；Zbaida，D.；Baud’huin，M.；Marciano，D.；Goldberg，I.J.Am.Chem.Soc.1990，112，7305；Shalev，D.E.；Chiacchiera，S.M.；Radkowsky，A.E.；Kosower，E.M.J.Org.Chem.1996，61，1689；Kosower，E.M.；Ben-Shoshan，M.J.Org.Chem.1996，61，5871.)，但在很多情況下該合成方法效率不高。用Kosower方法合成不對稱bimane化合物C和D時要用到兩種4-位氯化了的吡唑啉酮，合成反應可能生成6種bimane化合物產物，由此分離純化目標產物非常困難，效率比合成對稱bimane化合物時更低。

自1?964年Fischer等人合成了首個卡賓化合物以來(Fischer，E.O.；Maasbl，A.Angew.Chem.Iht.Ed.1964，3，580)，由于Fischer卡賓化合物對空氣和水穩定、反應活性高，它們一直作為重要的有機合成試劑在有機合成中得到廣泛的應用(Barluenga，J.；Fernández-Rodríguez，M.A.；Aguilar，E.J.Organomet.Chem.2005，690，539.Barluenga，J.；Santamaria，J.；Tomás，M.Chem.Rev.2004，104，2259.)。Fischer卡賓化合物具有多鍵反應中心，可與含有多個反應性基團的有機試劑發生連續反應，生成多環分子骨架。這類骨架結構往往是利用傳統方法難以合成或合成步驟較多，效率較低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種雙環氮雜環熒光或磷光化合物的合成方法。

為實現上述目的，本發明利用Fischer卡賓化合物作為合成子，與同時含有N-H和C＝N反應中心的吡唑啉酮經連續的加成-環化反應生成具有雙環氮雜環骨架的金屬卡賓化合物，然后經氧化脫金屬，得到了保持雙環氮雜環骨架結構不變的有機bimane化合物。通過調節吡唑啉酮上的取代基，本發明能夠合成出由傳統方法難以制備的各種不對稱的bimane化合物。

本發明的技術方案如下：

本發明提供的雙環氮雜環熒光或磷光化合物的合成方法，反應如下式：

式中：

R為烷基；

R₁、R₂為甲基、乙基、丙基、苯基、亞甲基或氫原子；

M為VI族過渡金屬元素；

反應步驟為：

a)以Fischer卡賓化合物(OC)₅M＝C(OR)C≡CPh(R＝Et或Me；M＝Cr或W)1為合成子，按摩爾比1∶1與原料取代2-吡唑啉-5-酮或3-吡唑啉-5-酮2一起溶于有機溶劑中，于室溫-70℃下，反應10-180分鐘，經加成-環化反應生成具有雙環氮雜環結構骨架的金屬卡賓化合物；