[發明專利]一種季銨鹽型水溶性氮雜Aza-BODIPY及合成方法

有效

• 申請號: 201611169559.2
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN106699786B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 陳志堅;王后臣;高鋒;劉勇;劉平;李芬;朱莉;劉閃閃;張勇杰;張琦
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C07F5/02
• 分類號: C07F5/02;C09K11/06;C09B57/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

本發明涉及一種季銨鹽型水溶性氮雜Aza?BODIPY及制備方法；通過分子改性，進過醛酮縮合反應、硝化反應、并環反應、格氏反應，最后經過季銨化反應等多步反應，開發一種季銨鹽型水溶性Aza?BODIPY，命名為4,4?二?(3?三甲基碘化銨?1?丙炔)?1,7?二(4?十二烷氧基苯基)?3，5?二(2?二甲氧基?4?碘苯)?氮雜硼二吡咯。該化合物不單具有良好的水溶性，而且分子具有活潑的碘原子，具有廣闊的分子修飾前景。該種Aza?BODIPY的最大紫外吸收峰接近近紅外區域，并且具有很好的水溶性。所以相比于一些其他普通Aza?BODIPY，在近紅外材料應用等領域具有更廣闊地應用。

技術領域

本發明涉及一種季銨鹽型水溶性氮雜Aza-BODIPY及制備方法。

背景技術

近些年，氟硼二吡咯甲川類熒光染料(BODIPY)，由于其優異的光譜、應用性質而被廣泛研究[Chem Soc Rev,2013,42,77-88]。但是由于BODIPY自身結構的限制，例如普通BODIPY的水溶性差，吸收峰可見光范圍附近，所以其應用范圍也受到很大的制約[Chemistry,2014,20,12933-12944]。為了改良BODIPY的性質，很多新型的BODIPY也被報道出了很多。由于近紅外材料在基本有機化工、精細化工、生命科學、制藥、醫學臨床、農業等多方面對于科研和國家國防水平的重要作用。所謂近紅外材料是能與近紅外光(780～2526nm)相互作用，或在其他條件如光、溫度、電場、自身狀態及化學反應等作用后，發出近紅外光的一類物質[化工新型材料,2016,04,41-43]。

相對于普通BODIPY，氮雜BODIPY(Aza-BODIPY)在近紅外區域的強烈的吸收。所以在一些近紅外材料應用的諸多領域，Aza-BODIPY具有更好的應用前。所以近些年，Aza-BODIPY的研究也頗為廣泛，各種新結構、新用途的Aza-BODIPY也陸續被報道。Donal F.O’Shea在2004年報道了吸收峰在650and 700nm，摩爾消光系數在75000to 85000M^-1cm^-1的Aza-BODIPY。該物質作為光敏劑應用于臨床醫學的Aza-BODIPY的結構、光譜研究、以及與海拉細胞相互作用的研究，并且取得了很明顯的效果[Journal of the American ChemicalSociety,2004,126,10619-10631]。HorsBoris Le Guennic課題組在2011年，報道了最大吸收峰在650-827nm的Aza-BODIPY。通過對已合成出來的Aza-BODIPY的研究與計算模擬，他們提出了另外一些近紅外吸收氮雜BODIPY的結構預測，這為其它氮雜BODIPY的設計和制備提供了很有價值的參考[Phys Chem Chem Phys,2012,14,157-164]；Klaus Mullen課題組2014年合成了一類具有二聚型Aza-BODIPY內核化合物，并研究了該物質在二氯甲烷中的光譜性質[Chem Commun(Camb),2014,50,11540-11542]。

雖然這些Aza-BODIPY具有某些應用和研究價值，但是通過其結構可以看出，普通Aza-BODIPY沒有親水基團，所以其水溶性不好。這就導致了普通Aza-BODIPY不能應用在水環境中。有很多的學者也發現這一問題，并提出了很多對普通Aza-BODIPY的改性方法。例如Kevin Burgess在2015年報道了一種通過對Aza-BODIPY引入磺酸基和酰胺基取代基，到達增強Aza-BODIPY水溶性的目的[Chem Commun(Camb),2015,51,10664-10667]。該方法雖然可以提高Aza-BODIPY在水中的溶解性，但是合成步驟較為繁瑣。

發明內容