[發(fā)明專利]一種氮雜環(huán)化合物及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811340132.3
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109232395B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于澍燕;王明雪;童金
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C07D213/38
• 分類號: C07D213/38;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;王文紅

本發(fā)明提出一種氮雜環(huán)化合物，為三([3,4'?雙吡啶]?6?亞甲基)胺，其化學(xué)式為C₃₃H₂₇N₇，結(jié)構(gòu)式為本發(fā)明還提出所述的氮雜環(huán)化合物的制備方法及應(yīng)用。本發(fā)明提出的氮雜環(huán)化合物，作為鐵離子熒光探針在水體系中對鐵離子表現(xiàn)出高度的選擇性和敏感性，不受其他金屬離子的干擾。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種氮雜環(huán)化合物、其制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

吡啶類化合物是氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物，其具有優(yōu)良的生物、生理活性，在醫(yī)療保健和植物保護方面，許多吡啶類化合物顯示了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展前景。三([3,4'-雙吡啶]-6-亞甲基)胺是一種重要的金屬螯合劑，已被廣泛用于構(gòu)建識別金屬離子的離子識別團。

熒光探針是一類能將分子識別事件通過熒光信號有效表達的分子。熒光探針分子因其選擇性好、靈敏度高、操作簡單、響應(yīng)快、檢測限低和實時原位檢測等優(yōu)點已被廣泛應(yīng)用于化學(xué)、生物科學(xué)、環(huán)境檢測及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。近年來，設(shè)計和合成高選擇性熒光探針檢測金屬離子是化學(xué)研究領(lǐng)域的重要研究方向之一。氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物作為熒光探針的應(yīng)用還有待進一步的開發(fā)。在多種金屬離子共存的復(fù)雜條件下，特異性識別某一種金屬離子的指示性化合物尤其具有重要的實用價值。

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，鐵元素日漸廣泛地應(yīng)用于電鍍工業(yè)、化工業(yè)、電子業(yè)和核工業(yè)等領(lǐng)域，隨之而來的鐵污染的問題也日益嚴重。因此研究可以快速有效地檢測生態(tài)環(huán)境及生物體內(nèi)的鐵離子含量的方法對化學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境化學(xué)、醫(yī)學(xué)都具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的是提出一種氮雜環(huán)化合物。我們選擇以三([3,4'-雙吡啶]-6-亞甲基)胺為熒光探針的標(biāo)記及發(fā)色團分子，其具有靈敏度高、選擇性好、操作簡單、響應(yīng)快、檢測限低和應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點。

本發(fā)明的另一個目的是提出所述的氮雜環(huán)化合物的制備方法。

本發(fā)明的又一個目的是提出所述的氮雜環(huán)化合物作為熒光探針的應(yīng)用。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為：

一種氮雜環(huán)化合物，其特征在于，為三([3,4'-雙吡啶]-6-亞甲基)胺，其化學(xué)式為C₃₃H₂₇N₇，結(jié)構(gòu)式為

本發(fā)明進一步提出所述的氮雜環(huán)化合物的制備方法，是用三[(5-溴吡啶)-2-甲基)]胺與4-吡啶硼酸發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)。

所述的制備方法，優(yōu)選包括步驟：

S1向反應(yīng)溶劑中加入三[(5-溴吡啶)-2-甲基)]胺、碳酸鉀、四(三苯基磷)鈀在氣體保護下加入4-吡啶硼酸，加熱回流反應(yīng)；

S2減壓蒸餾除去反應(yīng)溶劑，將得到的產(chǎn)物溶于有機溶劑，水萃取，取有機層，用硅膠色譜分離。

本發(fā)明的制備方法的反應(yīng)路線如下：

其中，步驟S1中所述反應(yīng)溶劑為正丁醇、乙二醇、水、四氫呋喃，甲苯、丙二醇、丙三醇中的一種或多種。

所述的氣體保護，可以是以氮氣、氬氣、氦氣中的一種或多種進行保護。

其中，步驟S1中，三[(5-溴吡啶)-2-甲基)]胺、碳酸鉀、四(三苯基磷)鈀和4-吡啶硼酸的質(zhì)量比例為(2～3)：10：(1～2)：(4～6)。

其中，步驟S1中，加熱回流反應(yīng)進行20～30小時。

其中，步驟S2中所述有機溶劑為二氯甲烷、氯仿、二氟溴乙腈、二氟二溴甲烷、乙酸乙酯中的一種或多種。

本發(fā)明所述的氮雜環(huán)化合物作為熒光探針的應(yīng)用。