[發明專利]對粘度響應的共軛BOPYIN熒光染料的合成方法及應用

有效

• 申請號: 202110287532.8
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113105488B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 張諾諾;袁曉慧;陳茜;晏佳瑩;劉德保;文柳
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: C07F5/02
• 分類號: C07F5/02;C09B23/14;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

本發明公開了一種對粘度響應的共軛BOPYIN熒光染料的合成及應用，在室溫下向反應瓶中加入七元氟硼二吡咯化合物、甲苯，攪拌溶解，再加入化合物2、哌啶、醋酸，加熱回流，得到反應液；反應液旋蒸，再經硅膠柱層析分離得到產物I，即共軛七元氟硼二吡咯熒光染料。該染料以苯甲醛及其對位取代物與七元氟硼二吡咯化合物為原料，在哌啶、醋酸的催化作用一步縮合而成，合成方法簡單，分離提純方便，產率較高。芳環取代基的引入，使分子共軛性增加，吸收和發射光譜紅移，可監測粘度的變化。

技術領域

本發明涉及一種熒光染料，更具體的，涉及一種對粘度響應的共軛BOPYIN熒光染料的合成及應用，該類染料對粘度有一定的響應，在低粘度時，熒光較弱，隨著粘度的增加，熒光增強。

背景技術

粘度作為生物微環境的一個重要指標，與各種生理和病理過程密切相關。有證據表明，許多疾病都會引起粘度的異常。因此，監測體內粘度的變化有利于更好地了解不同的生命活動。但是，生物體復雜的內環境導致了活體粘度的實時檢測成為了一大挑戰。現有技術對活體粘度存在檢測困難、檢測反應遲鈍等缺點。熒光成像由于具有無創性、高時空分辨率等優點，常被用于在活體監測中。粘度激活性探針的設計往往是通過一個可旋轉的化學鍵將熒光團和自旋團連接而實現活體監測的。在不同粘度的介質中，柔性連接體改變其二面角和共軛區，從而產生與粘度相關的熒光響應。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種對粘度響應的共軛BOPYIN熒光染料的合成及應用。本發明所提供的探針是一種對粘度響應的共軛BOPYIN熒光染料的合成及應用，其本身的熒光較弱，但隨著粘度的增加，熒光逐漸增強。粘度敏感系數為3.33～3.96，并且對粘度的最大熒光增強為原熒光強度的0.8～1.2倍。

本發明的技術方案如下：

一種對粘度響應的共軛BOPYIN熒光染料，所述化合物的化學結構式為：

其中，取代基R為選自氫、酯基、氟、羥基中的任意一種，作為優選方案，所述的所述染料化學結構式為：

中的任意一種。

合成所述的基于對粘度響應的共軛BOPYIN熒光染料的合成方法，所述方法包括以下合成路徑：

所述方法包括以下步驟：

(1)在室溫下向反應瓶中加入化合物1，甲苯，攪拌溶解，然后再加入化合物2、哌啶、醋酸，加熱回流，得到反應液；

(2)將步驟(1)中的反應液旋蒸，再經硅膠柱層析分離得到產物I，即基于對苯基取代的。

化合物1為七元氟硼二吡咯化合物，所述化合物2為苯甲醛或苯甲醛的對位衍生物；化合物1與化合物2的投料摩爾比為1:1～10。由于該反應前期反應迅速，在相對化合物1較大量的化合物2的投料比，使化合物1在短時間大量反應，化合物I的收率提高。

所述的步驟(1)的投料順序為化合物1，甲苯，化合物2，哌啶，醋酸，哌啶、醋酸都起活化反應物的作用，需最后加入。化合物1與哌啶的投料比為1:1-10；化合物1與醋酸的投料比為1:1-10。

所述的步驟(1)的加熱溫度為60～140℃，加熱時間為2～24小時。根據底物的不同，反應溫度和時間不定。當溫度升高至120℃以上后，產率下降；溫度較低，如低于60℃，將難以啟動反應的進行，導致反應時間增加。

本發明有益效果如下：

(1)一些D-A-D結構的熒光團，如CH-1055、H1，在苯并噻二唑核與三苯胺或芴衍生物之間保持中等的二面角(18.4-34°)，但供體基團的較大空間位阻抑制了分子內旋轉，因此也限制了對粘度的敏感度。以乙二醇-甘油體系為例，本發明的化合物對粘度有一定的響應，化合物本身熒光較弱，但隨著粘度的增加，熒光逐漸增，并且對粘度的最大熒光增強為1.2倍。

(2)本發明的合成反應條件易于控制，產物純化簡單，具有普遍的適用性。