[發明專利]一種具有近紅外吸收性質的萘并二吡咯構筑的擴展卟啉、其制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202210558135.4
• 申請日: 2022-05-19
• 公開（公告）號: CN115073479A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 雷川虎;蘇擁環
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C07D487/22
• 分類號: C07D487/22;C09K3/00
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

本發明公開了一種具有近紅外吸收性質的萘并二吡咯構筑的碳雜擴展卟啉、其制備方法及其應用。本發明在六卟啉結構的框架基礎上引入萘并二吡咯和苯環，得到一類新型剛性碳雜擴展卟啉，通過光譜測定發現，與文獻報道的同類擴展卟啉相比，顯示出罕見的近紅外區吸收特性，且發現了其不同氧化還原形式的光譜性質變化。由于此碳雜擴展卟啉林在生物醫學應用窗口(793nm,1052?1063nm)具有較強的吸收，具有發展成為近紅外吸收材料、光聲成像以及光動力治療光敏劑的潛力。

技術領域

本發明涉及近紅外吸收材料領域，特別是涉及一類具有近紅外吸收性質的萘并二吡咯構筑的碳雜擴展卟啉的合成及應用。

背景技術

碳雜擴展卟啉，即在卟啉結構基礎上通過增加吡咯單元數目或改變其連接方式，并引入苯環、噻吩、呋喃、萘環等芳香烴或非芳香環單元形成的卟啉類似物。與卟啉相比，碳雜擴展卟啉具有獨特的拓撲結構和物理化學性質，在Hückel-芳香性轉換、手性光學、構象開關、穩定有機自由基等方面展現出極大的優勢和潛在的應用前景。

近年來，眾多的化學工作者致力于結構剛性、構象穩定的碳雜擴展卟啉大環的構建。其中，含萘并二吡咯單元的擴展卟啉因其結構剛性而備受關注，大的π-共軛路徑和獨特的構象結構賦予其光譜罕見的近紅外吸收性質，具有發展成為近紅外吸收材料、光聲成像以及光動力治療光敏劑的潛力。因此，如何合成含萘并二吡咯單元的擴展卟啉成為急需解決的技術問題，限制了含萘并二吡咯單元的擴展卟啉的應用。

發明內容

為了解決現有技術問題，本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種具有近紅外吸收性質的萘并二吡咯構筑的擴展卟啉、其制備方法及其應用，本發明合成方法，采用氧化還原形式的轉換及其在近紅外吸收材料、光聲成像、光熱治療等性質研究和潛在應用。

為達到上述發明創造目的，本發明采用如下發明構思：

本發明碳雜擴展卟啉合成方法，包含以下合成路線步驟：

本發明不限于上述合成條件。在六卟啉結構的框架基礎上引入萘并二吡咯和苯環，得到一類新型剛性碳雜擴展卟啉，通過光譜測定發現，與文獻報道的同類擴展卟啉相比，顯示出罕見的近紅外區吸收特性，且發現了其不同氧化還原形式的光譜性質變化。由于本發明碳雜擴展卟啉林在生物醫學應用窗口(793nm,1052-1063nm)具有較強的吸收，具有發展成為近紅外吸收材料、光聲成像以及光動力治療光敏劑的潛力。

根據上述發明構思，本發明采用如下技術方案：

一種具有近紅外吸收性質的萘并二吡咯構筑的擴展卟啉，其結構式如下：

其中，R¹為氫、烷基、烷氧基、鹵素取代基中的至少一種；

R²為氫、烷基、烷氧基、芳基取代的烷基、芳基或雜芳基、烷基羰基、烷氧基羰基取代的烷基中的至少一種。

優選地，本發明具有近紅外吸收性質的萘并二吡咯構筑的擴展卟啉，為以下擴展卟啉Ⅰ的結構式：

一種本發明具有近紅外吸收性質的萘并二吡咯構筑的擴展卟啉的制備方法，包括以下步驟：

(1)在反應介質中，通過2,3-二羥基萘與硫酸肼和水合肼經親核取代反應，得到中間體Ⅰ-2，其結構式為：

(2)將中間體Ⅰ-2與Ⅰ-3即丙酮酸乙酯經脫水縮合反應得到中間體Ⅰ-4，其結構式為：

(3)采用酸催化劑，將中間體Ⅰ-4在酸性條件下經閉環反應，得到中間體Ⅰ-5，其結構式為：