[發明專利]一種光催化脫氫偶聯合成硫醚化合物的方法及其應用

有效

• 申請號: 202210723199.5
• 申請日: 2022-06-24
• 公開（公告）號: CN114957057B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 高蒙;郭丹萍;楊鑫
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C07C319/14
• 分類號: C07C319/14;C07C323/52;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳智英

本發明屬于熒光材料的技術領域，公開了一種光催化脫氫偶聯合成硫醚化合物的方法及其應用。方法：以有機溶劑為反應介質，將α,β?不飽和羰基化合物與巰基化合物在光照條件下以及光催化劑的作用下進行反應，獲得硫醚化合物。所述硫醚化合物的結構為式Ⅳ或Ⅴ。本發明試劑和底物簡單經濟廉價易得，利用無金屬可見光催化體系，通過脫氫偶聯反應完成了C?S鍵的構建，反應操作簡單，條件溫和，且反應高效，底物適應性好。所述硫醚化合物用作熒光材料，特別是生物成像的熒光材料。本發明的硫醚化合物具有極性敏感性，并能細胞中脂滴成像，可用作脂滴成像劑。

技術領域

本發明屬于熒光材料的技術領域，具體涉及一種光催化脫氫偶聯構建硫醚化合物的方法和硫醚化合物在生物成像方面的用途。

背景技術

熒光材料不斷為生物成像領域做出了重要貢獻。有機小分子熒光材料因為其容易通過改變結構而調節光物理性質而在生物成像領域有很廣泛的應用。然而，傳統的熒光團，如熒光素、羅丹明衍生物等，合成步驟復雜，因此，開發簡單有效的方法制備易調節的光物理性質的性質熒光團是非常有必要的。

C-S鍵是一種廣泛存在于生物活性天然產物和功能材料中的結構單元。近幾年有關C-S鍵的構建方法引起了科學家們極大的關注。隨著有機金屬化學的發展，使用過渡金屬催化C-H功能化或交叉偶聯反應從而構建C-S鍵的研究已經取得了重大的進展，然而，大多數這些反應都有共同的限制，如需要較多的氧化劑和相對較高的溫度，此外，由于硫的3d軌道容易與過渡金屬相互作用，許多金屬催化劑在有機硫化合物的存在下會發生中毒，從而影響催化劑的活性。因此，近年來有關過渡金屬催化C-S鍵構建的替代方法受到了高度重視。

光是一種清潔、安全、廉價、可再生并具有一定可控性的化學能源，利用可見光促進復雜的有機分子構建已經成為有機化學的一種強有力的策略。光催化方法通常反應條件溫和、綠色經濟且比熱驅動反應更易受控制而引起了材料化學科學家極大的興趣。這種方法為以前無法有效合成的反應打開了大門。

如何利用光催化實現C-S鍵的構建并制備出生物成像的熒光材料，是人們需要解決的問題之一。

發明內容

本發明的首要目的在于提供一種巰基化合物與α,β-不飽和羰基化合物的光催化脫氫偶聯合成具有熒光成像的硫醚化合物的方法，以解決現有技術中的不足。本發明的方法溫和高效、綠色安全；并成功制備出熒光成像的硫醚化合物。所述硫醚化合物為具有巰基取代的α,β-不飽和羰基化合物的熒光分子。

本發明的另一目的為上述方法制備的硫醚化合物的應用。所述硫醚化合物用作熒光材料。所述具有巰基取代的α,β-不飽和羰基化合物熒光分子在生物成像領域的應用。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種光催化脫氫偶聯合成硫醚化合物的方法，包括以下步驟：以有機溶劑為反應介質，將α,β-不飽和羰基化合物與巰基化合物在光照條件下以及光催化劑的作用下進行反應，獲得硫醚化合物；

α,β-不飽和羰基化合物為以下式I或式II化合物中一種以上；

巰基化合物的結構為式III；

式III：HS-R²

硫醚化合物的結構為式Ⅳ或Ⅴ：

α,β-不飽和羰基化合物為式I時，硫醚化合物的結構為式Ⅳ；α,β-不飽和羰基化合物為式II時，硫醚化合物的結構為式Ⅴ。

各結構式中R¹為苯基、N,N-二甲基苯胺基N,N-二苯基苯胺基芐基、吡啶基、呋喃基、噻吩基、咪唑基中至少一種；