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含氮雜環(huán)基取代的烯類(lèi)化合物的用途的制作方法

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含氮雜環(huán)基取代的烯類(lèi)化合物的用途的制造方法與工藝

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一系列含氮雜環(huán)基取代的烯類(lèi)化合物的新用途。



背景技術(shù):

隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,對(duì)生物體的研究已經(jīng)進(jìn)入到分子甚至單分子水平,但是傳統(tǒng)的免疫組化和基因芯片技術(shù)只能限于體外實(shí)驗(yàn),而且無(wú)法直觀地觀察所研究的對(duì)象,所以迫切需要一種能在分子水平上直接展現(xiàn)組織與細(xì)胞內(nèi)分子變化的成像方法。熒光分子成像監(jiān)測(cè)靈敏、成像迅速、無(wú)放射性危害,且可同時(shí)觀察多分子事件,因此廣泛應(yīng)用于分子生物學(xué)的研究中,尤其在腦神經(jīng)和腫瘤成像的研究領(lǐng)域中。熒光成像技術(shù)尤其在近二十多年來(lái)得到迅猛發(fā)展,在近幾年的諾貝爾獎(jiǎng)中,和熒光成像技術(shù)相關(guān)的就有兩項(xiàng),2008年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予發(fā)現(xiàn)和改造綠色熒光蛋白的三位科學(xué)家,緊接著,2014年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)又授予,諾貝爾獎(jiǎng)極少在這么短的時(shí)間內(nèi)給同一領(lǐng)域頒發(fā)兩次獎(jiǎng),可見(jiàn)熒光成像技術(shù)的重要性。

無(wú)論是哪一種熒光成像技術(shù),最核心的關(guān)鍵之一都在于光學(xué)探針的選擇,尤其是超分辨熒光顯微技術(shù),對(duì)光學(xué)探針的要求極高。所謂光學(xué)探針主要是能在光激發(fā)下發(fā)射出熒光的染料,而通常成像的分辨率和最終效果就取決于染料的性質(zhì),因此,優(yōu)化和開(kāi)發(fā)具有優(yōu)異性能的熒光染料成為熒光成像技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)。已有的商用染料只有幾款,比較常用的有alexafluor、attodyes、cydyes和dylightfluor系列,以及各種熒光蛋白。這些商用染料大部分是基于對(duì)熒光素、羅丹明、香豆素、bodipy和雙花青染料的改性,種類(lèi)單一,而且合成復(fù)雜,價(jià)格昂貴,而熒光蛋白又體積太大,影響分子水平的研究,因此對(duì)性質(zhì)優(yōu)異的新型熒光染料的需求制約著成像技術(shù)的發(fā)展。

含氮雜環(huán)基取代的烯類(lèi)化合物的部分化合物曾被用在抗神經(jīng)退行性疾病領(lǐng)域(wo2010087306描述了部分氮雜環(huán)取代烯類(lèi)化合物用于抗神經(jīng)退行性疾病劑,wo2010087313描述了用作神經(jīng)突延長(zhǎng)刺激藥劑,wo2010087315描述了用作抗阿爾茨海默癥藥劑,jp2004250407)、有機(jī)硫磷農(nóng)藥檢測(cè)(tetrahedronletters,2010,51(13):1754-1757.)、信息儲(chǔ)存和復(fù)寫(xiě)材料(jp2009271202,jp2004111011,jp2002221790)、朊蛋白相關(guān)疾病的檢測(cè)與補(bǔ)救(wo2004035522)領(lǐng)域、肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子的治療調(diào)節(jié)劑(wo2010068287,wo2011019400,wo2012047826)、ace2的活化劑(wo2008066770)、太赫茲發(fā)生器(us20080099698)、鋅離子和汞離子檢測(cè)(bulletinofthekoreanchemicalsociety(2009),30(12),3109-3112.)、載脂蛋白a-i表達(dá)刺激劑(jp2001131151)和檢測(cè)溶劑極性(chemicalreviews,1994,94(8):2319-2358.)。

由于這類(lèi)化合物的重要性,因此也是合成方法學(xué)研究的熱點(diǎn),許多課題組對(duì)其合成方法進(jìn)行了研究,得到了高產(chǎn)率簡(jiǎn)易地合成方法(thejournaloforganicchemistry,2011,76(16):6849-6855.)。但是,對(duì)含氮雜環(huán)基取代的烯類(lèi)化合物發(fā)光性質(zhì)一直以來(lái)只是停留在理論階段(dyesandpigments,2007,72(3):357-362.,chemicalphysicsletters268(1997)434-438,chemicalphysicsletters444(2007)71-75,journalofphotochemistryandphotobiologya:chemistry,2011,218(1):76-86,chemicalphysicsletters415(2005)217-222,),很少運(yùn)用到實(shí)際生物成像中或者對(duì)其成像性質(zhì)進(jìn)行仔細(xì)地研究(ca2129933描述了氨基苯乙烯基吡啶鹽作為粘度的熒光探針粘度)。沒(méi)有廣泛地涉及到把該類(lèi)化合物作為熒光染料用于生物成像,這是由于傳統(tǒng)觀念的熒光成像要求染料最好對(duì)ph和細(xì)胞環(huán)境不敏感,以期得到窄光譜和多色成像,但是通過(guò)我們的研究發(fā)現(xiàn),敏感型的熒光染料在生物成像中尤其是組織學(xué)成像中能揭示許多新的現(xiàn)象,顯示細(xì)胞微環(huán)境的差異,這個(gè)性質(zhì)可以在許多方面有重要的應(yīng)用,比如測(cè)定細(xì)胞內(nèi)微環(huán)境ph、區(qū)分病理組織(比如腫瘤)與正常組織、區(qū)分不同的細(xì)胞器等等。

現(xiàn)有用于熒光成像的染料,比如基于熒光素、羅丹明、bodipy和雙花青等染料改性得到的商用染料,在實(shí)際應(yīng)用普遍存在一些不足,首先在于合成復(fù)雜,提純困難,得到的產(chǎn)率低;而且由于染料在水中發(fā)光,成像時(shí)產(chǎn)生很強(qiáng)的熒光背景,需要加上洗去多余的染料,使得成像操作繁瑣,加長(zhǎng)成像時(shí)間,為研究帶來(lái)新的不可控因素。

現(xiàn)有的ph檢測(cè)的探針大多也是基于熒光素、羅丹明、bodipy和雙花青等染料改性得到的,存在這些染料擁有的不足,文獻(xiàn)(tractrendsinanalyticalchemistry2010,29(9),pp1004-1013和chem.rev.,2010,110(5),pp2709-2728)很好地總結(jié)了現(xiàn)有ph熒光探針的不足和對(duì)新型ph熒光探針的需求,比如熒光素類(lèi)探針stokes位移小、8-羥基芘-1,3,6-三磺酸類(lèi)染料不能進(jìn)入細(xì)胞、花青類(lèi)染料容易光漂白、一些染料光穩(wěn)定性差或量子產(chǎn)率低。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

經(jīng)過(guò)深入研究,本發(fā)明的發(fā)明人出乎意料地發(fā)現(xiàn),相比于傳統(tǒng)熒光染料,具有以下通式的一系列含氮雜環(huán)基取代的烯類(lèi)化合物可以簡(jiǎn)單地合成,成像速度快而且水中完全無(wú)背景,實(shí)現(xiàn)免洗成像,而且能夠表現(xiàn)出單組分多色成像性質(zhì),在生物成像具有巨大的潛在應(yīng)用。同時(shí),該含氮雜環(huán)基取代的烯類(lèi)化合物能夠以0.2差異靈敏度靈敏地區(qū)分相差0.2以上的ph值,在水中無(wú)背景,提高了ph檢測(cè)的信噪比。此外,該含氮雜環(huán)基取代的烯類(lèi)化合物的分子量小,容易進(jìn)入細(xì)胞,發(fā)光量子產(chǎn)率高且穩(wěn)定,并且能夠表征細(xì)胞微環(huán)境特點(diǎn)。

鑒于此,本發(fā)明的目的是提供具有以下通式的一系列含氮雜環(huán)基取代的烯類(lèi)化合物的新用途。

一方面,本發(fā)明提供了由通式a表示的化合物或其鹽用于生物成像、ph值檢測(cè)、生物大分子或細(xì)胞微環(huán)境檢測(cè)的用途,

其中

z表示任選地被一個(gè)多個(gè)基團(tuán)r2取代的吡咯基、噻唑基、異噻唑基、噁唑基、異噁唑基、吡唑基、咪唑基、1h-1,2,3-三唑基、吡啶基、噠嗪基、嘧啶基、吡嗪基、1,3,5-三嗪基、吲哚基、嘌呤基、咔唑基、喹啉基、異喹啉基、喋啶基或喹喔啉基;優(yōu)選地,在這些基團(tuán)中,含有n原子的雜環(huán)基團(tuán)上的r2取代基不在該n原子上;

s1和s2各自獨(dú)立地選自h、鹵素、c1-c6烷基或c3-c6環(huán)烷基;

r1表示h、鹵素、羥基、氨基、巰基、磺?;?、羧基、氰基、酰胺基、c1-c6烷基、羥基c1-c6烷基、c2-c6烯基、c2-c6炔基、c3-c6環(huán)烷基、c3-c6環(huán)烷基-c1-c6烷基、c1-c6烷氧基、c1-c6烷基氨基、羥基c1-c6烷基氨基、c1-c6烷硫基、c3-c7雜環(huán)烷基、c6-c10芳基、雜芳基,其中所述c6-c10芳基和所述雜芳基任選地被一個(gè)或多個(gè)選自鹵素、羥基、氨基、巰基、磺酰基、硝基、羰基、酯基、羧基、氰基、酰胺基、c1-c6烷基、c2-c6烯基、c2-c6炔基、c3-c6環(huán)烷基、c1-c6烷氧基、c1-c6烷基氨基、羥基c1-c6烷基氨基、c1-c6烷硫基和c3-c7雜環(huán)烷基的取代基取代;

r2表示h、羥基、氨基、巰基、磺?;?、羧基、氰基、酰胺基、c1-c6烷基、或c1-c6烷氧基,

術(shù)語(yǔ)“雜芳基”表示是指具有單個(gè)或多個(gè)的4至8元環(huán)并含有1、2或3個(gè)單獨(dú)地選自n、o和s的雜原子并且其中的至少一個(gè)雜環(huán)是芳香性的基團(tuán),術(shù)語(yǔ)“c3-c7雜環(huán)烷基”是指含有一個(gè)n原子作為環(huán)成員并且其他環(huán)成員為碳原子的3至7元飽和環(huán)狀烴基;

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,所述由通式a表示的化合物或其鹽為由以下通式i、ii、iii或iv表示的化合物或其鹽:

其中各個(gè)t獨(dú)立地表示c或n,u表示o、s或n,并且r1、r2、s1和s2如上所定義。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,所述由通式a表示的化合物或其鹽為由以下各式表示的化合物或其鹽:

其中z、r1、r2、s1和s2如上所定義,t表示c或n,r3表示h、羥基、氨基、巰基、磺?;Ⅳ然?、氰基、酰胺基、c1-c6烷基、羥基c1-c6烷基、c2-c6烯基、c2-c6炔基、c3-c6環(huán)烷基或c1-c6烷氧基。

優(yōu)選地,所述化合物或其鹽為由以下各式表示的化合物或其鹽:

其中r2、r3、s1、s2和t如權(quán)利要求3所定義,并且r6和r7各自獨(dú)立地表示h、羥基、氨基、巰基、磺?;?、羧基、氰基、酰胺基、c1-c6烷基、羥基c1-c6烷基、c2-c6烯基、c2-c6炔基、c3-c6環(huán)烷基或c1-c6烷氧基。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,所述化合物或其鹽以在選自烷烴類(lèi)、醚類(lèi)、酯類(lèi)、醇類(lèi)或酮類(lèi)的溶劑中的溶液使用。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,所述溶劑為正己烷、二氯甲烷、四氫呋喃、乙酸乙酯、丙酮、乙醇或甲醇,并且所述溶液的濃度范圍為0.1x10-5m至10x10-5m。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,在不同溶劑、不同ph、不同細(xì)胞微環(huán)境的條件下,所述化合物或其鹽的溶液在生物熒光成像中顯示不同顏色。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,當(dāng)所述化合物或其鹽用于檢測(cè)ph值時(shí),其能夠區(qū)分相差0.2以上的ph值。

本發(fā)明提供了一系列含氮雜環(huán)基取代的烯類(lèi)化合物的新用途,該類(lèi)化合物可以用作生物成像的熒光染料,可用作檢測(cè)ph值的熒光ph探針,可用于生物大分子如蛋白質(zhì)的檢測(cè),和/或用作腫瘤細(xì)胞檢測(cè)的診斷劑,并且該類(lèi)化合物的成像效果優(yōu)異并表現(xiàn)出單組分多色的性質(zhì),可用于單組分多色成像或常規(guī)成像等,在生物成像和腫瘤檢測(cè)中具有巨大應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1:分子i-2060在不同極性有機(jī)溶劑中的紫外可見(jiàn)吸收光譜),濃度為1×10-5m,測(cè)試的溫度為298k。

圖2:分子i-2060在不同極性有機(jī)溶劑中的穩(wěn)態(tài)熒光光譜,濃度為1×10-5m,測(cè)試的溫度為298k。

圖3:將不同染料(藍(lán)色為i-2025,玫紅色為i-2064,青色為i-2061,土黃色為i-2062,紫色為i-2029,青紫色為i-2027,紅色為i-2060,米色為i-2045)分別配成濃度為60mmol/l的乙醇溶液,然后將該溶液吸附到濾紙上,并在紫外燈照射下的熒光效果圖。

圖4:i-2060吸附在濾紙泡在不同ph(從左至右ph分別為1-8)的水溶液中發(fā)光不同。

圖5:染料i-2060對(duì)ph定量響應(yīng)曲線(xiàn)。

圖6:用分子i-2060對(duì)海拉(hela)活細(xì)胞成像的顯微照片,其中使用的激發(fā)光波長(zhǎng)為488nm。

圖7:用分子i-2060對(duì)鼠神經(jīng)元活細(xì)胞成像的顯微照片,其中使用的激發(fā)光波長(zhǎng)為488nm。

圖8:用分子i-2060對(duì)固定鼠神經(jīng)元細(xì)胞成像的顯微照片。

圖9:分子i-2064在不同極性有機(jī)溶劑中的紫外可見(jiàn)吸收光譜,濃度為1×10-5m,測(cè)試的溫度為298k。

圖10:分子i-2064在不同極性有機(jī)溶劑中的穩(wěn)態(tài)熒光光譜,溶液的濃度為1×10-5m,測(cè)試的溫度為298k。

圖11:用分子i-2064制成的濾紙能區(qū)分ph值相差0.2精度的不同溶液。

圖12:用分子i-2064對(duì)海拉活細(xì)胞成像的顯微照片。

圖13:用分子i-2064對(duì)固定海拉細(xì)胞成像的顯微照片。

圖14:用分子i-2064對(duì)神經(jīng)元活細(xì)胞成像的顯微照片。

圖15:用分子i-2064對(duì)固定神經(jīng)元細(xì)胞成像的顯微照片。

圖16:用分子i-2064與傳統(tǒng)nissl對(duì)相同小鼠腦冰凍切片染色并成像的顯微照片,其中(a)為用nissl染色,(b)為用分子i-2064染色。從圖中可以看出利用自開(kāi)發(fā)的染料的染色結(jié)果可以看出更為清晰的細(xì)胞分布和不同腦區(qū)之間的區(qū)別更為明顯。

圖17:用分子i-2064對(duì)取自人體的胃組織成像的顯微照片,(a)為正常組織,(b)為癌變組織。

圖18:分子i-2064在相同ph=7.4的pbs溶液中與不同生物分子或硬脂酸(bsa為牛血清白蛋白,fbs為胎牛血清,trypsin為胰蛋白酶,lipase為脂肪酶,stearicacid為硬脂酸,這里的硬脂酸用作模擬細(xì)胞膜的脂類(lèi))結(jié)合后得到的衍生物的穩(wěn)態(tài)熒光光譜圖。

圖19:分子i-2067在不同極性有機(jī)溶劑中的紫外可見(jiàn)吸收光譜圖,濃度為1×10-5m,測(cè)試的溫度為298k。

圖20:分子i-2067在不同極性有機(jī)溶劑中的穩(wěn)態(tài)熒光光譜圖,濃度為1×10-5m,測(cè)試的溫度為298k。

圖21:用分子i-2067對(duì)活斑馬魚(yú)的腦部(a)、軀干部(b)和尾部(c)分別染色成像的顯微照片,其中染色時(shí)間為20分鐘。

圖22:用分子i-2084對(duì)海拉(hela)活細(xì)胞成像的顯微照片,其中使用的激發(fā)光波長(zhǎng)為488nm。

圖23:用分子i-2110對(duì)活體腫瘤成像的顯微照片。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及的一系列基于含氮雜環(huán)基取代的烯類(lèi)化合物小分子有機(jī)染料作為全新的熒光染料,在各種生物成像中展現(xiàn)出優(yōu)異的性質(zhì),發(fā)光量子產(chǎn)率高,成像穩(wěn)定,沒(méi)有一般熒光染料的光漂白現(xiàn)象,對(duì)細(xì)胞無(wú)害,沒(méi)有光毒性,成像清晰,和傳統(tǒng)染料相比性能絲毫不差。同時(shí)本款染料還具有其他染料不具有的一些優(yōu)異特點(diǎn),例如合成簡(jiǎn)單,大部分染料通過(guò)碳?xì)滏I活化反應(yīng)一步就能得到產(chǎn)物,而且產(chǎn)率高;后處理簡(jiǎn)單,通過(guò)重結(jié)晶或過(guò)柱能得到高純度的染料;成像速度快而且穩(wěn)定,大部分成像時(shí)間只需要幾秒鐘就實(shí)現(xiàn)成像;染料在水中不發(fā)光,因此成像不需要清洗,而且完全無(wú)背景,得到高對(duì)比度的圖像;染料性質(zhì)穩(wěn)定,保存簡(jiǎn)單,并且在生物體內(nèi)耐受性好,因此成像操作簡(jiǎn)單,避免太多的準(zhǔn)備工作浪費(fèi)時(shí)間,也給研究帶來(lái)過(guò)多不確定因素,引入誤差,延誤研究機(jī)會(huì);最重要的是,該染料表現(xiàn)出單組分多色成像的性質(zhì),此類(lèi)染料極度敏感,與生物組織結(jié)合后,在不同的環(huán)境下(比如ph、不同組分、離子濃度等)中表現(xiàn)發(fā)出不同顏色光,呈現(xiàn)單組分多色成像;該類(lèi)染料也很容易進(jìn)行修飾,與各種抗體結(jié)合,做成特異性的熒光探針,或者修飾成水溶性的染料等等。因此這款染料在各類(lèi)生物成像、細(xì)胞內(nèi)ph檢測(cè)和腫瘤細(xì)胞檢測(cè)具有巨大潛在應(yīng)用。

除了與具有與已知熒光化合物性質(zhì)相當(dāng),本發(fā)明涉及的此類(lèi)染料還具有優(yōu)異的性質(zhì),突出表現(xiàn)在單組分多色成像的性質(zhì),在與常規(guī)細(xì)胞成像、活細(xì)胞成像、各種生物組織切片如腦切片成像、病理組織的檢測(cè)與成像,如癌癥組織的成像,器官成像、各種活體動(dòng)物成像如斑馬魚(yú)成像等等成像中,一個(gè)組分的染料就能表現(xiàn)出多種顏色的性質(zhì),揭示了所檢測(cè)對(duì)象的一些其他染料不能揭示的現(xiàn)象和差異,這些差異可能是微環(huán)境ph、各類(lèi)離子濃度、氧化還原條件、氧氣濃度、二氧化碳濃度、所檢測(cè)化合物的pka及其它性質(zhì)所造成。這類(lèi)染料可為成像及生物檢測(cè)打開(kāi)一扇新的窗戶(hù),揭示了許多未能發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象與差異。

本發(fā)明中的含氮雜環(huán)基取代的烯類(lèi)化合物之所以對(duì)環(huán)境非常敏感,有單組分多色成像性質(zhì),原因在于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中同時(shí)引入了分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(ict)和ph響應(yīng),以分子i-2064為例,烯基一端的4-[n,n-雙(2-羥乙基)氨基]苯基是一個(gè)供電子基團(tuán)(donor),另一端的喹啉基是受電子集團(tuán)(acceptor),通過(guò)中間的雙鍵形成一個(gè)共軛的給-受共軛體系(簡(jiǎn)稱(chēng)d-a體系),這樣的體系由于電子基態(tài)與激發(fā)態(tài)分離,激發(fā)態(tài)偶極矩增大,被周?chē)h(huán)境的分子穩(wěn)定的程度不同,使得能極差不同,發(fā)光也會(huì)不同,穩(wěn)定激發(fā)態(tài)的分子可以是溶劑分子,也可以是與染料結(jié)合的生物分子,比如蛋白質(zhì)、脂類(lèi)等,周?chē)h(huán)境分子極性不同,使得染料分子的發(fā)光也不同,當(dāng)染料與不同的生物分子結(jié)合時(shí),變現(xiàn)的就是不同區(qū)域發(fā)光不同;同時(shí)喹啉基上的n原子能接受質(zhì)子或失去質(zhì)子,接受質(zhì)子后,分子的偶極矩進(jìn)一步增大,使得分子對(duì)環(huán)境更為敏感,宏觀上變現(xiàn)為分子不僅能區(qū)分不同極性,還能區(qū)分不同的ph;我們把這類(lèi)同時(shí)結(jié)合分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(ict)和ph響應(yīng)的分子稱(chēng)為ict-ph染料。這類(lèi)染料的特點(diǎn)是含氮雜環(huán)基取代的烯類(lèi)化合物,根據(jù)含氮雜環(huán)上n的pka不同,表現(xiàn)出對(duì)不同ph范圍的敏感,同時(shí)調(diào)整分子上的取代基,使得染料的激發(fā)和發(fā)射峰值變化,根據(jù)這一理念我們?cè)O(shè)計(jì)出一整個(gè)系列的染料。

本發(fā)明涉及的此類(lèi)染料可用于常規(guī)細(xì)胞成像、活細(xì)胞成像、各種生物組織切片如腦切片成像、病理組織的檢測(cè)與成像,如癌癥組織的成像,器官成像、各種活體動(dòng)物成像如斑馬魚(yú)成像等等,本發(fā)明也包括染料的合成、成像的使用方法以及此類(lèi)染料的其他應(yīng)用,比如用于探針(ph)和顯示屏,各類(lèi)生物檢測(cè),藝術(shù),設(shè)計(jì)、和商用產(chǎn)品。使用形式包括在各種溶液中、固體、納米粒子、吸附在各類(lèi)物質(zhì)上、或包裹在基質(zhì)中。本發(fā)明提供了它們各自具體的非限制性實(shí)例。

本發(fā)明涉及的化合物可與蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)、纖維素、殼聚糖等生物分子良好地結(jié)合用于生物成像與分析,也可用作生物學(xué)測(cè)定中的靈敏性檢測(cè)試劑。

本發(fā)明還公開(kāi)了染料在對(duì)各類(lèi)細(xì)胞成像中,能特異地與高爾基體,細(xì)胞核,各種細(xì)胞膜及不同細(xì)胞器結(jié)合發(fā)出熒光,能精細(xì)準(zhǔn)確地展現(xiàn)這些細(xì)胞器的微結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明還公開(kāi)了與共聚焦熒光顯微鏡,超分辨熒光顯微鏡等各種不同熒光顯微鏡結(jié)合使用的成像數(shù)據(jù),具有開(kāi)發(fā)為商用熒光染料的潛能。

本發(fā)明涉及的染料與不同pka蛋白質(zhì)結(jié)合進(jìn)行電泳檢測(cè),可用于不同類(lèi)蛋白質(zhì)的檢測(cè)。染料還可通過(guò)修飾用于halo-tag、snap-tag、抗體標(biāo)記等特異性標(biāo)記的成像技術(shù),或用于多色熒光成像。

本發(fā)明涉及的化合物還可以用于做光學(xué)標(biāo)記的染料,所述光學(xué)標(biāo)記可以是蛋白質(zhì),核酸,寡聚體,dna,rna,生物細(xì)胞,脂質(zhì),單-,寡-和多糖,配體,受體,聚合物,藥物或聚合物顆粒的標(biāo)記,且所述化合物通過(guò)官能團(tuán)與如上所述物質(zhì)的ho-,h2n-,hs-或ho2c-官能團(tuán)反應(yīng),作為染料用于測(cè)定蛋白質(zhì),核酸,寡聚體,dna,rna,生物細(xì)胞,脂質(zhì),單-,寡-和多糖,配體,受體,聚合物,藥物或聚合物顆粒。

本發(fā)明涉及的染料還能吸附在濾紙上,做成熒光ph響應(yīng)的試紙。把染料吸附于濾紙、玻璃板、脫脂棉等各種基質(zhì)上,或與高分子基質(zhì)結(jié)合,或共價(jià)與高分子結(jié)合,可在不同ph下發(fā)出不同光。也能在醋酸等各類(lèi)酸蒸汽下產(chǎn)生不同熒光。

本發(fā)明涉及的染料還具有壓敏性質(zhì),在碾壓、剪切、拉伸等力的作用下,具有明顯的發(fā)光紅移或藍(lán)移,一段時(shí)間后恢復(fù)??捎糜诹χ掳l(fā)光和各種檢測(cè)應(yīng)用中。

本發(fā)明公開(kāi)了所述化合物的合成、純化和檢測(cè)方法。公開(kāi)了所述化合物的各種理化性質(zhì)、紫外吸收、熒光發(fā)射等性質(zhì)。

本發(fā)明涉及的該類(lèi)化合物在乙醇、甲醇、氯仿、乙酸乙酯等有機(jī)溶劑中有良好的溶解性和強(qiáng)烈的熒光,具有較高的摩爾消光系數(shù)。大部分化合物只有較小的水溶性,且極易與水中的各類(lèi)生物分子結(jié)合發(fā)出不同的熒光,起到檢測(cè)、分析、成像等功能。所有通式還可以任選地修飾包含下列的增溶基團(tuán),其選自so3-,po3-,co2h,oh,nr3+,和提供親水性特征的環(huán)糊精或糖;所述取代基任選地通過(guò)脂族基團(tuán)或雜脂族基團(tuán)或環(huán)狀間隔基連接至發(fā)色團(tuán)。修飾增溶基團(tuán)后的化合物具有良好水溶性。

本發(fā)明涉及的此類(lèi)染料可以被紫外(uv)、可見(jiàn)或近紅外(nir)光譜范圍內(nèi)的單色光(激光/激光二極管)或多色光(白色光源)簡(jiǎn)單地激發(fā)發(fā)射熒光,具有高摩爾消光系數(shù),高光穩(wěn)定性和高儲(chǔ)存穩(wěn)定性,且整個(gè)系列染料能提供不同的親脂親水性,用于各類(lèi)檢測(cè)、分析與成像等功能。

本發(fā)明用于實(shí)現(xiàn)成像的染料為含氮雜環(huán)基取代的烯類(lèi)化合物,結(jié)構(gòu)式中間是一個(gè)或多個(gè)乙烯基,與乙烯基相連一端是含氮雜環(huán)基,另一端是取代苯環(huán)或其他化學(xué)基團(tuán),用于成像的染料包括含氮雜環(huán)基取代的烯類(lèi)化合物的衍生物及其鹽。

所述含氮雜環(huán)基取代的烯類(lèi)化合物及其衍生物是

下列任一通式的化合物:

z表示任選地被一個(gè)多個(gè)基團(tuán)r2取代的吡咯基、噻唑基、異噻唑基、噁唑基、異噁唑基、吡唑基、咪唑基、1h-1,2,3-三唑基、吡啶基、噠嗪基、嘧啶基、吡嗪基、1,3,5-三嗪基、吲哚基、嘌呤基、咔唑基、喹啉基、異喹啉基、喋啶基、喹喔啉基;

s1和s2各自獨(dú)立地選自h、鹵素、c1-c6烷基或c3-c6環(huán)烷基;

r1表示h、鹵素、羥基、氨基、巰基、磺酰基、羧基、氰基、酰胺基、c1-c6烷基、羥基c1-c6烷基、c2-c6烯基、c2-c6炔基、c3-c6環(huán)烷基、c3-c6環(huán)烷基-c1-c6烷基、c1-c6烷氧基、c1-c6烷基氨基、羥基c1-c6烷基氨基、c1-c6烷硫基、c3-c7雜環(huán)烷基、c6-c10芳基、雜芳基,其中所述c6-c10芳基和所述雜芳基任選地被一個(gè)或多個(gè)選自鹵素、羥基、氨基、巰基、磺?;?、硝基、羰基、酯基、羧基、氰基、酰胺基、c1-c6烷基、c2-c6烯基、c2-c6炔基、c3-c6環(huán)烷基、c1-c6烷氧基、c1-c6烷基氨基、羥基c1-c6烷基氨基、c1-c6烷硫基和c3-c7雜環(huán)烷基的取代基取代;

r2表示h、羥基、氨基、巰基、磺酰基、羧基、氰基、酰胺基、c1-c6烷基或c1-c6烷氧基;

術(shù)語(yǔ)“雜芳基”表示是指具有單個(gè)或多個(gè)的4至8元環(huán)并含有1、2或3個(gè)單獨(dú)地選自n、o和s的雜原子并且其中的至少一個(gè)雜環(huán)是芳香性的基團(tuán),術(shù)語(yǔ)“c3-c7雜環(huán)烷基”是指含有一個(gè)n原子作為環(huán)成員并且其他環(huán)成員為碳原子的3至7元飽和環(huán)狀烴基。

在本發(fā)明中,術(shù)語(yǔ)“c1-c6烷基”表示這樣的烴基:其可以是直鏈的或支鏈的,帶有單個(gè)或多個(gè)分支,其中所述烷基通常包含1至6個(gè)碳原子,例如,甲基(me),乙基(et),丙基,異丙基(i-丙基),正丁基,i-丁基(異丁基),2-丁基(仲丁基),t-丁基(叔丁基),異戊基,2-乙基-丙基,1,2-二甲基-丙基等。

術(shù)語(yǔ)“氰基”是指nc-。

術(shù)語(yǔ)″鹵素″表示氯(cl),碘(i),氟(f)和溴(br)。

術(shù)語(yǔ)″雜芳基″,單獨(dú)或與其它基團(tuán)組合,是指這樣的芳香性碳環(huán)基,其具有單個(gè)的4至8元環(huán)或者包含6至14個(gè)、特別是6至10個(gè)環(huán)原子并含有1、2或3個(gè)單獨(dú)地選自n、o和s的雜原子的多個(gè)稠合環(huán),該基團(tuán)中至少一個(gè)雜環(huán)是芳香性的?!半s芳基”的實(shí)例包括:苯并呋喃基、苯并咪唑基、1h-苯并咪唑基、苯并噁嗪基、苯并噁唑基、苯并噻嗪基、苯并噻唑基、苯并噻吩基、苯并三唑基、呋喃基、咪唑基、吲唑基、1h-吲唑基、吲哚基、異喹啉基、異噻唑基、異噁唑基、噁唑基、吡嗪基、吡唑基、1h-吡唑基、吡唑并[1,5-a]吡啶基、噠嗪基、吡啶基、嘧啶基、吡咯基、喹啉基、四唑基、噻唑基、噻吩基、三唑基、6,7-二氫-5h-[1]氮茚基等。特別的″雜芳基″是喹啉基、異喹啉基、吡啶基和吡嗪基。具體的″雜芳基″是喹啉-2-基、異喹啉-1-甲基、吡啶-2-基和吡嗪-2-基。

術(shù)語(yǔ)″羥基″表示-oh。

術(shù)語(yǔ)″氨基″表示-nh2。

術(shù)語(yǔ)″巰基″表示-sh。

術(shù)語(yǔ)″磺?;灞硎?s(o)2-。

術(shù)語(yǔ)″羧基″表示-co2h。

術(shù)語(yǔ)″酰胺基″表示-nhcor,其中r是c1-c6烷基。

術(shù)語(yǔ)″硝基″表示-no2。

術(shù)語(yǔ)″羰基″表示-co-。

術(shù)語(yǔ)″酯基″表示-coor,其中r是c1-c6烷基。

在一個(gè)實(shí)施方案中,當(dāng)z基團(tuán)為不同的氮雜環(huán)時(shí),形成如下通式化合物:

其中t為碳元素或者氮元素(t=c或者n),u為氧元素、硫元素或氮元素(t=o或s或n);

此外,本發(fā)明還提供如下通式的化合物:

其中的各個(gè)取代基如上所定義。

在本發(fā)明中,所有通式還可以任選地包含下列的增溶基團(tuán),電離或離子化取代基,其選自so3-,po3-,co2h,oh或nr3+,提供親水性特征的環(huán)糊精或糖或peg鏈;所述取代基任選地通過(guò)脂族基團(tuán)或雜脂族基團(tuán)或環(huán)狀間隔基連接至發(fā)色團(tuán)。

本發(fā)明涉及的含氮雜環(huán)基取代的烯類(lèi)化合物的鹽是指所述化合物與酸形成的鹽,所述酸例如為強(qiáng)無(wú)機(jī)酸、強(qiáng)有機(jī)酸、飽和或不飽和的二羧酸或磺酸,所述強(qiáng)無(wú)機(jī)酸包括硫酸、磷酸或鹽酸,所述強(qiáng)有機(jī)酸包括乙酸,所述飽和或不飽和的二羧酸包括酒石酸、檸檬酸,所述磺酸包括鄰甲基苯磺酸或?qū)谆交撬帷?/p>

在一個(gè)實(shí)施方案中,所述化合物是通式i

并且通式i的化合物的非限制實(shí)例是具有如下表1所示結(jié)構(gòu)式的化合物:

表1

在一個(gè)實(shí)施方案中,所述化合物是通式ii

并且通式ii的非限制實(shí)例是具有如下表2所示結(jié)構(gòu)式的化合物:

表2

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中,所述化合物是通式iii

并且通式iii的非限制實(shí)例是具有如下表3所示結(jié)構(gòu)式的化合物:

表3

在本發(fā)明的實(shí)施方案中,所述化合物是通式iv

并且通式iv的非限制實(shí)例是具有如下表4中所示結(jié)構(gòu)式的化合物:

表4

另外,本發(fā)明還提供通過(guò)結(jié)合抗體-染料技術(shù),將上述染料化合物修飾成能與蛋白質(zhì)特異性反應(yīng)的染料,以如下化合物

為例,可以分別通過(guò)特異性地與氨基、巰基、羰基、炔基或疊氮基反應(yīng)而被修飾為具有以下結(jié)構(gòu)式的化合物:

該化合物還可以與蛋白質(zhì)標(biāo)簽技術(shù)結(jié)合,做成特異性標(biāo)記目標(biāo)蛋白的熒光探針,如下面兩個(gè)例子分別為halo-tag(此處的halo指的是一種蛋白質(zhì)標(biāo)簽技術(shù),通過(guò)halo配體可以是熒光染料和蛋白質(zhì)特異性地結(jié)合,詳細(xì)描述見(jiàn)acschembiol.2008jun20;3(6):373-82.tag是標(biāo)簽的意思)和snap-tag(此處的snap指的也是一種蛋白質(zhì)標(biāo)簽技術(shù),通過(guò)snap配體可以是熒光染料和蛋白質(zhì)特異性地結(jié)合,詳細(xì)描述見(jiàn)chemistry&biology,2008,15(2):128-136.tag是指標(biāo)簽)的熒光探針

以下將通過(guò)實(shí)例的方式來(lái)描述本發(fā)明中涉及到化合物的合成方法。

本發(fā)明中的一部分染料通過(guò)2-甲基喹啉或2-甲基喹喔啉或2-甲基吡啶或2,6-二甲基吡啶或2-甲基吡嗪與帶甲醛基的分子在對(duì)甲苯磺酰胺或乙酸酐的催化下合成染料,根據(jù)需要再進(jìn)一步進(jìn)行修飾。也包括先對(duì)帶甲醛的分子或其他反應(yīng)物進(jìn)行修飾,再最后合成染料。同一種染料也不限于一種合成方法。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的化學(xué)反應(yīng)和方法都可以用來(lái)進(jìn)行合成該類(lèi)化合物,制備與提純這些化合物的方法不限于但包括本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法。

更具體地,本發(fā)明化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子3的一般合成步驟:

將分子1(通常為2-甲基喹啉)與同等摩爾比例對(duì)甲苯磺酰胺(tsnh2)混合溶于一定量甲苯中,升溫至120℃,電磁攪拌一定時(shí)間(大約三十分鐘),再加入等摩爾比例的分子2,在120℃下反應(yīng)三至五天,用薄板層析tlc監(jiān)控反應(yīng)直至分子1與分子2反應(yīng)完全。停止反應(yīng)加熱與攪拌,冷卻至室溫,放置一段時(shí)間。對(duì)于固體產(chǎn)物,先進(jìn)行抽濾得到固體,再用乙醇或甲醇重結(jié)晶,或者直接用硅膠柱色譜法提純(洗脫液大致為乙酸乙酯∶石油醚=1∶4-1∶2),得到產(chǎn)物分子3。將其溶于氘代dmso或氘代氯仿中進(jìn)行核磁氫譜表征,并進(jìn)行esi質(zhì)譜表征。

在一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子3的一般合成步驟為:

將分子1與同等摩爾比例的分子2混合,加入大約兩倍的乙酸酐,升溫至回流,反應(yīng)用薄板層析tlc監(jiān)控反應(yīng)直至分子1與分子2反應(yīng)完全。真空旋掉大部分乙酸酐和乙酸,把剩余的反應(yīng)物加入水中,用1m氫氧化鈉堿化。乙酸乙酯或者甲苯萃取三次,合并所有的有機(jī)相,用飽和食鹽水洗,無(wú)水硫酸鈉干燥,抽濾并旋干有機(jī)溶劑,甲醇或者乙醇重結(jié)晶或者直接用硅膠柱色譜法提純,得到分子3。將其溶于氘代dmso或氘代氯仿中進(jìn)行核磁氫譜表征,并進(jìn)行esi質(zhì)譜表征。

在一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子3的一般合成步驟為:

將分子1與四丁基硫酸氫銨混合,加入5摩爾/升的氫氧化鈉水溶液,升溫至回流,加入與分子1同等摩爾比例的分子2,回流反應(yīng)。反應(yīng)完成后冷至室溫,抽濾得到粗產(chǎn)物,再重結(jié)晶提純。

在一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子3的一般合成步驟為:

將分子1(1mmol)、分子2(2mmol)、三氟甲磺酸鈣(5mol%)和四丁基六氟磷酸胺(2mol%)溶于甲苯中,加熱至130度回流反應(yīng),用薄板層析tlc監(jiān)控反應(yīng)直至分子1與分子2反應(yīng)完全。停止反應(yīng)加熱與攪拌,旋干溶劑。粗產(chǎn)物溶于二氯甲烷,吸附于硅膠通過(guò)硅膠柱色譜法提純。

在一個(gè)實(shí)施方案中,當(dāng)合成的化合物帶有羥基時(shí),為了在反應(yīng)中保護(hù)羥基,加入二氫呋喃做保護(hù),化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子3的一般合成步驟為:

將分子1(1當(dāng)量)、3,4-二氫-2h-吡喃(1.2當(dāng)量)和對(duì)甲基苯磺酸(0.005當(dāng)量)混合溶于10ml甲苯中,升溫至120度,再加入分子2(1當(dāng)量)和對(duì)甲苯磺酰胺(1當(dāng)量),在120℃下反應(yīng)一天,用薄板層析tlc監(jiān)控反應(yīng)直至反應(yīng)完全。停止反應(yīng),冷卻至室溫,加入30ml水、30ml四氫呋喃(thf)和3ml醋酸,放置一段時(shí)間,析出沉淀,抽濾得到固體,乙醇洗,再用乙醇重結(jié)晶,得到目標(biāo)產(chǎn)物。

在一個(gè)實(shí)施方案中,化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子一般合成步驟為:

將1.44g2-甲基喹喔啉和5mmol的相應(yīng)的醛加入含有0.215g甲基三辛基氯化銨的70ml氫氧化鈉溶液中(5m),加熱攪拌回流15小時(shí),冷卻,沉淀過(guò)濾,并用水洗滌,重結(jié)晶或硅膠柱色譜法提純產(chǎn)物。

在一個(gè)實(shí)施方案中,化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子一般合成步驟為:

將1.3g鹽酸胍、36ml甲醇鈉加入90ml無(wú)水甲醇中,過(guò)濾掉沉淀,向?yàn)V液中加入1.5g相應(yīng)的2-氨基-3-氰基-6-取代的吡啶,加熱回流18h,冷卻至室溫,過(guò)濾,用甲醇洗滌沉淀,在dmf中重結(jié)晶。

在一個(gè)實(shí)施方案中,化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子一般合成步驟為:

將0.5mmol和0.7mmol的tes-烯醚烯酮溶解在2ml甲苯中,加入高壓管中,除氣10min,加入0.025mmol的pd(oac)2,0.05dtbpf,0.7mmolcsf,0.7mmolbu3snf,在氬氣氛圍下加熱至120℃反應(yīng)2-4h,冷卻至室溫,加入10ml乙醚,所得漿液通過(guò)硅藻土過(guò)濾,濾液用乙醚萃取并用1m氫氧化鈉溶液洗滌,濃縮有機(jī)層,粗產(chǎn)物用硅膠柱色譜提純(乙酸乙酯∶石油醚=1∶18)。

在一個(gè)實(shí)施方案中,化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子一般合成步驟為:

將1.88g4-甲基嘧啶和1.8mmol相應(yīng)的醛加入含有0.86g甲基三辛基氯化銨的200ml氫氧化鈉溶液中(5m),加熱攪拌回流2h,冷卻,沉淀過(guò)濾,并用水洗滌。硅膠柱色譜提純或者重結(jié)晶方式提純。

在一個(gè)實(shí)施方案中,化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子一般合成步驟為:

稱(chēng)取均三嗪1.8g(15mmol)、相應(yīng)的醛2.23g(15mmol)和氫氧化鉀0.34g溶于60ml甲醇中,回流攪拌反應(yīng)14h.過(guò)濾得到淡黃色固體,以v(乙酸乙酯)∶v(石油醚)=1∶2的混合物為洗脫劑,進(jìn)行柱色譜分離,得到目標(biāo)產(chǎn)物。

在一個(gè)實(shí)施方案中,化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子一般合成步驟為:

將1.83ml3-甲基噠嗪、4.07ml相應(yīng)的醛、0.545g氯化鋅混合,150℃下攪拌2小時(shí)。冷卻至室溫,加入氫氧化鈉水溶液使其分相,分出有機(jī)相,用飽和食鹽水洗滌,無(wú)水硫酸鈉干燥,旋干溶劑,用硅膠柱色譜提純(洗脫液為氯仿∶甲醇=20∶1)得到目標(biāo)產(chǎn)物

在一個(gè)實(shí)施方案中,化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子一般合成步驟為:

氬氣氛圍下,向火焰干燥的微波瓶中加入加入10mmol的芐醇,10mmol的三乙膦氫溴酸,用封口膜將瓶密封,100℃下攪拌8h。除去密封膜,加入4ml水和11mol的氫氧化鈉粉末,攪拌3分鐘后再超聲5分鐘。加入10mmol的吡咯-2-甲醛,小瓶加蓋后在100℃下微波中照射25min,粗產(chǎn)物用二氯甲烷萃取后用無(wú)水硫酸鈉干燥,濃縮后粗產(chǎn)物用硅膠柱色譜提純(乙酸乙酯∶石油醚=1∶4)

在一個(gè)實(shí)施方案中,化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子一般合成步驟為:

將1.04gn,n-二甲基硫代脲溶解在50ml乙醇中,再將1.79g的n,n-二甲基甲酰胺二甲縮醛(dmf-dma)加入其中。加熱攪拌4h,旋蒸掉溶劑,剩余物質(zhì)溶解在50ml乙腈中,再加入15mmol相應(yīng)的肉桂基溴,加熱回流6h,加入10ml三乙胺后再攪拌30分鐘,旋干溶劑,加入30ml水,用二氯甲烷萃取(3×30ml),合并有幾層,無(wú)水硫酸鎂干燥,粗產(chǎn)物用硅膠柱色譜法提純。

在一個(gè)實(shí)施方案中,化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子一般合成步驟為:

1.66g鹽酸羥胺和1.97ml吡啶和1g的a加到10ml乙醇中,回流6h,冷卻至室溫,旋掉溶劑,粗產(chǎn)物導(dǎo)入冰水中攪拌1h,沉淀過(guò)濾,干燥,并在甲醇和二氯甲烷的混合液中重結(jié)晶得到目標(biāo)產(chǎn)物。

在一個(gè)實(shí)施方案中,化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子一般合成步驟為:

將0.5g水合肼、濃鹽酸、1.0g的a加入10ml乙醇中,回流6h,冷卻至室溫,旋掉溶劑,粗產(chǎn)物導(dǎo)入冰水中攪拌1h,沉淀過(guò)濾,干燥,并在甲醇和二氯甲烷的混合液中重結(jié)晶得到目標(biāo)產(chǎn)物。

通過(guò)上述合成方法可以看出,本發(fā)明涉及一系列的熒光染料化合物的合成簡(jiǎn)單,大部分染料通過(guò)碳?xì)滏I活化反應(yīng)一步就能得到產(chǎn)物,而且產(chǎn)率高,后處理簡(jiǎn)單,通過(guò)重結(jié)晶或過(guò)柱能得到高純度的染料。

以下本發(fā)明將結(jié)合具體實(shí)施例作進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例1、(e)-2-(4-甲氧基苯乙烯基)喹啉的合成(i-2025)

將0.83g2-甲基喹啉、1.00g對(duì)甲苯磺酰胺(tsnh2)混合溶于10ml甲苯中,升溫至120℃,再加入0.79g對(duì)甲氧基苯甲醛,在120℃下反應(yīng)三天,用薄板層析tlc監(jiān)控反應(yīng)直至反應(yīng)完全。停止反應(yīng)加熱與攪拌,冷卻至室溫,抽濾得到固體,乙醇洗,再用乙醇重結(jié)晶,得到目標(biāo)產(chǎn)物為淺黃色固體,產(chǎn)率82%。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.12(d,j=8.6hz,1h),8.06(d,j=8.5hz,1h),7.85-7.55(m,6h),7.49(t,j=7.5hz,1h),7.32(d,j=7.9hz,1h),6.94(d,j=8.7hz,2h),3.86(s,3h).

實(shí)施例2、(e)-n-(4-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯基)乙酰胺的合成(i-2061)

按照實(shí)施例1的相同過(guò)程,只是將對(duì)甲氧基苯甲醛替換為等當(dāng)量的對(duì)乙酰氨基苯甲醛,得到的固體用乙醇洗,再用乙醇重結(jié)晶,由此得到(e)-n-(4-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯基)乙酰胺,淺黃色固體,產(chǎn)率89%。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.11(d,j=8.6hz,1h),8.07(d,j=8.5hz,1h),7.78(d,j=8.0hz,1h),7.73-7.45(m,8h),7.33(d,j=16.3hz,1h),2.19(s,3h),1.72(s,1h).

實(shí)施例3、按照實(shí)施例1的程序,只是將2-甲基喹啉分別替換為等當(dāng)量的2,6-二甲基喹啉和6-溴-2-甲基喹啉,由此得到(e)-n,n-二甲基-4-(2-(6-甲基喹啉-2-基)乙烯基)苯胺和(e)-4-(2-(6-溴喹啉-2-基)乙烯基)-n,n-二甲基苯胺。

(e)-n,n-二甲基-4-(2-(6-甲基喹啉-2-基)乙烯基)苯胺(i-2063)

1hnmr(300mhz,dmso)δ8.17(d,j=8.6hz,1h),7.83(d,j=8.6hz,1h),7.71(dd,j=18.8,12.3hz,3h),7.55(d,j=8.6hz,3h),7.17(d,j=16.3hz,1h),6.76(d,j=8.8hz,2h),2.97(s,6h),2.48(s,3h).

實(shí)施例4、(e)-4-(2-(6-溴喹啉-2-基)乙烯基)-n,n-二甲基苯胺(i-2069)

1hnmr(400mhz,dmso)δ8.26(d,j=8.7hz,1h),8.19(d,j=2.2hz,1h),7.89-7.71(m,4h),7.57(d,j=8.8hz,2h),7.19(d,j=16.3hz,1h),6.76(d,j=8.9hz,2h),2.95(d,j=23.9hz,6h).

按照實(shí)施例1的程序,只是將對(duì)二甲胺基苯甲醛替換為等當(dāng)量的各種苯甲醛衍生物,得到相對(duì)應(yīng)的以下化合物。

實(shí)施例5、(e)-4-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯胺(i-2062),產(chǎn)率76%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ8.26(d,j=8.6hz,1h),7.91(dd,j=13.5,8.2hz,2h),7.77(d,j=8.6hz,1h),7.69(dd,j=17.9,11.6hz,2h),7.50(t,j=7.4hz,1h),7.42(d,j=8.4hz,2h),7.13(d,j=16.2hz,1h),6.61(d,j=8.4hz,2h),5.54(s,2h).

實(shí)施例6、(e)-n,n-二甲基-4-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯胺的合成(i-2060)

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.05(dd,j=8.2,5.8hz,2h),7.74(d,j=7.9hz,1h),7.71-7.57(m,3h),7.54(d,j=8.8hz,2h),7.45(t,j=7.4hz,1h),7.22(d,j=16.3hz,1h),6.73(d,j=8.8hz,2h),3.01(s,6h)

實(shí)施例7、(e)-2-(4-溴苯乙烯基)喹啉(i-2027),產(chǎn)率94%。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.14(d,j=8.6hz,1h),8.08(d,j=8.5hz,1h),7.79(d,j=8.0hz,1h),7.72(t,j=7.7hz,1h),7.68-7.60(m,2h),7.56-7.47(m,5h),7.38(d,j=16.3hz,1h).

實(shí)施例8、(e)-2-(4-甲基苯乙烯基)喹啉(i-2028)

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.12(d,j=8.6hz,1h),8.07(d,j=8.4hz,1h),7.81-7.75(m,1h),7.73-7.67(m,2h),7.65(d,j=7.7hz,1h),7.54(d,j=8.0hz,2h),7.49(dd,j=11.0,3.9hz,1h),7.37(d,j=16.3hz,1h),7.21(d,j=7.9hz,2h),2.39(s,3h).

實(shí)施例9、(e)-甲基4-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯酸酯(i-2029),產(chǎn)率79%。

1hnmr(400mhz,丙酮)δ8.35(d,j=8.5hz,1h),8.07(d,j=8.3hz,3h),7.96(d,j=5.0hz,1h),7.93(d,j=2.3hz,1h),7.89(dd,j=8.4,3.2hz,3h),7.77(dd,j=11.2,4.1hz,1h),7.64(d,j=16.3hz,1h),7.58(t,j=7.5hz,1h),3.93(d,j=11.8hz,3h).

實(shí)施例10、(e)-2,2′-((4-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯基)氮烷二基)二乙醇(i-2064),產(chǎn)率81%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ8.26(d,j=8.6hz,1h),7.93(d,j=8.3hz,1h),7.89(d,j=8.0hz,1h),7.79(d,j=8.7hz,1h),7.75-7.66(m,2h),7.51(dd,j=15.8,8.0hz,3h),7.17(d,j=16.2hz,1h),6.75(d,j=8.8hz,2h),4.82(s,2h),3.58(t,j=6.1hz,4h),3.48(t,j=6.1hz,4h).

實(shí)施例11、(e)-2,6-二溴-4-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯基乙酸酯(i-2033),產(chǎn)率86%。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.17(d,j=8.5hz,1h),8.09(d,j=8.4hz,1h),7.81(d,j=9.0hz,3h),7.74(dd,j=11.2,4.2hz,1h),7.65-7.50(m,3h),7.35(d,j=16.2hz,1h),2.42(s,3h).

實(shí)施例12、(e)-2-(4-(戊氧基)苯乙烯基)喹啉(i-2035),產(chǎn)率94%。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.12(d,j=8.5hz,1h),8.10-8.03(m,1h),7.78(d,j=8.0hz,1h),7.74-7.62(m,3h),7.58(d,j=8.6hz,2h),7.50(dd,j=13.3,6.0hz,1h),7.31(s,1h),6.93(d,j=8.6hz,2h),4.00(t,j=6.6hz,2h),1.86-1.74(m,2h),1.51-1.35(m,4h),0.94(t,j=7.0hz,3h).

實(shí)施例13、(e)-2-(4-(癸氧基)苯乙烯基)喹啉(i-2036),產(chǎn)率93%。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.11(d,j=8.6hz,1h),8.07(d,j=8.4hz,1h),7.78(d,j=8.1hz,1h),7.72-7.61(m,3h),7.58(d,j=8.7hz,2h),7.48(t,j=7.4hz,1h),7.30(d,j=7.1hz,1h),6.93(d,j=8.7hz,2h),4.00(dd,j=14.7,8.1hz,2h),1.85-1.74(m,2h),1.51-1.41(m,2h),1.30(d,j=18.5hz,12h),0.89(t,j=6.3hz,3h).

實(shí)施例14、(e)-2-(4-硝基苯乙烯基)喹啉(i-2044),產(chǎn)率89%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ8.43(d,j=8.6hz,1h),8.29(d,j=8.6hz,2h),8.07-7.92(m,6h),7.77(dd,j=20.6,12.2hz,2h),7.61(t,j=7.4hz,1h).

實(shí)施例15、(e)-2-(4-(甲磺酰)苯乙烯基)喹啉(i-2045),產(chǎn)率91%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ8.42(d,j=8.6hz,1h),8.07-7.89(m,8h),7.79(ddd,j=8.4,6.9,1.4hz,1h),7.71(d,j=16.4hz,1h),7.63-7.58(m,1h),3.27(s,3h).

實(shí)施例16、(e)-4-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯甲腈(i-2046),產(chǎn)率96%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ8.41(d,j=8.5hz,1h),8.05-7.86(m,8h),7.78(ddd,j=8.4,6.9,1.4hz,1h),7.69(d,j=16.4hz,1h),7.60(ddd,j=8.0,6.9,1.1hz,1h).

實(shí)施例17、n,n-二甲基-4-((1e,3e)-4-(喹啉-2-基)丁-1,3-二烯-1-基)苯胺(i-2067),產(chǎn)率92%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ8.27(d,j=8.6hz,1h),7.91(t,j=9.3hz,2h),7.77-7.67(m,2h),7.60(dd,j=15.5,10.6hz,1h),7.54-7.48(m,1h),7.41(d,j=8.8hz,2h),6.98(dd,j=15.3,10.7hz,1h),6.86(d,j=6.0hz,1h),6.82(d,j=6.1hz,1h),6.72(d,j=8.9hz,2h),2.09(s,6h).

實(shí)施例18、2-((1e,3e)-4-(4-甲氧苯基)丁-1,3-二烯-1-基)喹啉(i-2048),產(chǎn)率81%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ8.30(d,j=8.6hz,1h),7.94(dd,j=11.5,8.3hz,2h),7.80-7.70(m,2h),7.62(dd,j=15.4,10.8hz,1h),7.54(dd,j=7.5,4.7hz,3h),7.11(dd,j=15.5,10.8hz,1h),6.94(dd,j=18.6,12.0hz,4h),3.82-3.76(m,3h).

實(shí)施例19、(e)-2-(4-氯苯乙烯基)喹啉(i-2049),產(chǎn)率92%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ8.37(d,j=8.6hz,1h),8.00(d,j=8.5hz,1h),7.98-7.93(m,1h),7.90-7.81(m,2h),7.81-7.73(m,3h),7.61-7.47(m,4h).

實(shí)施例20、(e)-2-(2-(萘-2-基)乙烯基)喹啉(i-2050),產(chǎn)率91%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ8.39(d,j=8.6hz,1h),8.20(s,1h),8.06-7.91(m,8h),7.77(ddd,j=8.4,6.9,1.4hz,1h),7.65(d,j=16.3hz,1h),7.61-7.51(m,3h).

實(shí)施例21、(e)-2-(2-(1h-吲哚-5-基)乙烯基)喹啉(i-2051),產(chǎn)率89%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ11.26(s,1h),8.32(d,j=8.6hz,1h),8.01-7.84(m,5h),7.73(ddd,j=8.4,6.9,1.4hz,1h),7.59-7.50(m,2h),7.45(d,j=8.5hz,1h),7.38(dd,j=10.7,7.3hz,2h),6.53-6.44(m,1h).

實(shí)施例22、(e)-2-(甲基(4-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯基)氨基)乙醇(i-2052),產(chǎn)率88%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ8.27(d,j=8.6hz,1h),7.91(dd,j=12.6,8.0hz,2h),7.79(d,j=8.7hz,1h),7.76-7.68(m,2h),7.58-7.46(m,3h),7.18(d,j=16.3hz,1h),6.74(d,j=8.9hz,2h),4.73(t,j=5.4hz,1h),3.57(q,j=6.0hz,2h),3.45(t,j=6.1hz,2h),3.00(s,3h).

實(shí)施例23、(e)-2-(2-(1h-吲哚-4-基)乙烯基)喹啉(i-2053),產(chǎn)率87%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ11.34(s,1h),8.36(d,j=8.6hz,1h),8.19(d,j=16.4hz,1h),8.02(dd,j=8.5,5.0hz,2h),7.95(d,j=8.0hz,1h),7.75(t,j=7.5hz,1h),7.61-7.42(m,5h),7.17(t,j=7.7hz,1h),6.97(s,1h).

實(shí)施例24、(e)-2-(2-(芘-1-基)乙烯基)喹啉(i-2054),產(chǎn)率96%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ8.98(d,j=16.1hz,1h),8.83(d,j=9.4hz,1h),8.66(d,j=8.2hz,1h),8.45(d,j=8.6hz,1h),8.40-8.31(m,4h),8.25(d,j=9.5hz,3h),8.11(dd,j=15.2,7.7hz,2h),8.01(d,j=7.6hz,1h),7.84-7.76(m,2h),7.64-7.57(m,1h).

實(shí)施例25、(e)-4-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯酚的合成(i-2026)

將0.78g對(duì)羥基苯甲醛(1當(dāng)量)、0.7毫升3,4-二氫-2h-吡喃(1.2當(dāng)量)和6.1mg對(duì)甲基苯磺酸(0.005當(dāng)量)混合溶于10ml甲苯中,升溫至120度,再加入0.91g2-甲基喹啉(1當(dāng)量)和1.10g對(duì)甲苯磺酰胺(1當(dāng)量),在120℃下反應(yīng)一天,用薄板層析tlc監(jiān)控反應(yīng)直至反應(yīng)完全。停止反應(yīng),冷卻至室溫,加入30ml水、30ml四氫呋喃(thf)和3ml醋酸,析出黃色沉淀,抽濾得到固體,乙醇洗,再用乙醇重結(jié)晶,得到目標(biāo)產(chǎn)物為黃色固體,產(chǎn)率76%。

1hnmr(400mhz,丙酮)δ8.28(d,j=8.6hz,1h),8.02(d,j=8.4hz,1h),7.90(d,j=8.1hz,1h),7.85-7.76(m,2h),7.76-7.70(m,1h),7.60(d,j=8.5hz,2h),7.53(dd,j=11.0,4.0hz,1h),7.31(d,j=16.3hz,1h),6.92(d,j=8.6hz,2h).

實(shí)施例26、(e)-2,6-二溴-4-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯酚的合成

將2.00g3,5-二溴-4-羥基苯甲醛溶于10ml乙酸酐,加熱到回流,反應(yīng)兩個(gè)小時(shí),停止反應(yīng),旋去殘留的乙酸酐和乙酸,然后加入0.96ml2-甲基喹啉(1當(dāng)量)和1.22g對(duì)甲苯磺酰胺(1當(dāng)量),再加入10ml甲苯中,升溫至120度反應(yīng)三天,用薄板層析tlc監(jiān)控反應(yīng)直至反應(yīng)完全。停止反應(yīng),冷卻至室溫,旋干溶劑,過(guò)柱,將得到的固體用乙醇重結(jié)晶,得到產(chǎn)物q。

取分子q0.58g溶于5ml乙醇,加入氫氧化鈉1.00g、5ml水,加熱回流反應(yīng)兩個(gè)小時(shí),停止反應(yīng),用冰醋酸調(diào)ph到7,得到深紫色沉淀,抽濾出沉淀,水洗,真空干燥,得到產(chǎn)物k。

(e)-2,6-二溴-4-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯基乙酸酯(i-2033),產(chǎn)率76%。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.17(d,j=8.5hz,1h),8.09(d,j=8.4hz,1h),7.81(d,j=9.0hz,3h),7.74(dd,j=11.2,4.2hz,1h),7.65-7.50(m,3h),7.35(d,j=16.2hz,1h),2.42(s,3h).

(e)-2,6-二溴-4-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯酚(i-2031),產(chǎn)率92%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ8.33(d,j=8.6hz,1h),7.95(dd,j=9.8,6.6hz,4h),7.80-7.65(m,3h),7.55(t,j=7.1hz,1h),7.38(d,j=16.2hz,1h).

實(shí)施例27、按照實(shí)施例5的程序,只是將3,5-二溴-4-羥基苯甲醛替換為等當(dāng)量的3-溴-4-羥基苯甲醛或丁香醛或3,4-二羥基苯甲醛或香蘭素或3-羥基-4-甲氧基苯甲醛,得到相對(duì)應(yīng)的以下化合物。

(e)-2-溴-4-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯酚(i-2032),產(chǎn)率86%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ8.23(d,j=8.6hz,1h),7.89(dd,j=12.3,8.1hz,2h),7.70(dt,j=8.6,7.8hz,3h),7.62(d,j=16.1hz,1h),7.48(t,j=7.4hz,1h),7.36(d,j=8.5hz,1h),7.03(d,j=16.1hz,1h),6.69(d,j=8.0hz,1h).

實(shí)施例28、(e)-2,6-二甲氧基-4-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯酚(i-2037),產(chǎn)率93%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ8.74(s,1h),8.32(d,j=8.6hz,1h),7.94(t,j=8.8hz,2h),7.82(d,j=8.6hz,1h),7.75(dd,j=15.6,5.5hz,2h),7.54(t,j=7.1hz,1h),7.37(d,j=16.3hz,1h),7.05(s,2h),3.85(s,6h).

實(shí)施例29、(e)-4-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯-1,2-二酚(i-2039),產(chǎn)率84%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ9.34(s,1h),9.10(s,1h),8.30(d,j=8.6hz,1h),7.94(dd,j=15.2,8.1hz,2h),7.83(d,j=8.6hz,1h),7.76-7.63(m,2h),7.53(t,j=7.4hz,1h),7.14(dd,j=12.4,9.1hz,2h),7.02(dd,j=8.2,1.8hz,1h),6.79(d,j=8.1hz,1h).

實(shí)施例30、(e)-2-甲氧基-4-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯基乙酸酯(i-2041),產(chǎn)率89%。

1hnmr(300mhz,dmso)δ8.37(d,j=8.6hz,1h),8.03-7.93(m,2h),7.86(dd,j=12.5,10.1hz,2h),7.80-7.72(m,1h),7.61-7.49(m,3h),7.32(dd,j=8.2,1.7hz,1h),7.14(d,j=8.1hz,1h),3.89(s,3h),2.28(s,3h).

實(shí)施例31、(e)-2-甲氧基-4-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯酚(i-2040),產(chǎn)率86%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ8.31(d,j=8.6hz,1h),7.94(dd,j=12.8,8.2hz,2h),7.82(d,j=8.6hz,1h),7.78-7.69(m,2h),7.53(t,j=7.0hz,1h),7.33(dd,j=14.3,9.0hz,2h),7.13(dd,j=8.2,1.7hz,1h),6.83(d,j=8.1hz,1h),3.87(s,3h).

實(shí)施例32、(e)-2-甲氧基-5-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯基乙酸酯(i-2042),產(chǎn)率85%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ8.37(d,j=8.6hz,1h),7.98(dd,j=16.3,7.9hz,2h),7.91-7.81(m,2h),7.76(ddd,j=8.4,6.9,1.4hz,1h),7.61-7.50(m,3h),7.32(dd,j=8.2,1.8hz,1h),7.16(dd,j=7.6,4.3hz,1h),3.89(s,3h),2.29(d,j=6.8hz,3h).

實(shí)施例33、(e)-2-甲氧基-5-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯酚(i-2043),產(chǎn)率79%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ9.37(s,1h),8.31(d,j=8.6hz,1h),7.94(dd,j=12.5,7.9hz,2h),7.82(d,j=8.6hz,1h),7.73(ddd,j=8.4,5.9,3.2hz,2h),7.56-7.50(m,1h),7.34(dd,j=14.6,9.1hz,2h),7.14(dd,j=8.2,1.9hz,1h),6.82(d,j=8.1hz,1h),3.87(s,3h).

實(shí)施例34、按照實(shí)施例5的第二部分的類(lèi)似程序,將0.5g分子h溶于5ml乙醇,然后加入氫氧化鈉1.00g、5ml水,加熱回流反應(yīng)兩個(gè)小時(shí),停止反應(yīng),用冰醋酸調(diào)ph到7,得到沉淀,抽濾出沉淀,水洗,真空干燥,得到產(chǎn)物i。

(e)-4-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯甲酸(i-2030),產(chǎn)率75%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ13.03(s,1h),8.40(d,j=8.5hz,1h),8.05-7.84(m,8h),7.77(t,j=7.3hz,1h),7.61(dd,j=21.4,11.9hz,2h).

實(shí)施例35、(e)-2-(4-(吖丁啶-1-基)苯乙烯基)喹啉的合成(i-2059)

將1.24g對(duì)氟苯甲醛(0.01mol)、0.57g雜氮環(huán)丁烷(0.01mol)和1.38g碳酸鉀(0.01mol)混合均勻,加入10ml二甲基亞砜,水浴下超聲30分鐘,傾倒入400ml水,用100ml乙醚萃取三次,合并乙醚相,飽和食鹽水洗,無(wú)水硫酸鈉干燥,旋干,投入下一步反應(yīng)。

按照實(shí)施例1的程序,只是將對(duì)二甲胺基苯甲醛替換為等當(dāng)量的對(duì)吖丁啶基苯甲醛,得到(e)-2-(4-(吖丁啶-1-基)苯乙烯基)喹啉,產(chǎn)率54%。

1hnmr(400mhz,cd3od_spe)δ8.23(d,j=8.6hz,1h),7.95(d,j=8.5hz,1h),7.85(d,j=8.5hz,2h),7.71(t,j=7.2hz,1h),7.63(d,j=16.3hz,1h),7.51(t,j=7.9hz,3h),7.18(d,j=16.4hz,1h),6.48(d,j=8.4hz,2h),3.93(t,j=7.2hz,4h),2.46-2.33(m,2h).

實(shí)施例36、2,2′-((4-((1e,3e)-4-(喹啉-2-基)丁-1,3-二烯-1-基)苯基)氮烷二基)二乙醇的合成(i-2068)

將0.89g4-(二(2-羥基乙基)氨基)苯甲醛溶于10ml四氫呋喃,加入2.58g(1,3-二氧環(huán)戊基-2-甲基)三苯基溴化膦、0.24g氫化鈉和0.13g18-冠-6醚。冰浴下反應(yīng)30分鐘,升至室溫反應(yīng)24小時(shí),加入4ml濃鹽酸淬滅,碳酸鉀中和,乙酸乙酯萃取,硫酸鈉干燥,旋干過(guò)柱層析。

按照實(shí)施例1的程序,只是對(duì)二甲胺基苯甲醛替換為等當(dāng)量的(e)-3-(4-(二(2-羥基乙基)氨基)苯基)丙烯?;?,反應(yīng)得到2,2′-((4-((1e,3e)-4-(喹啉-2-基)丁-1,3-二烯-1-基)苯基)氮烷二基)二乙醇,產(chǎn)率33%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ8.26(d,j=8.6hz,1h),7.91(dd,j=13.8,8.3hz,2h),7.78(d,j=8.6hz,1h),7.71(dd,j=16.2,8.3hz,2h),7.51(dd,j=16.3,7.9hz,3h),7.17(d,j=16.2hz,1h),6.72(dd,j=17.1,8.7hz,2h),4.80(t,j=5.1hz,2h),3.57(dd,j=11.6,5.8hz,4h),3.48(t,j=6.2hz,4h).

實(shí)施例37、(e)-1,2-二(喹啉-2-基)乙烯的合成(i-2003)

將0.78g2-甲醛喹啉和0.71g2-甲基喹啉中加入4ml乙酸酐,150℃回流反應(yīng)24小時(shí),旋去殘留乙酸酐和乙酸,加入30ml水,用氫氧化鈉調(diào)中性,乙酸乙酯萃取,有機(jī)相用飽和食鹽水洗滌,無(wú)水硫酸鈉干燥,旋干后過(guò)柱,得到(e)-1,2-二(喹啉-2-基)乙烯,產(chǎn)率51%。

1hnmr(200mhz,cdcl3)-δppm:7.51(dd,j=7.6,7.2hz,2h,h-3),7.71(dd,j=7.9,7.1hz,2h,h-7),7.81(d,j=9.6,4h,h-3,5),7.87(s,2h,h-1′),8.08(d,j=8.4hz,2h,h-8),8.19(d,j=8.6hz,2h,h-4);

實(shí)施例38、(e)-n,n-二甲基-4-(2-(吡嗪-2-基)乙烯基)苯胺的合成(ii-2070)

將2-甲基吡嗪0.47g(5mmol)與0.17g四丁基硫酸氫銨(0.5mmol)混合,加入5摩爾每升的氫氧化鈉水溶液25ml,升溫至回流,加入5mmol對(duì)二甲胺基苯甲醛,回流反應(yīng)。反應(yīng)完成后冷至室溫,抽濾得到粗產(chǎn)物,再用乙醇重結(jié)晶提純得到產(chǎn)物,產(chǎn)率56%。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.81(s,1h),7.84(d,j=8.1hz,2h),7.76(d,j=8.5hz,2h),7.29(d,j=8.0hz,2h),6.66(d,j=8.8hz,2h),3.09(s,6h).

實(shí)施例39、4,4′-((1e,1′e)-吡啶-2,6-二基二(乙烯-2,1-二基))二(n,n-二甲基苯胺)的合成(ii-2071)

將2,6-二甲基吡啶(1mmol)、對(duì)二甲胺基苯甲醛(2mmol)、三氟甲磺酸鈣(5mol%)和四丁基六氟磷酸胺(2mol%)溶于甲苯中,加熱至130度回流反應(yīng),用薄板層析tlc監(jiān)控反應(yīng)直至分子1與分子2反應(yīng)完全。停止反應(yīng)加熱與攪拌,旋干溶劑。粗產(chǎn)物溶于二氯甲烷,吸附于硅膠通過(guò)硅膠柱色譜法提純,產(chǎn)率51%。

1hnmr(dmso-d6):δ3.02(12h,s),6.78(4h,d,j=8.8hz),7.32(2h,d,3j=16.0hz),7.65-7.71(6h,m),8.08(2h,d,j=8.1hz),8.00(1h,tj=8.1hz)

實(shí)施例40、(e)-4-(2-(異喹啉-1-基)乙烯基)-n,n-二甲基苯胺的合成(i-2098)

按照實(shí)施例1的程序,只是將2-甲基喹啉替換為等當(dāng)量的甲基異喹啉,得到(e)-4-(2-(異喹啉-1-基)乙烯基)-n,n-二甲基苯胺,產(chǎn)率83%。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.52(d,j=5.6hz,1h),8.39(d,j=8.4hz,1h),7.97(d,j=15.4hz,1h),7.86-7.77(m,2h),7.67(t,j=7.4hz,1h),7.62(d,j=8.5hz,3h),7.50(d,j=5.6hz,1h),6.75(d,j=8.6hz,2h),3.03(s,6h).

實(shí)施例41、按照實(shí)施例11的程序,只是將對(duì)二甲胺基苯甲醛替換為4-(二(2-羥基乙基)氨基)苯甲醛,得到(e)-2,2′-((4-(2-(異喹啉-1-基)乙烯基)苯基)氮烷二基)二乙醇(i-2099),產(chǎn)率80%。

1hnmr(400mhz,dmso)δ8.65(d,j=8.5hz,1h),8.46(d,j=5.5hz,1h),8.00-7.85(m,3h),7.76(t,j=7.5hz,1h),7.71-7.60(m,4h),6.75(d,j=8.4hz,2h),4.81(t,j=5.3hz,2h),3.67-3.53(m,4h),3.49(d,j=5.9hz,4h).

以下化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子一般合成步驟為:

將1.44g2-甲基喹喔啉和5mmol的相應(yīng)的醛加入含有0.215g甲基三辛基氯化銨的70ml氫氧化鈉溶液中(5m),加熱攪拌回流15小時(shí),冷卻,沉淀過(guò)濾,并用水洗滌,重結(jié)晶或硅膠柱色譜法提純產(chǎn)物。

實(shí)施例42、(e)-2-苯乙烯基喹喔啉(i-2100)

硅膠柱色譜提純(洗脫液大致為乙酸乙酯∶石油醚=1∶50),得到目標(biāo)產(chǎn)物為白色固體。1hnmr(400mhz,cdcl3)δ9.03(s,1h),8.07(d,j=8.0hz,2h),7.87(d,j=16.0hz,1h),7.77-7.69(m,2h),7.66(d,j=7.2hz,2h),7.44-7.34(m,4h)

實(shí)施例43、(e)-2-[2-(4-甲硫基苯基)-乙烯基]-喹喔啉(i-2101)

硅膠柱色譜提純(洗脫液大致為二氯甲烷∶乙酸乙酯=8∶2)得到目標(biāo)產(chǎn)物為淺紅色固體,產(chǎn)率24%。1hnmr(500mhz,cdcl3)δ2.53(s,3h),7.27(d,2h,j=8hz),7.33(d,1h,j=16hz),7.58(d,2h,j=8hz),7.72-7.68(m,1h),7.77-7.74(m,1h),7.83(d,1h,j=16hz),8.08-8.05(m,2h),9.02(s,1h)

實(shí)施例44、(e)-2-[2-(4-氯-苯基)-乙烯基]-喹喔啉(i-2102)

硅膠柱色譜提純(洗脫液大致為二氯甲烷∶乙酸乙酯=8∶2)得到目標(biāo)產(chǎn)物為淺紅色固體,產(chǎn)率56%。1hnmr(500mhz,cdcl3)δ7.35(d,1h,j=16hz),7.40(d,2h,j=8hz),7.60(d,2h,j=8hz),7.74-7.71(m,1h),7.79-7.76(m,1h),7.84(d,1h,j=16hz),8.10-8.06(m,2h),9.03(s,1h)

實(shí)施例45、2-[2-(4-n,n-二甲基氨基-苯基)-乙烯基]-喹喔啉(i-2103)

在二氯甲烷和庚烷的混合液中重結(jié)晶得到目標(biāo)產(chǎn)物為淺黃色固體,產(chǎn)率78%。1hnmr(500mhz,cdcl3)δ3.04(s,6h),6.74(d,2h,j=8hz),7.18(d,1h,j=16hz),7.56(d,2h,j=8hz),7.67-7.63(m,1h),7.74-7.71(m,1h),7.81(d,1h,j=16hz),8.04-8.01(m,2h),9.01(s,1h)

實(shí)施例46、2-[2-(4-哌啶-1-基-苯基)-乙烯基]-喹喔啉(i-2104)

硅膠柱色譜提純(洗脫液大致為乙酸乙酯∶石油醚=5∶5)得到目標(biāo)產(chǎn)物為黃色固體,產(chǎn)率50%。1hnmr(500mhz,cdcl3)δ1.64-1.60(m,2h),1.71-1.70(m,4h),3.30-3.28(m,4h),6.93(d,2h,j=8hz),7.20(d,1h,j=16hz),7.55(d,2h,j=8hz),7.68-7.65(m,1h),7.75-7.71(m,1h),7.80(d,1h,j=16hz),8.05-8.02(m,2h),9.01(s,1h)

實(shí)施例47、2-[2-(4-n,n-二苯基氨基-苯基)-乙烯基]-喹喔啉(i-2105)

硅膠柱色譜提純(洗脫液大致為乙酸乙酯∶石油醚=6∶2)得到目標(biāo)產(chǎn)物為橘黃色固體,產(chǎn)率45%。1hnmr(500mhz,cdcl3)δ7.11-7.07(m,4h),7.15(dd,4h,j1=8.5hz,j2=1.5hz),7.27(d,1h,j=16hz),7.30(dd,4h,j1=8hz,j2=8.5hz),7.52(d,2h,j=8hz),7.70-7.67(m,1h),7.76-7.73(m,1h),7.81(d,1h,j=16hz),8.05-8.03(m,2h),9.02(s,1h)。

以下化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子一般合成步驟為:

將1.3g鹽酸胍、36ml甲醇鈉加入90ml無(wú)水甲醇中,過(guò)濾掉沉淀,向?yàn)V液中加入1.5g相應(yīng)的2-氨基-3-氰基-6-取代的吡啶,加熱回流18h,冷卻至室溫,過(guò)濾,用甲醇洗滌沉淀,在dmf中重結(jié)晶。

實(shí)施例48、2.4二氨基-7-苯乙烯基蝶啶(i-2106)

產(chǎn)率89%。相對(duì)分子量:264mp(fromdmf)303℃。

實(shí)施例49、2,4-二氨基-7-(3,4-二氯苯乙烯基)蝶啶(i-2107)

產(chǎn)率79%。相對(duì)分子量:333mp(fromdmf)338℃。

實(shí)施例50、2,4-二氨基-7-(3,4-亞甲二氧基苯乙烯基)蝶啶(i-2108)

產(chǎn)率91%。相對(duì)分子量:308.mp(fromdmf)335℃。

以下化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子一般合成步驟為:

將0.5mmol和0.7mmol的tes-烯醚烯酮溶解在2ml甲苯中,加入高壓管中,除氣10min,加入0.025mmol的pd(oac)2,0.05dtbpf,0.7mmolcsf,0.7mmolbu3snf,在氬氣氛圍下加熱至120℃反應(yīng)2-4h,冷卻至室溫,加入10ml乙醚,所得漿液通過(guò)硅藻土過(guò)濾,濾液用乙醚萃取并用1m氫氧化鈉溶液洗滌,濃縮有機(jī)層,粗產(chǎn)物用硅膠柱色譜提純(乙酸乙酯∶石油醚=1∶18)。

實(shí)施例51、(e)--2-苯乙烯基-1h-吲哚(iv-2042)

白色固體,產(chǎn)率:72%。1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.23(bs,1h),7.57(d,j=7.8hz,1h),7.49(d,j=7.8hz,2h),7.42-7.30(m,3h),7.26(d,j=7.4hz,1h),7.18(t,j=7.48hz,1h),7.14-7.04(m,2h),6.89(d,j=16.0hz,1h),6.60(s,1h)。

實(shí)施例52、(e)--6-甲氧基-2-苯乙烯基-1h-吲哚(iv-2043)

白色固體,產(chǎn)率:74%。1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.12(bs,1h),7.55-7.40(m,3h),7.34(t,j=7.8hz,2h),7.27-7.23(m,2h),7.06(d,j=16.5hz,1h),6.86-6.80(m,1h),6.79-6.72(m,1h),6.52(s,1h),3.85(s,3h)。

實(shí)施例53、(e)-6-(叔丁基)-2-苯乙烯基-1h-吲哚(iv-2044)

白色固體,產(chǎn)率:73%。1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.15(bs,1h),7.54-7.43(m,3h),7.40-7.31(m,3h),7.27-7.21(m,1h),7.17(dd,j=8.3hz,1.5hz,1h),7.10(d,j=16.5hz,1h),6.84(d,j=16.5hz,1h),6.55(s,1h),1.37(s,9h)。

實(shí)施例54、(e)-2-苯乙烯基-6-(三氟甲基)-1h-吲哚(iv-2045)

白色固體,產(chǎn)率:68%。1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.42(bs,1h),7.72-7.57(m,2h),7.50(d,j=7.5hz,2h),7.44-7.26(m,4h),7.11(d,j=16.5hz,1h),6.98(d,j=16.5hz,1h),6.65(s,1h)。

實(shí)施例55、(e)-5-硝基-2-苯乙烯基-1h-吲哚(iv-2046)

橘黃色固體,產(chǎn)率:68%。1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.76(bs,1h),8.30(s,1h),8.00(dt,j=8.7hz,1.7hz,1h),7.52(d,j=7.8hz,2h),7.45-7.37(m,2h),7.33-7.30(m,1h),7.25(d,j=1.4hz,1h),7.10(s,2h),6.70(s,1h)

以下化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子一般合成步驟為:

將1.88g4-甲基嘧啶和1.8mmol相應(yīng)的醛加入含有0.86g甲基三辛基氯化銨的200ml氫氧化鈉溶液中(5m),加熱攪拌回流2h,冷卻,沉淀過(guò)濾,并用水洗滌。硅膠柱色譜提純或者重結(jié)晶方式提純。

實(shí)施例56、4-[2-(4-氯-苯基)-乙烯基]-嘧啶(ii-2072)

在二氯甲烷和庚烷的混合液中重結(jié)晶得到目標(biāo)產(chǎn)物為淺紅色固體,產(chǎn)率77%。1hnmr(500mhz,cdcl3)δ7.00(d,1h,j=16hz),7.28(d,1h,j=5hz),7.35(d,2h,j=8hz),7.50(d,2h,j=8hz),7.83(d,1h,j=16hz),8.66(d,1h,j=5hz),9.15(s,1h)

實(shí)施例57、4-[2-(4-溴-苯基)-乙烯基]-嘧啶(ii-2073)

在二氯甲烷和庚烷的混合液中重結(jié)晶得到目標(biāo)產(chǎn)物為淺紅色固體,產(chǎn)率78%。1hnmr(500mhz,cdcl3)δ7.02(d,1h,j=16hz),7.28(d,1h,j=5hz),7.44(d,2h,j=8hz),7.52(d,2h,j=8hz),7.81(d,1h,j=16hz),8.67(d,1h,j=5hz),9.16(s,1h)

實(shí)施例58、4-[2-(4-甲硫基苯基)-乙烯基]-嘧啶(ii-2074)

在二氯甲烷和庚烷的混合液中重結(jié)晶得到目標(biāo)產(chǎn)物為奶油狀固體,產(chǎn)率59%。1hnmr(500mhz,cdcl3)δ2.51(s,3h),7.00(d,1h,j=16hz),7.26(d,1h,j=5hz),7.27(d,2h,j=8hz),7.50(d,2h,j=8hz),7.83(d,1h,j=16hz),8.65(d,1h,j=5hz),9.14(s,1h)

實(shí)施例59、4-[2-(4-n,n-二甲基氨基-苯基)-乙烯基]-嘧啶(ii-2075)

在二氯甲烷和庚烷的混合液中重結(jié)晶得到目標(biāo)產(chǎn)物為黃紅色固體,產(chǎn)率78%。1hnmr(500mhz,cdcl3)δ3.03(s,6h),6.71(d,2h,j=8hz),6.84(d,1h,j=16hz),7.24(d,1h,j=5hz),7.50(d,2h,j=8hz),7.81(d,1h,j=16hz),8.58(d,1h,j=5hz),9.09(s,1h)

實(shí)施例60、4-[2-(4-哌啶-1-基-苯基)-乙烯基]-嘧啶(ii-2076)

在二氯甲烷和庚烷的混合液中重結(jié)晶得到目標(biāo)產(chǎn)物為黃紅色固體,產(chǎn)率67%。1hnmr(500mhz,cdcl3)δ1.64-1.62(m,2h),1.72-1.67(m,4h),3.29-3.27(m,4h),6.87(d,1h,j=16hz),6.90(d,2h,j=8hz),7.27(d,1h,j=5hz),7.49(d,2h,j=8hz),7.80(d,1h,j=16hz),8.59(d,1h,j=5hz),9.10(s,1h)

實(shí)施例61、4-[2-(4-n,n-二苯基氨基-苯基)-乙烯基]-嘧啶(ii-2077)

硅膠柱色譜提純(洗脫液大致為乙酸乙酯∶二氯甲烷=3∶7)得到目標(biāo)產(chǎn)物為黃色固體,產(chǎn)率46%。1hnmr(500mhz,cdcl3)δ6.91(d,1h,j=16hz),7.04(d,2h,j=8hz),7.08(t,2h,j=7hz),7.13(d,4h,j=7.5hz),7.30-7.26(m,5h),7.45(d,2h,j=8hz),7.82(d,1h,j=16hz),8.62(d,1h,j=5hz),9.13(s,1h)

以下化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子一般合成步驟為:

稱(chēng)取均三嗪1.8g(15mmol)、相應(yīng)的醛2.23g(15mmol)和氫氧化鉀0.34g溶于60ml甲醇中,回流攪拌反應(yīng)14h.過(guò)濾得到淡黃色固體,以v(乙酸乙酯)∶v(石油醚)=1∶2的混合物為洗脫劑,進(jìn)行柱色譜分離,得到目標(biāo)產(chǎn)物。

實(shí)施例62、2,4-二甲基-6-(4′-n,n-二甲氨基苯乙烯基)-1,3,5-均三嗪(ii-2078)

淡黃色固體,產(chǎn)率36%。1hnmr(cdcl3,600mhz)δ:8.16(d,j=15.6hz,1h),7.55(d,j=8.40hz,2h),6.86(d,j=15.6hz,1h),6.72(d,j=8.40hz,2h),3.04(s,6h),2.62(s,6h)

實(shí)施例63、2-苯乙烯基-4,6-二甲基-1,3,5-均三嗪(ii-2079)

白色固體,產(chǎn)率35%。1hnmr(cdcl3,600mhz)δ:8.21(d,j=15.6hz,1h),7.64(d,j=7.2hz,2h),7.38~7.43(m,3h),7.07(d,j=15.6hz,1h),2.65(s,6h)

實(shí)施例64、2,4-二甲基-6-(pn,n-二甲基氨基苯乙烯基)-s-三嗪(ii-2080)

黃色固體,產(chǎn)率:59%。1hnmr(cdcl3)δ:8.13(d,1h,j=15.60hz),7.50(d,2h,j=9.26hz),6.80(d,1h,j=15.60hz),6.65(d,2h,j=9.26hz),3.41(q,4h,j=6.99hz),2.59(s,6h),1.20(t,6h,6.83hz)

實(shí)施例65、2,4-二甲基-6-(m羥基苯乙烯基)-s-三嗪(ii-2081)

黃色固體,產(chǎn)率:30%。1hnmr(400mhz,dmso):8.47(d,j=16hz,1h),7.70(d,j=7.6,1h),7.28(dd,j=7.6,j=7.2,1h),7.19(d,j=16,1h),6.87(dd,j=7.6,j=7.2,1h),2.56(s,6h)

以下化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子一般合成步驟為:

將1.83ml3-甲基噠嗪、4.07ml相應(yīng)的醛、0.545g氯化鋅混合,150℃下攪拌2小時(shí)。冷卻至室溫,加入氫氧化鈉水溶液使其分相,分出有機(jī)相,用飽和食鹽水洗滌,無(wú)水硫酸鈉干燥,旋干溶劑,用硅膠柱色譜提純(洗脫液為氯仿∶甲醇=20∶1)得到目標(biāo)產(chǎn)物

實(shí)施例66、3-[2-(4-n,n-二甲基氨基-苯基)-乙烯基]-噠嗪(ii-2082)

產(chǎn)率49%。1hnmr(500mhz,cdcl3)δ3.02(s,6h),6.72(d,2h,j=8hz),7.15(d,1h,j=16hz),7.37(dd,1h,j1=8hz,j2=5hz),7.50(d,2h,j=8hz),7.57(dd,1h,j1=8hz,j2=2hz),7.60(d,1h,j=16hz),8.97(dd,1h,j1=5hz,j2=2hz)

實(shí)施例67、3-(2-苯基乙烯基)噠嗪(ii-2083)

產(chǎn)率:81%。1hnmr(400mhz,cdcl3)d7.32-7.47(5h,m),7.59-7.73(4h,m),9.06(1h,dd,j=4.8,1.6hz)

實(shí)施例68、1.3-(2-對(duì)甲苯基-乙烯基)噠嗪(ii-2084)

產(chǎn)率:60%。1hnmr(cdcl3)d9.03(dd,1h,j1z4.8hzandj2z1.6hz),7.72-7.58(m,2h),7.51(s,1h),7.48(s,1h),7.44(dd,1h,j1z8.6hz,j2z4.9hz),7.31(d,1h,jz10.7hz),7.19(s,1h),7.14(s,1h),2.38(s,3h)

實(shí)施例69、3-(2-聯(lián)苯-4-基-苯基)噠嗪(ii-2085)

產(chǎn)率50%。1hnmr(cdcl3)d9.05(dd,1h,j1z4.8hzandj2z1.5hz),7.74(d,1h,jz16.5hz),7.61-7.66(m,7h),7.36-7.49(m,4h),7.13(d,1h,jz16.5hz)

以下化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子一般合成步驟為:

氬氣氛圍下,向火焰干燥的微波瓶中加入加入10mmol的芐醇,10mmol的三乙膦氫溴酸,用封口膜將瓶密封,100℃下攪拌8h。除去密封膜,加入4ml水和11mol的氫氧化鈉粉末,攪拌3分鐘后再超聲5分鐘。加入10mmol的吡咯-2-甲醛,小瓶加蓋后在100℃下微波中照射25min,粗產(chǎn)物用二氯甲烷萃取后用無(wú)水硫酸鈉干燥,濃縮后粗產(chǎn)物用硅膠柱色譜提純(乙酸乙酯∶石油醚=1∶4)

實(shí)施例70、(e-2-苯基乙烯基-1(h)-吡咯(iii-2069)

產(chǎn)率:98%。1hnmr(200mhz,cdcl3):d6.33(s,1h),6.43(s,1h),6.69(d,jhh=16.5hz,1h),6.83(s,1h),7.02(d,jhh=16.5hz,1h),7.38(m,5h),8.31(s,1h).

實(shí)施例71、(e)-2-(4′-甲氧基苯基)乙烯基-1-(h)-吡咯(iii-2070)

產(chǎn)率:83%。1hnmr(200mhz,cdcl3):d3.82(s,3h),6.26(m,2h),6.62(d,jhh=16.4hz,1h),6.85(m,4h,),7.34(m,2h),8.3(s,1h)

實(shí)施例72、(e)-2-(4′-甲基苯基)乙烯基-1-(h)-吡咯(iii-2071)

產(chǎn)率:93%。1hnmr(200mhz,cdcl3):d2.36(s,3h),6.26(t,jhh=5.6hz,1h),6.35(m,1h),6.65(d,jhh=16.4hz,1h),6.82(m,1h),6.95(d,jhh=16.4hz,1h),7.15(d,jhh=8.0hz,2h),7.34(d,jhh=8.2hz,2h),8.34(s,1h)

實(shí)施例73、(e)-2-(2′-溴苯基)乙烯基-1-(h)-吡咯(iii-2072)

產(chǎn)率:92%。1hnmr(cdcl3,600mhz):d6.26(d,jhh=6.0hz,1h),6.39(s,1h),6.86(s,1h),6.93(d,jhh=16.2hz,1h),6.99(d,jhh=16.8hz,1h),7.07(t,jhh=7.2hz,1h),7.28(t,jhh=7.8hz,1h),7.56(d,jhh=8.4hz,1h),7.60(d,jhh=7.8hz,1h),8.44(s,1h)

實(shí)施例74、(e)-2-(2′-氟苯基)乙烯基-1-(h)-吡咯(iii-2073)

產(chǎn)率:95%。1hnmr(cdcl3,200mhz):d6.29(d,jhh=8.4hz,1h),6.77(m,1h),6.82(d,jhh=16.6hz,2h),7.16(m,4h),7.54(t,jhh=7.8hz,1h),8.43(s,1h)

以下化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子一般合成步驟為:

將1.04gn,n-二甲基硫代脲溶解在50ml乙醇中,再將1.79g的n,n-二甲基甲酰胺二甲縮醛(dmf-dma)加入其中。加熱攪拌4h,旋蒸掉溶劑,剩余物質(zhì)溶解在50ml乙腈中,再加入15mmol相應(yīng)的肉桂基溴,加熱回流6h,加入10ml三乙胺后再攪拌30分鐘,旋干溶劑,加入30ml水,用二氯甲烷萃取(3×30ml),合并有幾層,無(wú)水硫酸鎂干燥,粗產(chǎn)物用硅膠柱色譜法提純。

實(shí)施例75、2-二甲基-5-[(e)-2-苯基乙烯基]噻唑(iii-2074)

洗脫液:石油醚∶乙酸乙酯=1∶1,產(chǎn)率50%。1hnmr(cdcl3,300.10mhz):δ=3.13(s,6h,nme2),6.47(d,j=15.9hz,1h),7.08(d,j=15.9hz,1h),7.16(s,1h,h4),7.17-7.21(m,1h),7.27-7.33(m,2h),7.37-7.40(m,2h)ppm

實(shí)施例76、2-二甲基-5-[(e)-2-(4-硝基苯基)乙烯基]噻唑(iii-2075)

洗脫液:石油醚∶乙酸乙酯=1∶1,產(chǎn)率80%。1hnmr(cdcl3,400.91mhz):δ=3.17(s,6h,nme2),6.45(d,j=15.8hz,1h),7.24-7.28(m,2h),7.48(d,j=8.8hz,2h),8.16(d,j=8.8hz,2h)ppm.

實(shí)施例77、2-二甲基-5-[(e)-2-(4-甲氧基苯基)乙烯基]噻唑(iii-2076)

洗脫液:石油醚∶乙酸乙酯=1∶1,產(chǎn)率13%。1hnmr(cdcl3,400.91mhz):δ=3.13(s,6h,nme2),3.81(s,3h,ome),6.44(d,j=15.9hz,1h),6.86(d,j=8.8hz,2h),6.94(d,j=15.9hz,1h),7.12(s,1h,h4),7.32(d,j=8.8hz,2h)ppm

實(shí)施例78、(e)-5-(4-氯苯乙烯基)-4-甲基噻唑(iii-2077)

洗脫液:石油醚∶乙酸乙酯=1∶1,產(chǎn)率43%.。1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.57(s,1h),7.39(d,j=8.5hz,2h),7.31(d,j=8.5hz,2h),7.14(d,j=15.9hz,1h),6.75(d,j=16.0hz,1h),2.54(s,3h)。

以下化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子一般合成步驟為:

1.66g鹽酸羥胺和1.97ml吡啶和1g的a加到10ml乙醇中,回流6h,冷卻至室溫,旋掉溶劑,粗產(chǎn)物導(dǎo)入冰水中攪拌1h,沉淀過(guò)濾,干燥,并在甲醇和二氯甲烷的混合液中重結(jié)晶得到目標(biāo)產(chǎn)物。

實(shí)施例79、(e)-4-(2-(甲基異唑-5-基)乙烯基)苯酚(iii-2078)

淺棕色固體,產(chǎn)率:61%。1hnmr(400mhz,cdcl3)d:7.42(m,2h),7.39(d,1h,j=16hz),6.84(d,1h,j=16hz),6.86(m,2h),6.0(s,1h),5.6(s,1h),2.3(s,3h)

實(shí)施例80、(e)-5-(3,4-二甲氧基苯乙烯基)-3-甲基異噁唑(iii-2079)

半白色固體,產(chǎn)率61%。1hnmr(400mhz,cdcl3)d:7.26(s,1h),7.06(m,1h),6.88(d,1h),7.2(d,1h,j=16hz),6.76(d,1h,j=16hz),6.0(s,1h),3.93(s,6h),2.31(s,3h)

實(shí)施例81、(e)-5-(4-甲氧基苯乙烯基)-3-甲基異噁唑(iii-2080)

半白色固體,產(chǎn)率61%。1hnmr(400mhz,cdcl3)d:7.45(m,2h),7.22(d,1h,j=16hz),6.75(d,1h,j=16hz),6.9(m,2h),6.0(s,1h),3.8(s,3h),2.3(s,3h)

以下化合物通過(guò)如下的一般合成方法制備:

該分子一般合成步驟為:

將0.5g水合肼、濃鹽酸、1.0g的a加入10ml乙醇中,回流6h,冷卻至室溫,旋掉溶劑,粗產(chǎn)物導(dǎo)入冰水中攪拌1h,沉淀過(guò)濾,干燥,并在甲醇和二氯甲烷的混合液中重結(jié)晶得到目標(biāo)產(chǎn)物。

實(shí)施例82、(e)-4-(2-(3-甲基-1h-吡唑-5-基)乙烯基)苯-1,2-二醇(iii-2081)

淺棕色固體,產(chǎn)率90%。1hnmr(400mhz,dmso)d;12.38(s,1h),9.0(s,2h),6.9(m,2h),6.7(m,3h),6.2(s,1h),2.1(s,3h)

實(shí)施例83、(e)-4-(2-(3-甲基-1h-吡唑-5-基)乙烯基)苯酚(iii-2082)

淺棕色固體,產(chǎn)率79%。1hnmr(400mhz,dmso-d6)dppm:12.37(s,1h),9.5(s,1h),7.3(d,2h),6.8(d,1h),6.7(m,1h),6.6(d,2h),6.1(s,1h),2.2(s,3h)

實(shí)施例84、(e)-5-(4-甲氧基)-3-甲基-1h-吡唑(iii-2083)

淺棕色固體,產(chǎn)率61%。1hnmr(400mhz,dmso-d6)dppm2.53(s,1h),7.47(d,2h),6.9(m,4h),6.2(s,1h),3.7(s,3h),2.2(s,3h)

實(shí)施例85、(iii-2084)

將0.3mmol硝基烯烴,0.45mmolnan3加入3mldmf中,攪拌之后加入0.15mmol對(duì)甲苯磺酸,60℃下攪拌一個(gè)小時(shí),冷卻至室溫,加入水淬滅反應(yīng),用乙酸乙酯萃取(3×10ml),合并有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉干燥,旋干溶劑,用硅膠柱色譜法提純產(chǎn)物(洗脫液為乙酸乙酯∶石油醚=1∶5)產(chǎn)率:74%。1hnmr(dmso-d6,400mhz),1droptfa:δ8.09(s,1h),7.57(s,2h),7.35-7.26(m,5h).

實(shí)施例86、2,4-二甲基-5-[(e)-苯乙烯基]噁唑(iii-2085)

產(chǎn)率:89%。1hnmr(400mhz,cdcl3)2.21(s,3h),2.45(s,3h),6.81(d,j=16.5hz,1h),6.90(d,j=16.5hz,1h),7.22-7.26(m,1h),7.32-7.36(m,2h),7.45(d,j=7.3hz,2h)

實(shí)施例87、(e)-2-(甲基(4-(2-(喹啉-2-基)乙烯基)苯基)氨基)乙醇-halo標(biāo)簽的合成(此處的halo指的是一種蛋白質(zhì)標(biāo)簽技術(shù),通過(guò)halo配體可以是熒光染料和蛋白質(zhì)特異性地結(jié)合,最早的詳細(xì)描述見(jiàn)acschembiol.2008jun20;3(6):373-82.)

分子1、2、3、4的合成

將2.1g分子1(20mmol)、2-(2-氨基乙氧基)乙醇)溶于50ml乙醇中,降溫至0度,加入4.36g二碳酸二叔丁酯,室溫下反應(yīng)5小時(shí),旋去乙醇,加入20ml二氯甲烷和20ml水,再用二氯甲烷萃取兩次,合并有機(jī)相,飽和食鹽水洗,無(wú)水硫酸鈉干燥,抽濾,旋干,再過(guò)硅膠柱得到分子2,產(chǎn)率90%。

分子2核磁數(shù)據(jù):1hnmr(400mhz,cdcl3)δ3.77-3.72(m,2h),3.61-3.52(m,4h),3.33(t,j=5.1hz,2h),1.53(s,1h),1.45(s,9h).

將2.15g分子2(10.5mmol)溶于20ml四氫呋喃和10mldmf,冷至0度,加入氫化鈉(14mmol),反應(yīng)半小時(shí),再加入6-氯-1-碘己烷(16mmol),0度反應(yīng)半小時(shí),室溫反應(yīng)一天,加入飽和氯化銨淬滅反應(yīng),乙酸乙酯萃取,合并有機(jī)相,飽和食鹽水洗,無(wú)水硫酸鈉干燥,抽濾,旋干,再過(guò)硅膠柱得到分子3,產(chǎn)率65%。

分子3核磁數(shù)據(jù):1hnmr(400mhz,cdcl3)δ3.63-3.59(m,2h),3.59-3.51(m,6h),3.47(t,j=6.7hz,2h),3.32(t,j=5.1hz,2h),1.77(dd,j=14.6,6.8hz,2h),1.66-1.56(m,2h),1.50-1.42(m,11h),1.38(ddd,j=9.1,5.8,2.8hz,2h).

將1.2g分子3(4.1mmol)溶于30ml二氯甲烷,冷至0度,加入5ml三氟乙酸,反應(yīng)4小時(shí),旋去溶劑和多余的三氟乙酸,加入30ml甲醇,冷至5度,加入1.65g碳酸鉀,反應(yīng)半小時(shí),抽濾,旋干,加入20ml水,乙酸乙酯萃取,合并有機(jī)相,飽和食鹽水洗,無(wú)水硫酸鈉干燥,抽濾,旋干,再過(guò)硅膠柱得到分子4,產(chǎn)率72%。

分子4核磁數(shù)據(jù):1hnmr(400mhz,cdcl3)δ6.50(s,3h),3.80-3.61(m,4h),3.61-3.50(m,4h),3.46(dd,j=8.6,4.8hz,2h),3.02(t,j=4.7hz,2h),1.84-1.71(m,2h),1.65-1.54(m,2h),1.50-1.30(m,4h).

0.3g分子5溶于5ml干燥dmf,冷至0度,加入40mg氫化鈉,反應(yīng)15分鐘,加入一當(dāng)量的3-溴丙酸叔丁酯,反應(yīng)半小時(shí),升溫至50度反應(yīng)24小時(shí),旋去dmf,加入20ml水,乙酸乙酯萃取,合并有機(jī)相,飽和食鹽水洗,無(wú)水硫酸鈉干燥,抽濾,旋干,再過(guò)硅膠柱得到分子6,產(chǎn)率45%。

分子6核磁數(shù)據(jù)1hnmr(400mhz,dmso)δ8.27(d,j=8.6hz,1h),7.91(dd,j=12.9,8.2hz,2h),7.80(d,j=8.6hz,1h),7.75-7.68(m,2h),7.55(d,j=8.8hz,2h),7.50(t,j=7.5hz,1h),7.19(d,j=16.3hz,1h),6.76(d,j=8.8hz,2h),3.63(d,j=4.7hz,2h),3.59(d,j=4.8hz,2h),3.00(s,3h),1.42-1.38(m,9h),1.36(d,j=6.0hz,2h),0.91(t,j=7.4hz,2h).

0.1g分子6溶于2ml乙醇,加入一當(dāng)量分子4,回流反應(yīng)8小時(shí),旋干,再過(guò)硅膠柱得到分子7,產(chǎn)率67%。

分子7核磁數(shù)據(jù)1hnmr(400mhz,dmso)δ8.27(d,j=8.6hz,1h),7.91(dd,j=12.9,8.2hz,2h),7.80(d,j=8.6hz,1h),7.75-7.68(m,2h),7.55(d,j=8.8hz,2h),7.50(t,j=7.5hz,1h),7.19(d,j=16.3hz,1h),6.76(d,j=8.8hz,2h),6.50(s,3h),3.80-3.61(m,4h),3.61-3.50(m,4h),3.59(d,j=4.8hz,2h),3.46(dd,j=8.6,4.8hz,2h),3.02(t,j=4.7hz,2h),3.00(s,3h),1.36(d,j=6.0hz,2h),1.84-1.71(m,2h),1.65-1.54(m,2h),1.50-1.30(m,4h),0.91(t,j=7.4hz,2h).

以下將描述利用本發(fā)明的化合物作為染料用于生物成像用途的應(yīng)用方面,先描述一下不同成像操作的步驟,方便在實(shí)施例中不再每次重復(fù)寫(xiě)操作步驟。

應(yīng)用方面1:本發(fā)明的化合物作為染料在海拉細(xì)胞中活細(xì)胞成像

成像方法1:將染料化合物以0.06mmol/l的濃度溶解于乙醇溶液中,室溫儲(chǔ)存。

細(xì)胞染色和成像步驟如下:

1.將傳代的海拉細(xì)胞(源自海瑞塔拉克斯(henriettalacks)的宮頸癌細(xì)胞的細(xì)胞系,是生物醫(yī)學(xué)研究中廣泛應(yīng)用的細(xì)胞。)培養(yǎng)在鋪有0.17um的玻璃片的培養(yǎng)皿中。培養(yǎng)基的組份為:水2.75毫升、f12溶液2.5毫升、dmem溶液20毫升、1mhepes緩沖液0.625毫升、生長(zhǎng)因子0.5ml、血清2.5毫升)

2.取10ul染料的儲(chǔ)存液,用移液器加入到含有1ml細(xì)胞培養(yǎng)基的細(xì)胞培養(yǎng)皿中。

3.將細(xì)胞置于37度,5%的co2的培養(yǎng)箱中,染色20min。

4.用鑷子將玻璃片移至含有胞外液的培養(yǎng)皿中,胞外液的具體組份是:150mmnacl、3mmkcl、3mmcacl2、10mmhepes緩沖液、5mmglucose。

5.用蔡司(zeiss)710共聚焦顯微鏡成像,成像物鏡為20倍水鏡,該物鏡的數(shù)值孔徑為1.0。

6.利用該共聚焦顯微鏡掃描成像,激發(fā)光波長(zhǎng)為488nm,接受的發(fā)射譜段分別為462nm-538nm、490nm-535nm和555nm-675nm,掃描范圍約150umx150um;掃描時(shí)間為0.5-1min每幀,獲得細(xì)胞成像圖像。

應(yīng)用方面2:染料在海拉細(xì)胞中固定細(xì)胞成像

成像方法2:染料以以0.06mmol/l的濃度溶解于乙醇溶液中,室溫儲(chǔ)存。

細(xì)胞染色和成像步驟

1.用3%多聚甲醛固定傳代的海拉細(xì)胞十分鐘,將細(xì)胞置于37度,5%的co2的培養(yǎng)箱中,染色20min。

2.用鑷子將玻璃片移至含有胞外液的培養(yǎng)皿中,胞外液的具體組份是:150mmnacl、3mmkcl、3mmcacl2、10mmhepes緩沖液、5mmglucose。

3.用蔡司(zeiss)710共聚焦顯微鏡成像,成像物鏡為20倍水鏡,該物鏡的數(shù)值孔徑為1.0。

4.利用共聚焦顯微鏡掃描成像,激發(fā)光波長(zhǎng)為488nm,接受的發(fā)射譜段分別為462nm-538nm、490nm-535nm和555nm-675nm,掃描范圍約150umxl50um。掃描時(shí)間為0.5-1min每幀,獲得細(xì)胞成像圖像。

應(yīng)用方面3:染料在神經(jīng)元細(xì)胞中進(jìn)行活細(xì)胞成像。

成像成像方法3:將染料化合物以0.06mmol/l的濃度溶解于乙醇溶液中,室溫儲(chǔ)存。

細(xì)胞染色和成像步驟如下:

1.將懷孕18天的孕鼠采用頸椎脫臼的方法致死,取出胎鼠腦袋的海馬神經(jīng)元培養(yǎng)在鋪有0.17um的玻璃片的培養(yǎng)皿中。培養(yǎng)基的組份為:水2.75毫升、f12溶液2.5毫升、dmem溶液20毫升、1mhepes緩沖液0.625毫升、生長(zhǎng)因子0.5ml、血清2.5毫升),將神經(jīng)元體外培養(yǎng)14-18天

2.取10ul染料的儲(chǔ)存液,用移液器加入到含有1ml培養(yǎng)基的培養(yǎng)有神經(jīng)元培養(yǎng)皿中。

3.將細(xì)胞置于37度,5%的co2的培養(yǎng)箱中,染色20min。

4.用鑷子將玻璃片移至含有胞外液的培養(yǎng)皿中,胞外液的具體組份是:150mmnacl、3mmkcl、3mmcacl2、10mmhepes緩沖液、5mmglucose。

5.用蔡司(zeiss)710共聚焦顯微鏡成像,成像物鏡為20倍水鏡,該物鏡的數(shù)值孔徑為1.0。

6.利用該共聚焦顯微鏡掃描成像,激發(fā)光波長(zhǎng)為488nm,接受的發(fā)射譜段分別為490nm-535nm和555nm-675nm,掃描范圍約150umx150um;掃描時(shí)間為0.5-1min每幀,獲得細(xì)胞成像圖像。

應(yīng)用方面4:染料在神經(jīng)元細(xì)胞中進(jìn)行固定細(xì)胞成像

成像方法4:將染料化合物以0.06mmol/l的濃度溶解于乙醇溶液中,室溫儲(chǔ)存。

細(xì)胞染色和成像步驟如下:

1.將懷孕18天的孕鼠采用頸椎脫臼的方法致死,取出胎鼠腦袋的海馬神經(jīng)元培養(yǎng)在鋪有0.17um的玻璃片的培養(yǎng)皿中。培養(yǎng)基的組份為:水2.75毫升、f12溶液2.5毫升、dmem溶液20毫升、1mhepes緩沖液0.625毫升、生長(zhǎng)因子0.5ml、血清2.5毫升),將神經(jīng)元體外培養(yǎng)14-18天

2.用3%多聚甲醛固定神經(jīng)元十分鐘,將細(xì)胞置于37度,5%的co2的培養(yǎng)箱中,染色20min。

3.用鑷子將玻璃片移至含有胞外液的培養(yǎng)皿中,胞外液的具體組份是:150mmnacl、3mmkcl、3mmcacl2、10mmhepes緩沖液、5mmglucose。

4.用蔡司(zeiss)710共聚焦顯微鏡成像,成像物鏡為20倍水鏡,該物鏡的數(shù)值孔徑為1.0。

5.利用共聚焦顯微鏡掃描成像,激發(fā)光波長(zhǎng)為488nm,接受的發(fā)射譜段分別為490nm-535nm和555nm-675nm,掃描范圍約150umx150um。掃描時(shí)間為0.5-1min每幀,獲得細(xì)胞成像圖像。

應(yīng)用方面5:染料在組織學(xué)切片染色與成像

成像方法5:將染料化合物以0.06mmol/l的濃度溶解于乙醇溶液中,室溫儲(chǔ)存。

成像方法與步驟

1.利用冷凍切片機(jī)將大鼠腦袋樣品切片,得到20um厚度的大鼠腦組織切片,并貼于載玻片上。

2.將0.06mmol/l的染料儲(chǔ)存液與磷酸鹽緩沖液(pbs)等體積混合。

3.取30ul混合液加入至10mmx10mm的組織學(xué)樣品上,在常溫下染色10min

4.將混合液移除,滴加1mlpbs于玻璃片上,置于蔡司(zeiss)710下觀察。

5.用蔡司(zeiss)710共聚焦顯微鏡成像,成像物鏡為20倍水鏡,該物鏡的數(shù)值孔徑1.0。

6.利用共聚焦顯微鏡掃描成像,激發(fā)光波長(zhǎng)為488nm,接受的發(fā)射譜段分別為490nm-535nm和555nm-675nm,掃描范圍約0.8mmx0.8mm。掃描時(shí)間為0.5-1min每幀,獲取成像圖像。

應(yīng)用方面6:染料在斑馬魚(yú)活體染色和成像

成像方法6:將染料化合物以0.06mmol/l的濃度溶解于乙醇溶液中,室溫儲(chǔ)存。

成像方法與步驟

1.取200ul的0.06mmol/l的染料的儲(chǔ)存液,滴入到養(yǎng)有斑馬魚(yú)的20ml的溶液中。

2.常溫下染色20min-120min。

3.用16.8ug/ml的ms-222麻醉斑馬魚(yú),約3min。

4.將斑馬魚(yú)包埋在1.5%瓊脂糖的pbs中,約10min至瓊脂糖凝固。

5.用蔡司(zeiss)710共聚焦顯微鏡成像,成像物鏡為20倍水鏡,該物鏡的數(shù)值孔徑1.0。

6.利用共聚焦顯微鏡掃描成像,激發(fā)光波長(zhǎng)為488nm,接受的發(fā)射譜段分別為490nm-535nm和555nm-675nm,掃描范圍約3mmx3mm。掃描時(shí)間為2min每幀。

應(yīng)用方面7:染料對(duì)病理切片染色和成像

成像方法7:將染料化合物以0.06mmol/l的濃度溶解于乙醇溶液中,室溫儲(chǔ)存。

成像方法與步驟

1.利用冰凍切片機(jī)將病理組織切為5um的冰凍切片,置于載玻片上。

2.用10%的福爾馬林固定切片,5min。

3.將0.06mmol/l的染料儲(chǔ)存液與磷酸鹽緩沖液(pbs)等體積混合。

4.將貼有病理切片的載玻片置于混合液中,染色3-5s。

5.用蔡司(zeiss)710共聚焦顯微鏡成像,成像物鏡為20倍水鏡,數(shù)值孔徑1.0。

6.利用共聚焦顯微鏡掃描成像,激發(fā)光波長(zhǎng)為488nm,接受的發(fā)射譜段分別為490nm-535nm和555nm-675nm,掃描范圍約0.8mmx0.8mm。掃描時(shí)間為0.5-1min每幀。

應(yīng)用方面8:染料對(duì)活體動(dòng)物的腫瘤成像

成像方法8:將染料化合物以0.06mmol/l的濃度溶解于乙醇溶液中,室溫儲(chǔ)存。

成像方法與步驟

1.將g1乳腺腫瘤細(xì)胞與基質(zhì)膠按照3∶1混合,

2.將混合液注射至5-8周的nod/scid小鼠的乳腺附近

3.培養(yǎng)注射有腫瘤的小鼠1-2周

4.從腹腔對(duì)小鼠注射質(zhì)量比重80mg/kg的戊巴比妥鈉,麻醉小鼠20分鐘

5.用手術(shù)刀切開(kāi)小鼠的皮膚,使腫瘤組織和部分正常組織暴露于空氣中

6.將染料f2與pbs采用1∶1混合,取1ml混合液滴在小鼠暴露的腫瘤和正常組織上,染色2-5分鐘

7.利用olympus公司的mvx10體式顯微鏡觀察活體小鼠的熒光信號(hào),成像視野為2cmx1.5cm。

以下將描述本發(fā)明化合物的熒光性質(zhì)與成像應(yīng)用例,其中的成像方法用上面描述的成像方法1-8指代,可以使描述簡(jiǎn)單。

本發(fā)明中的含氮雜環(huán)基取代的烯類(lèi)化合物之所以對(duì)環(huán)境非常敏感,有單組分多色成像性質(zhì),原因在于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中同時(shí)引入了分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(ict)和ph響應(yīng),以分子i-2064為例,烯基一端的4-[n,n-雙(2-羥乙基)氨基]苯基是一個(gè)供電子基團(tuán)(donor),另一端的喹啉基是受電子集團(tuán)(acceptor),通過(guò)中間的雙鍵形成一個(gè)共軛的給-受共軛體系(簡(jiǎn)稱(chēng)d-a體系),這樣的體系由于電子基態(tài)與激發(fā)態(tài)分離,激發(fā)態(tài)偶極矩增大,被周?chē)h(huán)境的分子穩(wěn)定的程度不同,使得能極差不同,發(fā)光也會(huì)不同,穩(wěn)定激發(fā)態(tài)的分子可以是溶劑分子,也可以是與染料結(jié)合的生物分子,比如蛋白質(zhì)、脂類(lèi)等,周?chē)h(huán)境分子極性不同,使得染料分子的發(fā)光也不同,當(dāng)染料與不同的生物分子結(jié)合時(shí),變現(xiàn)的就是不同區(qū)域發(fā)光不同;同時(shí)喹啉基上的n原子能接受質(zhì)子或失去質(zhì)子,接受質(zhì)子后,分子的偶極矩進(jìn)一步增大,使得分子對(duì)環(huán)境更為敏感,宏觀上變現(xiàn)為分子不僅能區(qū)分不同極性,還能區(qū)分不同的ph;我們把這類(lèi)同時(shí)結(jié)合分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(ict)和ph響應(yīng)的分子稱(chēng)為ict-ph染料。這類(lèi)染料的特點(diǎn)是含氮雜環(huán)基取代的烯類(lèi)化合物,根據(jù)含氮雜環(huán)上n的pka不同,表現(xiàn)出對(duì)不同ph范圍的敏感,同時(shí)調(diào)整分子上的取代基,使得染料的激發(fā)和發(fā)射峰值變化,根據(jù)這一理念我們?cè)O(shè)計(jì)出一整個(gè)系列的染料。

下面為不同結(jié)構(gòu)的染料利用上述不同成像方法進(jìn)行成像的應(yīng)用實(shí)例,本發(fā)明中的染料符合ict-ph結(jié)構(gòu)的染料都能展現(xiàn)下列實(shí)例變現(xiàn)的性質(zhì),不同分子差別在于激發(fā)光和發(fā)射光的不同,對(duì)ph的響應(yīng)范圍不同,下面只舉出部分非限制性實(shí)例,通過(guò)對(duì)這些非限制性實(shí)例具體而詳細(xì)地描述,對(duì)染料性質(zhì)的公開(kāi),對(duì)染料利用不同方法對(duì)不同樣品的成像描述以及對(duì)成像圖像的分析,展現(xiàn)本發(fā)明中染料的優(yōu)異成像性質(zhì)以及染料表現(xiàn)出的單組分多色成像性質(zhì)。

應(yīng)用例1:分子i-2060

分子i-2060在不同溶劑中的熒光性質(zhì)見(jiàn)圖1(紫外吸收譜)和圖2(熒光發(fā)射譜),由這兩個(gè)圖譜可以看出分子i-2060對(duì)環(huán)境極性非常敏感,隨著溶劑極性增大(正己烷,二氯甲烷,四氫呋喃,乙酸乙酯,丙酮,乙醇,甲醇),光譜峰值紅移,這是由于分子i-2060特有的供電子基-共軛-吸電子基結(jié)構(gòu)具有分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移的性質(zhì),不同的極性對(duì)電子激發(fā)態(tài)的穩(wěn)定性不一樣,極性溶劑穩(wěn)定能力更強(qiáng),使得能極差更小,所以光譜紅移。

分子i-2025、i-2061、i-2063、i-2069、i-2062、i-2027、i-2036、i-2044、i-2045、i-2046、i-2048、i-2051、i-2052、i-2026、i-2030、i-2059、i-2098、i-2099、i-2103、i-2104、i-2106;ii-2070、ii-2074、ii-2075、ii-2076、ii-2078、ii-2079、ii-2080、ii-2081、ii-2082、ii-2083、ii-2084、ii-2085;iii-2069、iii-2070、iii-2071、iii-2074、iii-2075、iii-2076、iii-2077、iii-2078、iii-2080、iii-2082、iii-2083、iii-2084、iii-2085;iv-2042、iv-2043、iv-2044、iv-2045、iv-2046等都能表現(xiàn)出相似的性質(zhì)。

本發(fā)明公開(kāi)的這一類(lèi)染料都帶有分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移性質(zhì),對(duì)表現(xiàn)出對(duì)環(huán)境極性非常敏感的特點(diǎn),這一特點(diǎn)可從下面的更多實(shí)例看出。

將分子i-2060配成大約60mmol/l的濃度,吸附到濾紙上,得到熒光濾紙,具體效果見(jiàn)圖3(藍(lán)色為i-2025,玫紅色為i-2064,青色為i-2061,土黃色為i-2062,紫色為i-2029,青紫色為i-2027,紅色為i-2060,米色為i-2045),該種濾紙?jiān)诓煌琾h的水溶液中發(fā)光不同(見(jiàn)圖4),表現(xiàn)出對(duì)ph的響應(yīng)性,定量地測(cè)定其發(fā)射譜發(fā)現(xiàn)其對(duì)ph有很好的響應(yīng)性(見(jiàn)圖5),下面可進(jìn)一步看到該類(lèi)染料能區(qū)分ph值相差0.2精度的不同溶液,非常靈敏。

用分子i-2060進(jìn)行海拉細(xì)胞成像,方法為染料成像方法1的方法,得到圖像為圖6,在488nm的激發(fā)光下,接受的發(fā)射譜段分別為490nm-535nm(左上圖)、555nm-675nm(右上圖)和462nm-538nm(左下圖)三個(gè)不同波長(zhǎng)區(qū)間均可以收集到發(fā)射光,展現(xiàn)出一張非常漂亮的多組分多色成像的圖片(右下圖),暫時(shí)并不清楚不同顏色的發(fā)光對(duì)應(yīng)細(xì)胞的什么區(qū)域或分子,這個(gè)需要更進(jìn)一步的研究,但是該類(lèi)染料顯然揭示了細(xì)胞中許多新的現(xiàn)象,為生物成像打開(kāi)了一扇新的大門(mén)。

用分子i-2060進(jìn)行神經(jīng)元活細(xì)胞成像,方法為染料成像方法3的方法,得到圖像為圖7,在488nm的激發(fā)光下,接受的發(fā)射譜段分別為490nm-535nm(左上圖)、555nm-675nm(右上圖)和462nm-538nm(左下圖)三個(gè)不同波長(zhǎng)區(qū)間均可以收集到發(fā)射光,展現(xiàn)出一張非常漂亮的多組分多色成像的圖片(右下圖),可見(jiàn)染料在不同種類(lèi)的細(xì)胞均能實(shí)現(xiàn)單組分多色成像。

用分子i-2060進(jìn)行固定神經(jīng)元細(xì)胞成像,方法為染料成像方法4的方法,得到圖像為圖8,明顯可以看到神經(jīng)元細(xì)胞的細(xì)胞核與神經(jīng)元樹(shù)突發(fā)光的差異,對(duì)比圖7與圖8,在進(jìn)行活細(xì)胞成像時(shí),細(xì)胞核幾乎沒(méi)有染色,但固定的細(xì)胞染成明顯的黃色,可以明顯地區(qū)分活細(xì)胞和固定的細(xì)胞。

通過(guò)對(duì)分子i-2060在不同類(lèi)型細(xì)胞的成像可以看出,作為一種全新的熒光染料,在本發(fā)明公開(kāi)的各種生物成像中展現(xiàn)出優(yōu)異的性質(zhì),發(fā)光量子產(chǎn)率高,成像穩(wěn)定,沒(méi)有觀察到光漂白現(xiàn)象和光毒性,成像清晰,和傳統(tǒng)染料相比性能絲毫不差。同時(shí)本款染料還具有其他染料不具有的一些優(yōu)異特點(diǎn):成像速度快而且穩(wěn)定,大部分成像時(shí)間只需要幾秒鐘就實(shí)現(xiàn)成像;染料在水中不發(fā)光,因此成像不需要清洗,而且完全無(wú)背景,得到高對(duì)比度的圖像;染料性質(zhì)穩(wěn)定,保存簡(jiǎn)單,并且在生物體內(nèi)耐受性好,因此成像操作簡(jiǎn)單,避免太多的準(zhǔn)備工作浪費(fèi)時(shí)間,也給研究帶來(lái)過(guò)多不確定因素,引入誤差,延誤研究機(jī)會(huì);最重要的,該染料表現(xiàn)出單組分多色成像的性質(zhì),此類(lèi)染料極度敏感,與生物組織結(jié)合后,在不同的環(huán)境下(比如ph、不同組分、離子濃度等)中表現(xiàn)發(fā)出不同顏色光,呈現(xiàn)單組分多色成像;因此這款染料在各類(lèi)生物成像、細(xì)胞內(nèi)ph檢測(cè)和腫瘤細(xì)胞檢測(cè)具有巨大潛在應(yīng)用。

分子i-2025、i-2061、i-2063、i-2069、i-2062、i-2027、i-2036、i-2044、i-2045、i-2046、i-2048、i-2051、i-2052、i-2026、i-2030、i-2059、i-2098、i-2099、i-2i03、i-2104、i-2106;ii-2070、ii-2074、ii-2075、ii-2076、ii-2078、ii-2079、ii-2080、ii-2081、ii-2082、ii-2083、ii-2084、ii-2085;iii-2069、iii-2070、iii-2071、iii-2074、iii-2075、iii-2076、iii-2077、iii-2078、iii-2080、iii-2082、iii-2083、iii-2084、iii-2085;iv-2042、iv-2043、iv-2044、iv-2045、iv-2046都能變現(xiàn)出與分子i-2060相似的成像和ph響應(yīng)性質(zhì),不同之處在于發(fā)光顏色不一樣,ph的響應(yīng)范圍不一樣。

應(yīng)用例2:分子i-2064

分子i-2064在不同溶劑中的熒光性質(zhì)見(jiàn)圖9(紫外吸收譜)和圖10(熒光發(fā)射譜),由這兩個(gè)圖譜可以看出分子i-2064同樣對(duì)環(huán)境極性非常敏感,保持這一類(lèi)染料的優(yōu)異性質(zhì),相對(duì)于分子i-2060,分子i-2064的發(fā)光更紅移,對(duì)組織的穿透力相好一點(diǎn),也說(shuō)明可以通過(guò)調(diào)節(jié)分子取代基,把這類(lèi)染料做成發(fā)光覆蓋整個(gè)可見(jiàn)光譜的染料,具有很大的商用價(jià)值。

將分子i-2064配成大約60mmol/l的濃度,吸附到濾紙上,得到熒光濾紙,具體效果見(jiàn)圖3(藍(lán)色為i-2025,玫紅色為i-2064,青色為i-2061,土黃色為i-2062,紫色為i-2029,青紫色為i-2027,紅色為i-2060,米色為i-2045),分子i-2064制成的濾紙能區(qū)分ph值相差0.2精度的不同溶液,非常靈敏,見(jiàn)圖11,該圖顯示隨著ph從4.4增加到7.2,500nm的峰值增加,能區(qū)分0.2精度的不同ph溶液。。

用分子i-2064進(jìn)行海拉細(xì)胞成像,方法為染料成像方法1的方法,得到圖像為圖12,在只有i-2064一種分子的情況下得到的細(xì)胞圖像在兩個(gè)區(qū)域分別顯示藍(lán)色和綠色,顯示能區(qū)分細(xì)胞內(nèi)不同物質(zhì)。

用分子i-2064進(jìn)行固定海拉細(xì)胞成像,方法為染料成像方法2的方法,得到圖像為圖13,對(duì)比活細(xì)胞成像和固定細(xì)胞成像,可以明顯看出固定后細(xì)胞能對(duì)細(xì)胞核進(jìn)行染色,而且固定后細(xì)胞成像顏色紅移,展現(xiàn)了細(xì)胞死后的細(xì)胞變化。

用分子i-2064進(jìn)行神經(jīng)元活細(xì)胞成像,方法為染料成像方法3的方法,得到圖像為圖14,圖像顯示神經(jīng)元的軸突和樹(shù)突被染成綠色,而胞體為黃色,細(xì)胞核為紅色,顯示出這三處不同的細(xì)胞環(huán)境,還需要進(jìn)一步研究這三處的差異。

用分子i-2064進(jìn)行固定神經(jīng)元細(xì)胞成像,方法為染料成像方法4的方法,得到圖像為圖15,圖像顯示固定的神經(jīng)元細(xì)胞樹(shù)突和軸突為黃色,細(xì)胞核為紅色,對(duì)比圖14,說(shuō)明固定后細(xì)胞環(huán)境發(fā)生了變化使得染色變化,說(shuō)明i-2064可以區(qū)分活的神經(jīng)元細(xì)胞和死亡的神經(jīng)元細(xì)胞。

用分子i-2064進(jìn)行組織學(xué)切片成像,方法為染料成像方法5的方法,得到圖像為圖16((a)是nissl染色,(b)為i-2064染色)。該圖所用組織學(xué)切片為小鼠腦冰凍切片,現(xiàn)有的成像用的是nissl染色的方法,本發(fā)明用分子i-2064進(jìn)行染色成像與nissl成像對(duì)比,可以看出nissl成像能展現(xiàn)的細(xì)節(jié),分子i-2064都能展現(xiàn),但分子i-2064得到的是單組分多色成像的彩圖,還展現(xiàn)了許多前所未見(jiàn)的細(xì)節(jié),表明了小鼠腦不同區(qū)域的可能存在的不同性質(zhì),這些性質(zhì)很可能與腦功能分區(qū)有關(guān)。

用分子i-2064進(jìn)行染料對(duì)人的病理切片染色和成像,方法為染料成像方法7的方法,得到圖像為圖17,用分子i-2064對(duì)取自人體的胃組織成像,(a)為正常組織,(b)為癌變組織,圖17顯示正常組織的染色偏綠偏黃,而癌癥組織的染色偏紅,這是因?yàn)榘┌Y組織與正常組織相比,生理環(huán)境差別很大,癌癥組織ph比正常組織低,而這款染料又對(duì)環(huán)境尤其是ph非常敏感,因此此染料可用于癌癥組織和癌癥細(xì)胞的檢測(cè)之中,具有非常大的實(shí)際應(yīng)用意義。

進(jìn)一步將分子i-2064與不同生物分子和蛋白質(zhì)結(jié)合來(lái)考察發(fā)光性質(zhì),圖18表明分子i-2064在同樣ph的pbs溶液中與不同生物分子或硬脂酸(bsa為牛血清白蛋白,fbs為胎牛血清,trypsin為胰蛋白酶,lipase為脂肪酶,stearicacid為硬脂酸,硬脂酸用來(lái)模擬細(xì)胞膜的脂類(lèi))結(jié)合的發(fā)光不同,蛋白質(zhì)的微環(huán)境決定了染料的發(fā)光,說(shuō)明該染料可用于不同蛋白質(zhì)和生物分子的檢測(cè)與區(qū)分。

應(yīng)用例3:分子i-2067

分子i-2067在不同溶劑中的熒光性質(zhì)見(jiàn)圖19(紫外吸收譜)和圖20(熒光發(fā)射譜),由這兩個(gè)圖譜可以看出分子i-2067相對(duì)分子i-2060光譜更紅移,這是由于增加了一個(gè)雙鍵,共軛變大所致。

用分子i-2067在斑馬魚(yú)活體染色和成像,方法為染料成像方法6的方法,得到圖像21,得到斑馬魚(yú)在活體時(shí)的實(shí)時(shí)單組分多色成像,圖21由上到下分別為斑馬魚(yú)的頭部((a))、軀干((b))和尾部((c)),由圖可看出單一一種分子i-2067把斑馬魚(yú)不同部位分別染成黃綠色、黃色和偏紅色。

應(yīng)用例4:分子i-2084

用分子i-2084進(jìn)行海拉細(xì)胞成像,方法為染料成像方法1的方法,得到圖像為圖22,在488nm的激發(fā)光下,接受的發(fā)射譜段分別為490nm-535nm(左上圖)、555nm-675nm(右上圖)和462nm-538nm(左下圖)三個(gè)不同波長(zhǎng)區(qū)間均可以收集到發(fā)射光,展現(xiàn)出一張非常漂亮的多組分多色成像的圖片(右下圖),在只有i-2084一種分子的情況下得到的細(xì)胞圖像顯示藍(lán)色、綠色和紅色的多色圖像。

分子i-2069、i-2052、i-2055、i-2058、i-2059、i-2070、i-2071、i-2098、i-2099、i-2109、ii-2070、i-2110等都有與上述分子i-2084相似的性質(zhì)。

應(yīng)用例5:分子i-2110

用分子i-2110進(jìn)行活體動(dòng)物(nod/scid小鼠)的腫瘤成像,方法為染料成像方法8的方法,得到圖像為圖23,圖像顯示,種有腫瘤的小鼠被該染料染色后,腫瘤組織有明亮綠色熒光,而正常組織沒(méi)有熒光或只有很低的背景熒光。

以上所述,僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。

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