7.ll(lH，dd)，3.78(6H，s);紫外吸收591nm，熒光發(fā)射為654nm(溶劑為二氯甲烷）；其核磁 圖譜見(jiàn)附圖3 ;單晶結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖4。
[0035] 實(shí)施例4.化合物1-7的合成：
[0036]
[0037] 在單口瓶中，加入2. 28g叔丁醇鉀（20mmol)并加5ml無(wú)水DMF，在(TC通氮?dú)獗Ｗo(hù)。 將I. 84g的4-叔丁基鄰苯二腈（IOmmol)溶于5ml無(wú)水DMF，并逐滴滴加到上述溶液中，反 應(yīng)體系立刻變成藍(lán)黑色。利用紫外吸收光譜監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)行的程度，具體方法是用移液槍移 取10yL反應(yīng)液加入到20yL的水中，形成紅色渾濁液，向該懸濁液中加入5ml二氯甲燒， 充分?jǐn)嚢?，形成紅色溶液，檢測(cè)該二氯甲烷溶液在500~600nm處的吸收光譜，當(dāng)最強(qiáng)吸收 處的強(qiáng)度隨著時(shí)間的增加開(kāi)始有減弱的趨勢(shì)時(shí)，向反應(yīng)液中加入50g冰水淬滅反應(yīng)。過(guò)濾 并用水洗，收集固體，真空下干燥，得到深紅色油狀物質(zhì)，無(wú)需處理，直接溶在20ml二甲胺 的四氫呋喃溶液（2mol/L)中，氮?dú)獗Ｗo(hù)下回流反應(yīng)12小時(shí)。待反應(yīng)結(jié)束，真空下旋干溶劑， 粗品經(jīng)硅膠作為填充材料柱層析提純，以二氯甲烷為洗脫劑，得到紅色固體粉末，為化合物 1-7 (585mg，收率：30% )。MS(ESI) :m/z581. 5 [M-H] .Anal.Calcd.forC3SH42N6:C，78. 32 ;H, 7. 26 ；N, 14. 42.Found：C,78. 10 ；H, 7. 48 ；N, 14. 49.
[0038] 實(shí)施例5.化合物1-12的合成：
[0039]
[0040] 在單口瓶中，加入2. 28g叔丁醇鉀（20mmol)并加入5ml無(wú)水DMF，在0°C通氮?dú)獗?護(hù)。將2. 16g的4-叔丁巰基鄰苯二腈（IOmmol)溶于5ml無(wú)水DMF，并逐滴滴加到上述溶液 中，反應(yīng)體系立刻變成藍(lán)黑色。利用紫外吸收光譜監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)行的程度，具體方法是用移液 槍移取10yL反應(yīng)液加入到20yL的水中，形成紅色渾濁液，向該懸濁液中加入5ml二氯甲 烷，充分?jǐn)嚢?，形成紅色溶液，檢測(cè)該二氯甲烷溶液在500~600nm處的吸收光譜，當(dāng)最強(qiáng)吸 收處的強(qiáng)度隨著時(shí)間的增加開(kāi)始有減弱的趨勢(shì)時(shí)，向反應(yīng)液中加入50g冰水淬滅反應(yīng)。過(guò) 濾并用水洗，收集固體，真空下干燥，得到深紅色油狀物質(zhì)，無(wú)需處理，直接溶在20ml二甲 胺的四氫呋喃溶液（2mol/L)中，氮?dú)獗Ｗo(hù)下回流反應(yīng)12小時(shí)。待反應(yīng)結(jié)束，真空下旋干溶 劑，粗品經(jīng)硅膠作為填充材料柱層析提純，以二氯甲烷為洗脫劑，得到紅色固體粉末，為化 合物 1-12 (746mg，收率：33%)。Yield:33%.MS(ESI) :m/z677.3 [M-H] .Anal.Calcd.for C3SH42N6S3:C，67. 22 ;H，6. 23 ;N，12. 38.Found:C，67. 42 ;H，6. 12 ;N，12. 26.
[0041] 實(shí)施例6.化合物1-17的合成：
[0042]
[0043] 在單口瓶中，加入2. 28g叔丁醇鉀（20mmol)并加入5ml無(wú)水DMF，在0°C通氮?dú)獗?護(hù)。將3. 04g的4,4'-叔丁基鄰苯二腈（IOmmol)溶于5ml無(wú)水DMF，并逐滴滴加到上述溶 液中，反應(yīng)體系立刻變成藍(lán)黑色。利用紫外吸收光譜監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)行的程度，具體方法是用移 液槍移取10yL反應(yīng)液加入到20yL的水中，形成紅色渾濁液，向該懸濁液中加入5ml二氯 甲烷，充分?jǐn)嚢?，形成紅色溶液，檢測(cè)該二氯甲烷溶液在500~600nm處的吸收光譜，當(dāng)最強(qiáng) 吸收處的強(qiáng)度隨著時(shí)間的增加開(kāi)始有減弱的趨勢(shì)時(shí)，向反應(yīng)液中加入50g冰水淬滅反應(yīng)。 過(guò)濾并用水洗，收集固體，真空下干燥，得到深紅色油狀物質(zhì)，無(wú)需處理，直接溶在20ml二 甲胺的四氫呋喃溶液（2mol/L)中，氮?dú)獗Ｗo(hù)下回流反應(yīng)12小時(shí)。待反應(yīng)結(jié)束，真空下旋干 溶劑，粗品經(jīng)硅膠作為填充材料柱層析提純，以二氯甲烷為洗脫劑，得到紅色固體粉末，為 化合物I_17(880mg，收率：28%)。YielddS^-1HNMR(SOOMHzAD2Cl2)S(ppm) :12. 99(s)， 8. 41 (1H，s)，8. 04 (1H，s)，7. 97 (1H，s)，7. 94 (1H，s)，7. 90 (1H，s)，3. 68 (3H，s)，3. 49 (3H， s)，I. 58 (9H，s)，I. 49 (9H，s)，I. 44 (9H，s)，I. 39 (9H，s)，I. 38 (9H，s)，0? 96 (9H，s) ?MS(ESI): m/z941. 3 [M-H] .Anal.Calcd.forC50H66N6S6：C, 63. 65 ；H, 7. 05 ；N, 8. 91Found：C,63. 80 ；H, 6. 93 ；N,8. 76.
[0044] 實(shí)施例7.化合物11-7的合成：
[0045]
[0046] 在單口瓶中，將116mg化合物1-7(0. 2mmol)溶于IOml無(wú)水二氯甲烷，并分別加 入0.2g三乙胺（2mmol)和180iiL三氟化硼乙醚絡(luò)合物（1.6mmol)，氮?dú)獗Ｗo(hù)下回流攪拌 5小時(shí)。待反應(yīng)結(jié)束，真空下旋干溶劑，粗品經(jīng)硅膠作為填充材料柱層析提純，以石油醚/ 乙酸乙酯為洗脫劑，得到黑色固體粉末，為化合物11-7(83.2mg，收率：66%)。MS(ESI) :m/ z581. 5[M-H] .Anal.Calcd.forC38H42N6：C, 78. 32 ；H, 7.26；N,14. 42.Found：C,78.10；H, 7. 48 ;N，14. 49.
[0047] 實(shí)施例8.化合物11-12的合成：
[0048]
[0049] 在單口瓶中，將136mg化合物1-12(0.2mmol)溶于IOml無(wú)水二氯甲烷，并分別 加入0. 2g三乙胺（2mmol)和180yL三氟化硼乙醚絡(luò)合物（1.6mmol)，氮?dú)獗Ｗo(hù)下回流攪 拌5小時(shí)。待反應(yīng)結(jié)束，真空下旋干溶劑，粗品經(jīng)硅膠作為填充材料柱層析提純，以石油醚 /乙酸乙酯為洗脫劑，得到黑色固體粉末，為化合物II-12(102mg，收率：70%)。MS(ESI): m/z1475. 3[2M+Na]+.Anal.Calcd.forC38H41N6BF2S3：C,62. 80 ；H, 5. 69；N,11. 56. Found：C, 62. 71 ;H，5. 58;N，11. 63.
[0050] 實(shí)施例9.化合物11-17的合成：
[0051]
[0052] 在單口瓶中，將188mg化合物1-17(0. 2mmol)溶于IOml無(wú)水二氯甲烷，并分別加 入0. 2g三乙胺（2mmol)和180yL三氟化硼乙醚絡(luò)合物（1.6mmol)，氮?dú)獗Ｗo(hù)下回流攪拌5 小時(shí)。待反應(yīng)結(jié)束，真空下旋干溶劑，粗品經(jīng)硅膠作為填充材料柱層析提純，以石油醚/乙 酸乙酯為洗脫劑，得到黑色固體粉末，為化合物II-17(142mg，收率：72%) NMR(500MHz， CD2Cl2)S(ppm) :8. 47(1H，s)，8. 15(1H，s)，8. 07(1H，m)，7. 95(1H，s)，7. 93(1H，s)， 3. 76 (6H，s)，I. 67 (9H，s)，I. 50 (9H，s)，I. 44 (9H，s)，I. 40 (9H，s)，I. 32 (97H，s)，I. 04 (9H， s).MS(ESI) ：m/zl013. 3[M+Na]+.Anal.Calcd.forC50H65N6BF2S6：C, 60. 58 ；H, 6. 61 ；N,8.48. Found:C，60. 73 ;H，6. 74 ;N，8. 30.
[0053] 實(shí)施例10.化合物II-2的及含三氟乙酸的二氯甲烷溶液對(duì)結(jié)構(gòu)類似化合物的檢 測(cè)：
[0054] 將化合物11-2(4. 63mg)溶于100mL二氯甲烷，得到濃度為10-4mol/L的紅色溶 液，分兩份溶液分別滴加少量醋酸及三氟乙酸。滴加醋酸的溶液顏色沒(méi)有變化，而滴加三氟 乙酸的二氯甲燒溶液，500~600nm處吸收逐漸減弱，300~400nm處吸收逐漸增強(qiáng)，溶液為 無(wú)色（見(jiàn)附圖6)。取上述無(wú)色溶液，逐滴加入少量環(huán)己烷或二惡烷，十二硫醇或十二醇，苯 或吡啶，通過(guò)肉眼觀察顏色變化。能夠發(fā)現(xiàn)加入少量的含氮或含氧的化合物使無(wú)色溶液變 成紅色。因此可以通過(guò)肉眼觀察，很好的區(qū)分兩種結(jié)構(gòu)類似的化合物。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一類不對(duì)稱氮雜二異吲哚亞甲基化合物及其氟硼化合物，其特征在于，其通式如式 I和II所示：其中，取代基R = H或烷基 取代基Rx為以下之一 ：H，烷基，芳基，烷氧基，芳氧基，燒疏基，芳疏基。2. 如權(quán)利要求1所述的不對(duì)稱氮雜二異吲哚亞甲基化合物及其氟硼化合物，其特征在 于，其結(jié)構(gòu)式如式I-I~1-20, II-I~11-20所示：3. 如權(quán)利要求1所述的不對(duì)稱氮雜二異吲哚亞甲基化合物及其氟硼化合物，其特征在 于，它具有"電子給體-Ji共輒體系-電子受體"型不對(duì)稱結(jié)構(gòu)。4. 權(quán)利要求1所述的一類不對(duì)稱氮雜二異吲哚亞甲基化合物及其氟硼化合物的制備 方法，其特征在于，按照如下反應(yīng)步驟進(jìn)行：在反應(yīng)容器中加入叔丁醇鉀的N，N-二甲基甲 酰胺溶液。Rx-取代的鄰苯二腈溶解于N，N-二甲基甲酰胺，所述的Rx取代基是H、烷基、芳 基、烷氧基、芳氧基、烷巰基、芳巰基。常溫或更低溫度下，Rx-取代的鄰苯二腈溶液滴加到叔 丁醇鉀的溶液中，點(diǎn)板檢測(cè)直到Rx-取代的鄰苯二腈完全耗盡，得到的深色溶液滴加到足 量的冰水中，靜置過(guò)夜，過(guò)濾，用100-140目硅膠裝柱分離，洗脫劑為二氯甲烷和甲醇，蒸干 溶劑后，得到紅色固體，為氨基取代的不對(duì)稱氮雜二異吲哚亞甲基化合物。氨基取代的不對(duì) 稱氮雜二異吲哚亞甲基化合物加入到反應(yīng)容器中，再加入溶有RNHR亞胺的四氫呋喃溶液， 其中R為烷基，回流反應(yīng)至原料點(diǎn)消失，旋干，用100-140目硅膠裝柱分離，洗脫劑為二氯甲 烷，蒸干溶劑后，用二氯甲烷/正己烷重結(jié)晶得到紫紅色固體，為二烷基氨取代的不對(duì)稱氮 雜二異吲哚亞甲基化合物。將上述的得到的不對(duì)稱氮雜二異吲哚亞甲基化合物溶于二氯甲 烷中，加入之后加入過(guò)量的三乙胺（TEA)和三氟化硼-乙醚溶液（BF 3 · Et2O)，攪拌回流反 應(yīng)，點(diǎn)板檢測(cè)直到原料完全耗盡，得到藍(lán)紫色溶液后用水淬滅反應(yīng)，反應(yīng)混合物用蒸餾水、 飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水依次洗滌，隨后干燥后蒸發(fā)濃縮，用100-140目硅膠裝柱 分離，洗脫劑為二氯甲烷，蒸干溶劑后，得到紫紅色化合物，為不對(duì)稱氮雜二異吲哚亞甲基 氟硼化合物。5. 如權(quán)利要求4所述的不對(duì)稱氮雜二異吲哚亞甲基化合物及其氟硼化合物的制備方 法，其特征在于，利用叔丁醇鉀的N，N-二甲基甲酰胺溶液作為堿進(jìn)行反應(yīng)。6. -種基于權(quán)利要求1所述的不對(duì)稱氟硼二吡咯化合物（BODIPY)的檢測(cè)和鑒別含有 N原子或者0原子的分子的方法。其特征在于，按照如下步驟進(jìn)行：將氟硼二吡咯化合物 (BODIPY)在二氯甲烷等不含N，0的溶劑中，滴入三氟乙酸或三氟甲基磺酸等強(qiáng)酸發(fā)生褪色 及熒光淬滅的現(xiàn)象，此無(wú)色溶液在加入含有N或者0的有機(jī)溶劑或者化合物。如果可以使 原色和熒光恢復(fù)，則證明存在含N原子或者0原子的分子。7. 權(quán)利要求1所述的不對(duì)稱氮雜二異吲哚亞甲基化合物及其氟硼化合物在熒光傳感、 細(xì)胞成像、光動(dòng)力資料等方面的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一類不對(duì)稱氮雜二異吲哚亞甲基化合物及其氟硼化合物的合成和應(yīng)用。本發(fā)明所提供的化合物及其氟硼化合物具有熒光量子產(chǎn)率高、摩爾消光系數(shù)大、Stokes位移大等特點(diǎn)。此外，由于其獨(dú)特的“電子給體-π共軛體系-電子受體”型不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，本發(fā)明所提供的化合物在二氯甲烷等不含N，O的溶劑中，滴入三氟乙酸或三氟甲基磺酸等強(qiáng)酸后會(huì)發(fā)生褪色及熒光淬滅的現(xiàn)象，在此無(wú)色溶液中加入含有N或O的有機(jī)溶劑或化合物可以恢復(fù)原色和熒光，因此可用作檢測(cè)含有N原子或O原子的物質(zhì)。同時(shí)，本發(fā)明所提供的不對(duì)稱氮雜二異吲哚亞甲基化合物及其氟硼化合物在熒光傳感、細(xì)胞成像、光動(dòng)力治療等方面也有重要應(yīng)用價(jià)值。
【IPC分類】G01N21/78, G01N21/64, C09K11/06, C07D209/44, C09K9/02, C07F5/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105175310
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】李承輝, 游效曾, 鄭瑋, 賴建誠(chéng)
【申請(qǐng)人】南京大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年5月22日