一种希夫碱类荧光探针化合物及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种希夫碱类荧光探针化合物及其制备，具有式（I）结构，其特征在于包括如下步骤：（1）制备罗丹明B-酰肼化合物；（2）制备9-溴乙基咔唑；（3）制备3-甲酰基-9乙基咔唑；（4）希夫碱荧光化合物的合成；合成出的希夫碱类荧光化合物，含有“C=N”键，而且制备的化合物的具有大的“π”共轭平面芳环结构，荧光性能好，结构上C=N上孤对电子以及O、N等杂环原子的存在，在细胞内金属离子的检测方面具有潜在的应用。
【专利说明】一种希夫碱类荧光探针化合物及其制备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种希夫碱类荧光探针化合物及其制备，属于荧光探针【技术领域】。 技术背景
[0002] 荧光分子探针是分子识别和荧光技术结合的成果，通过特定的受体实现对目标的 结合，将分子结合信息转变为易于检测的荧光信号，从而实现在单分子水平上的原位实时 检测。
[0003] 在生物化学、医学、环境科学和分子生物学里，分析检测金属离子的荧光探针是研 究的最普遍、最透彻的一方面。由于一些金属离子会对人类健康和环境产生严重的危害，因 此设计合成能够准确分析检测金属离子的荧光探针便吸引了人们的大量关注，荧光探针通 过荧光信号的改变（增强或减弱）来检测金属离子，与分光光度法、原子吸收法、高效液相 色谱法等传统分析方法相比，突光探针具有灵敏度高、选择性好、响应速度快、操作方便、不 需预处理、对样品没有破坏、成本低和不受外界电磁场的影响等一系列的优点。
[0004] 酰腙类化合物的分了结构比较特殊，既含有酰肼结构，又含有亚胺基团，而将酰腙 结构引入到带有甲酰基的荧光分子上进行亲核加成反应，形成具有"C=N"的希夫碱结构，席 夫碱的C=N官能团上含有孤对电子，使得它与金属离子具有超强的配位能力，此外，含有大 η键的共轭席夫碱，一般都具有良好的荧光性能，金属离子与希夫碱化合物中杂环原子0、 N络合的可能，使其具备离子检测的作用，从而设计合成荧光探针。
[0005] 近几年报道的希夫碱类的荧光探针不少，但主要以香豆素、对苯二胺、水杨醛、三 苯胺等为基体进行希夫碱的合成，它们的荧光性能一般，激发波长短，双光子性能不佳，还 不具备检测细胞内金属离子的能力，而以罗丹明B酰肼与咔唑基醛类化合物的希夫碱探针 的合成还鲜有报道。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种制备过程简单，重复性好，将两 种本身具有荧光性能的化合物通过希夫碱反应结合起来，使其具备希夫碱优良的配位能力 和结合性能，同时又具有较好的荧光性能的荧光探针化合物。
[0007] 本发明的技术方案如下： 一种希夫碱类荧光探针化合物，具有下式I的结构：
【权利要求】
1. 一种希夫碱类荧光探针化合物具有下式I的结构：
2. 权利要求1所述的希夫碱类荧光探针化合物的制备，步骤如下： (1) 制备罗丹明B-酰肼化合物 将罗丹明B、水合肼（85%)按照摩尔比1:10?30的比例加入到醇类溶剂，70?90°C下 反应3?6h，旋干溶剂，加酸形成红色溶液，再调节pH至7?9,生成白色沉淀，过滤，将沉 淀真空干燥，得到粉白色的罗丹明B-酰肼； (2) 9-溴乙基咔唑的制备 将咔唑、相转移催化剂、1，2-二溴乙烷按照摩尔比1:1?1. 5 :10?20的比例置于三 口瓶中，室温下磁力搅拌1?2小时后，升温至50?65°C，称取与1，2-二溴乙烷等摩尔比 的强碱，加水配置成质量分数为40%?50%的强碱溶液，在45?65°C下滴入体系中，反应 6?12小时，将反应后的产物，倒入大量的水中，过滤，干燥，用极性溶剂重结晶，得9-溴乙 基咔唑； (3) 3-甲酰基-9-溴乙基咔唑的制备 将N，N-二甲基甲酰胺、POCl3按照摩尔比1:1?1. 3的比例，在低温下惰性气氛保护下 搅拌，直至形成白色块状固体，后置于室温中搅拌至白色块状固体融化，称取与N，N-二甲 基甲酰胺等摩尔比的步骤（2)中的9-溴乙基咔唑，并用有机溶剂溶解后加入反应体系中， 升温至70-90°C下反应14-18小时，反应后，倒入冰水中搅拌，加碱液调节pH至弱碱性，用有 机溶剂萃取后，旋干溶剂，重结晶，得3-甲酰基-9溴乙基咔唑； (4) 希夫碱类荧光化合物的合成 将步骤（1)中制备出的罗丹明B-酰肼和步骤（3)中制备的3-甲酰基-9-溴乙基咔唑按 照比例1:1?1. 3的比例，加入到醇类溶剂中，并加入微量的催化剂，反应温度70?90°C， 反应时间1?4小时，冷却，过滤，洗涤沉淀，干燥，得希夫碱类荧光探针化合物。
3. 如权利要求中2所述的制备方法，其特征是步骤（1)中所述的酸为盐酸，其中HCl摩 尔比为1?3mol/L，加入的量为罗丹明B质量的30?50倍。
4. 如权利要求中2所述的制备方法，其特征是步骤（2)中所述的相转移催化剂为四丁 基溴化铵，或是四丁基硫酸氢铵。
5. 如权利要求中2所述的制备方法，其特征是步骤（2)中所述的极性溶剂为蒸馏水、无 水乙醇按照质量比I :8. 5?9. 5配置的混合溶剂。
6. 如权利要求书中2所述的制备方法，其特征是步骤（3)中所述的低温为-2?0°C， 惰性气氛为高纯氮气或者氩气。
7. 如权利要求中2所述的制备方法，其特征是步骤（3)中所述的调节至弱碱性所用的 碱液为饱和的NaHCO3溶液。
8. 如权利要求中2所述的制备方法，其特征是步骤（3)中所述的溶解和萃取所用的有 机溶剂均为重蒸后无水二氯甲烷。
9. 如权利要求中2所述的制备方法，其特征是步骤（4)中所述的催化剂为冰乙酸或者 对甲苯磺酸，用量为反应物质量的3%?5%。
【文档编号】C07D491/107GK104370927SQ201410583675
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】张献, 刘叔尧, 孙明明 申请人:齐鲁工业大学