本发明涉及有机功能材料制备领域，更具体地说，本发明涉及一种具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料及合成方法。
背景技术：
香豆素衍生物是荧光功能染料中应用得最为广泛的一类，它属高档的荧光染料，具有发射强度高、色光鲜艳、荧光强烈、良好的耐光牢度、耐升华、牢度和耐晒牢度等特点。一般这类染料母体的3位和7位分别接有苯并噁(噻、咪)唑基和胺基等不同的取代基，并与香豆素的内酯环形成“推－拉”电子体系。荧光一般为蓝绿或黄绿光，但是这些染料具有比较小的stokes位移，容易受到生物体组织中一些内源性荧光发色团的干扰，因而制约了这些染料在生物体中的应用。
技术实现要素：
本发明的一个目的是解决上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料，本发明所合成的吩噻嗪类香豆素染料，有效克服了香豆素类染料stokes位移小、发射波长短的缺点。
本发明的另一目的是提供一种具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料的合成方法，本发明的合成路线简单，反应条件温和，且成本较低。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料，该染料的结构为化学式(ⅳ)：
其中，r基团表示
一种具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料的合成方法，包括以下步骤：
s1、以2-甲氧基吩噻嗪为原料，通过烷基化反应得到第一化合物，其结构为化学式(i)：
s2、将第一化合物与三氯氧磷发生vilsmeier-haack反应，得到第二化合物，其结构为化学式(ii)：
s3、将第二化合物去甲基化，得到第三化合物，其结构为化学式(iii)：
s4、由第三化合物与含亚甲基的氰基化合物发生环化反应得到具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料，其中，含亚甲基的氰基化合物为2-苯并噻唑乙腈、乙酰基乙腈、2-苯并咪唑乙腈、丙二腈、以及氰基乙酸乙酯中的一种。
以2-甲氧基吩噻嗪为原料，通过烷基化反应得到第一化合物，具体包括：将2-甲氧基吩噻嗪、naoh、1-溴丁烷、碘化钾、以及二甲亚砜混合并升温至70-80℃反应，tlc监测反应至2-甲氧基吩噻嗪反应完全，反应结束，经纯化得到棕色油状产物，即为第一化合物，其中，2-甲氧基吩噻嗪、naoh、1-溴丁烷、碘化钾、二甲亚砜的摩尔体积比为1mol:1-2mol:1-2mol:0.01-0.015mol:40-50ml。
第一化合物与三氯氧磷发生vilsmeier-haack反应具体包括以下步骤：
a1、向第一化合物中加入无水dmf搅拌溶解，得到第一溶液，其中，第一化合物与无水dmf的摩尔体积比为1mol:8-10ml；
a2、向三氯氧磷滴加无水dmf混合反应，有粉红色固体生成时，滴加入第一溶液，搅拌8-10min，升温至40-50℃进行反应，tlc监测反应至第一化合物反应完全，反应结束，经纯化得到黄色粉末，即为第二化合物，其中，第一化合物与三氯氧磷、无水dmf的摩尔体积比为1mol:1-1.2mol:750-850μl。
第二化合物去甲基化具体包括以下步骤：
b1、向第二化合物中加入无水乙腈搅拌溶解，得到第二溶液，其中，第二化合物与无水乙腈的摩尔体积比为1mol:6.5-7.5ml；
b2、向铝粉中加入无水乙腈混合并搅拌3-5min，然后加入碘，搅拌至体系变成土黄色，再滴加入第二溶液，tlc监测反应至第二化合物反应完全，反应结束，经纯化得到棕黄色油状液体，即为第三化合物，其中，第二化合物与铝粉、碘、无水乙腈的摩尔体积比为1mol:2-2.5mol:1.45-1.55mol:4-5ml。
由第三化合物与含亚甲基的氰基化合物发生环化反应，具体合成过程为：向第三化合物中加入含亚甲基的氰基化合物、无水乙醇混合搅拌3-5min，然后加入哌啶，升温至70-78℃进行反应，tlc监测反应至第三化合物反应完全，反应结束，经纯化得到红色粉末，即为具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料，其中，第三化合物与含亚甲基的氰基化合物、无水乙醇、哌啶的摩尔体积比为1mol:0.8-1mol:9-15ml:9-15μl。
制备所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料反应路线如下所示：
其中，r基团表示
本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明合成具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料的方法，一方面合成路线较为简单，本发明主要采用一些常用的化学反应类型，并且相对于常用的合成方法本发明在去甲基化时使用铝粉进行处理，产率高达70％，同时在弱碱条件下完成了环化反应，避免了实验过程中使用强酸，并且产率均在50％以上，另一方面该合成方法中所使用的的2-苯并噻唑乙腈、乙酰基乙腈、2-苯并咪唑乙腈、丙二腈、以及氰基乙酸乙酯等实验药品便宜易得。
2、本发明所合成的吩噻嗪类香豆素染料具有较大的stokes位移，克服了经典香豆素stokes位移小等缺陷，能够使其发射波长处于近红光区，这就避免了生物体组织中一些内源性荧光发色团的干扰，提高染料的生物组织穿透能力，本发明所合成的吩噻嗪类香豆素染料在生物体中具有很高的应用前景。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a的核磁氢谱图；
图2为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a的核磁碳谱图；
图3为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a的高分辨质谱图；
图4为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5b的核磁氢谱图；
图5为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5b的核磁碳谱图；
图6为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5b的高分辨质谱图；
图7为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5c的核磁氢谱图；
图8为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5c的核磁碳谱图；
图9为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5c的高分辨质谱图；
图10为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5d的核磁氢谱图；
图11为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5d的核磁碳谱图；
图12为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5d的高分辨质谱图；
图13为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5e的核磁氢谱图；
图14为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5e的核磁碳谱图；
图15为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5e的高分辨质谱图；
图16为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a-5e在二氯甲烷中的紫外光谱图；
图17为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a-5e在四氢呋喃中的紫外光谱图；
图18为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a-5e在乙醇中的紫外光谱图；
图19为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a-5e在乙腈中的紫外光谱图；
图20为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a-5e在pbs:ch3cn＝1:1混合溶液中的紫外光谱图；
图21为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a-5e在二氯甲烷中的荧光光谱图；
图22为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a-5e在四氢呋喃中的荧光光谱图；
图23为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a-5e在乙醇中的荧光光谱图；
图24为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a-5e在乙腈中的荧光光谱图；
图25为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a-5e在pbs:ch3cn＝1:1中的荧光光谱图；
图26为本发明所述具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5b的荧光和紫外归一化谱图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
<实施例1>
具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a，该染料的结构为化学式(ⅰ)：
具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a的合成方法，包括以下步骤：
步骤一、以2-甲氧基吩噻嗪为原料，通过烷基化反应得到第一化合物，具体包括：将2-甲氧基吩噻嗪1.14g(5mmol)、naoh0.4g(10mmol)、1-溴丁烷1.062ml(10mmol)、碘化钾12mg(0.074mmol)、以及二甲亚砜5ml混合并升温至80℃反应，tlc监测反应至2-甲氧基吩噻嗪反应完全，反应结束，体系冷却至室温，并倒入蒸馏水中，用二氯甲烷萃取，再用饱和氯化钠溶液洗涤4次，收集有机相，并用无水na2so4干燥，过滤得到滤液，减压蒸馏除去溶剂，经柱层析(v石油醚:v二氯甲烷＝8:1)纯化得到棕色油状产物，即为第一化合物0.997g，产率为70％，1hnmr(300mhz，cdcl3)δ7.25-7.12(m，2h)，7.06(d，j＝8.2hz，1h)，6.92(d,j＝8.1hz，2h)，6.54(s，2h)，3.81(d，j＝4.4hz，5h)，1.89-1.79(m,2h)，1.56-1.46(m，2h)，0.99(t，j＝7.2hz，3h)；13cnmr(75mhz，cdcl3)δ159.80，146.67，145.02，127.62，127.38，127.04，127.04，125.57，122.43，115.64，106.79，103.47，55.50，47.33，29.03，20.21，13.82。
步骤二、第一化合物与三氯氧磷发生vilsmeier-haack反应具体包括：向第一化合物0.57g(2mmol)中加入无水2mldmf搅拌溶解，得到第一溶液，备用；向三氯氧磷0.2ml(2.4mmol)滴加无水170μldmf混合反应，有粉红色固体生成时，滴加入第一溶液，搅拌10min，升温至50℃进行反应，tlc监测反应至第一化合物反应完全，反应结束，将体系冷却至室温，并倒入碎冰中，然后用饱和nahco3调节至ph为7，再用二氯甲烷萃取，得到有机相，将有机相依次用饱和食盐水、去离子水洗涤，并用无水na2so4干燥，过滤得到滤液，并减压蒸馏除去溶剂，经柱层析(v石油醚:v乙酸乙酯＝3:1)纯化得到黄色粉末，即为第二化合物0.474g，产率为76％，mp为82℃，1hnmr(300mhz，cdcl3)δ10.20(s，1h)，7.53(s，1h)，7.13(dd，j＝16.8，7.7hz，2h)，7.01-6.85(m，2h)，6.37(s，1h)，3.90(s,5h)，1.84(m，2h)，1.48(m，2h)，0.97(t，j＝7.1hz，3h)；13cnmr(75mhz，cdcl3)δ187.20，162.65，152.45，142.98，127.48，127.30，126.74，124.58，123.54，119.58，116.08，115.9，98.64，55.75，47.83，28.92，20.10，13.80；c18h19no2snahrms(esi)m/z[m+na]+＝336.1029。
步骤三、第二化合物去甲基化具体包括：向第二化合物0.125g(0.4mmol)中加入3ml无水乙腈搅拌溶解，得到第二溶液，备用；向铝粉0.028g(1mmol)中加入2ml无水乙腈混合并搅拌5min，然后加入碘0.152g(0.62mmol)，搅拌至体系变成土黄色，再滴加入第二溶液，tlc监测反应至第二化合物反应完全，反应结束，将体系冷却至室温，并倒入80-100ml冰水中，用乙酸乙酯萃取，得到有机相，将有机相依次用饱和食盐水、去离子水洗涤，并用无水na2so4干燥，过滤得到滤液，减压蒸馏除去溶剂，经柱层析(v石油醚:v二氯甲烷＝2:1)纯化得到棕黄色油状液体，即为第三化合物0.84g，产率为70％，1hnmr(300mhz，cdcl3)δ11.40(s，1h)，9.62(s，1h)，7.23-7.10(m，3h)，7.02-6.91(m，2h)，6.40(s，1h)，3.99-3.78(m，2h)，1.88-1.78(m，2h)，1.51-1.44(m，2h)，0.98(t，j＝7.4hz，3h)；13cnmr(75mhz，cdcl3)δ193.35，163.13，153.24，142.54，130.92，127.44，127.44，124.02，123.70，116.23，115.97，114.44，103.00，48.00，28.68，20.05，13.72；c17h17no2snahrms(esi)m/z[m+na]+＝322.0872。
步骤四、由第三化合物与含亚甲基氰基化合物发生环化反应，具体过程为：向第三化合物89mg(0.3mmol)中加入2-苯并噻唑乙腈52mg(0.3mmol)、无水乙醇5ml混合搅拌3-5min，然后加入哌啶5μl，升温至78℃进行反应，tlc监测反应至第三化合物反应完全，反应结束，并加入20-30ml10m的hcl溶液，加热30min，用饱和碳酸氢钠调节ph至中性，然后用二氯甲烷萃取，再用饱和食盐水洗涤4次，收集有机相，并用无水na2so4干燥，过滤得到滤液，减压蒸馏除去溶剂，经柱层析(v石油醚:v二氯甲烷＝2:1)纯化得到红色粉末，即为具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a83mg，mp为261–264℃,产率为61％，其结构经h-nmr、c-nmr和ms分析确定，如图1-3所示。
<实施例2>
具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5b，该染料5b的结构为化学式(ⅱ)：
具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5b的合成方法，包括以下步骤：
步骤一、以2-甲氧基吩噻嗪为原料，通过烷基化反应得到第一化合物，具体包括：将2-甲氧基吩噻嗪1.14g(5mmol)、naoh0.4g(10mmol)、1-溴丁烷1.062ml(10mmol)、碘化钾12mg(0.074mmol)、以及二甲亚砜5ml混合并升温至80℃反应，tlc监测反应至2-甲氧基吩噻嗪反应完全，反应结束，体系冷却至室温，并倒入蒸馏水中，用二氯甲烷萃取，再用饱和氯化钠溶液洗涤4次，收集有机相，并用无水na2so4干燥，过滤得到滤液，减压蒸馏除去溶剂，经柱层析(v石油醚:v二氯甲烷＝8:1)纯化得到棕色油状产物，即为第一化合物0.997g，产率为70％，1hnmr(300mhz，cdcl3)δ7.25-7.12(m，2h)，7.06(d，j＝8.2hz，1h)，6.92(d,j＝8.1hz，2h)，6.54(s，2h)，3.81(d，j＝4.4hz，5h)，1.89-1.79(m,2h)，1.56-1.46(m，2h)，0.99(t，j＝7.2hz，3h)；13cnmr(75mhz，cdcl3)δ159.80，146.67，145.02，127.62，127.38，127.04，127.04，125.57，122.43，115.64，106.79，103.47，55.50，47.33，29.03，20.21，13.82。
步骤二、第一化合物与三氯氧磷发生vilsmeier-haack反应具体包括：向第一化合物0.57g(2mmol)中加入无水dmf2ml搅拌溶解，得到第一溶液，备用；向三氯氧磷0.2ml(2.4mmol)滴加无水dmf170μl混合反应，有粉红色固体生成时，滴加入第一溶液，搅拌10min，升温至50℃进行反应，tlc监测反应至第一化合物反应完全，反应结束，将体系冷却至室温，并倒入碎冰中，然后用饱和nahco3调节至ph为7，再用二氯甲烷萃取，得到有机相，将有机相依次用饱和食盐水、去离子水洗涤，并用无水na2so4干燥，过滤得到滤液，并减压蒸馏除去溶剂，经柱层析(v石油醚:v乙酸乙酯＝3:1)纯化得到黄色粉末，即为第二化合物0.474g，产率为76％，mp为82℃，1hnmr(300mhz，cdcl3)δ10.20(s，1h)，7.53(s，1h)，7.13(dd，j＝16.8，7.7hz，2h)，7.01-6.85(m，2h)，6.37(s，1h)，3.90(s,5h)，1.84(m，2h)，1.48(m，2h)，0.97(t，j＝7.1hz，3h)；13cnmr(75mhz，cdcl3)δ187.20，162.65，152.45，142.98，127.48，127.30，126.74，124.58，123.54，119.58，116.08，115.9，98.64，55.75，47.83，28.92，20.10，13.80；c18h19no2snahrms(esi)m/z[m+na]+＝336.1029。
步骤三、第二化合物去甲基化具体包括：向第二化合物0.125g(0.4mmol)中加入3ml无水乙腈搅拌溶解，得到第二溶液，备用；向铝粉0.028g(1mmol)中加入2ml无水乙腈混合并搅拌5min，然后加入碘0.152g(0.62mmol)，搅拌至体系变成土黄色，再滴加入第二溶液，tlc监测反应至第二化合物反应完全，反应结束，将体系冷却至室温，并倒入80-100ml冰水中，用乙酸乙酯萃取，得到有机相，将有机相依次用饱和食盐水、去离子水洗涤，并用无水na2so4干燥，过滤得到滤液，减压蒸馏除去溶剂，经柱层析(v石油醚:v二氯甲烷＝2:1)纯化得到棕黄色油状液体，即为第三化合物0.84g，产率为70％，1hnmr(300mhz，cdcl3)δ11.40(s，1h)，9.62(s，1h)，7.23-7.10(m，3h)，7.02-6.91(m，2h)，6.40(s，1h)，3.99-3.78(m，2h)，1.88-1.78(m，2h)，1.51-1.44(m，2h)，0.98(t，j＝7.4hz，3h)；13cnmr(75mhz，cdcl3)δ193.35，163.13，153.24，142.54，130.92，127.44，127.44，124.02，123.70，116.23，115.97，114.44，103.00，48.00，28.68，20.05，13.72；c17h17no2snahrms(esi)m/z[m+na]+＝322.0872。
步骤四、由第三化合物与含亚甲基氰基化合物发生环化反应，具体过程为：向第三化合物89mg(0.3mmol)中加入乙酰基乙腈39mg(0.3mmol)、无水乙醇5ml混合搅拌3-5min，然后加入哌啶5μl，升温至78℃进行反应，tlc监测反应至第三化合物反应完全，反应结束，并加入20-30ml10m的hcl溶液，加热30min，用饱和碳酸氢钠调节ph至中性，然后用二氯甲烷萃取，再用饱和食盐水洗涤4次，收集有机相，并用无水na2so4干燥，过滤得到滤液，减压蒸馏除去溶剂，经柱层析(v石油醚:v二氯甲烷＝2:1)纯化得到79mg红色粉末，即为具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5b，mp为141-143℃，产率为72％，其结构经h-nmr、c-nmr和ms分析确定，如图4-6所示。
<实施例3>
具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5c，该染料5c的结构为化学式(ⅲ)：
具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5c的合成方法，包括以下步骤：
步骤一、以2-甲氧基吩噻嗪为原料，通过烷基化反应得到第一化合物，具体包括：将2-甲氧基吩噻嗪1.14g(5mmol)、naoh0.4g(10mmol)、1-溴丁烷1.062ml(10mmol)、碘化钾12mg(0.074mmol)、以及二甲亚砜5ml混合并升温至80℃反应，tlc监测反应至2-甲氧基吩噻嗪反应完全，反应结束，体系冷却至室温，并倒入蒸馏水中，用二氯甲烷萃取，再用饱和氯化钠溶液洗涤4次，收集有机相，并用无水na2so4干燥，过滤得到滤液，减压蒸馏除去溶剂，经柱层析(v石油醚:v二氯甲烷＝8:1)纯化得到棕色油状产物，即为第一化合物0.997g，产率为70％，1hnmr(300mhz，cdcl3)δ7.25-7.12(m，2h)，7.06(d，j＝8.2hz，1h)，6.92(d,j＝8.1hz，2h)，6.54(s，2h)，3.81(d，j＝4.4hz，5h)，1.89-1.79(m,2h)，1.56-1.46(m，2h)，0.99(t，j＝7.2hz，3h)；13cnmr(75mhz，cdcl3)δ159.80，146.67，145.02，127.62，127.38，127.04，127.04，125.57，122.43，115.64，106.79，103.47，55.50，47.33，29.03，20.21，13.82。
步骤二、第一化合物与三氯氧磷发生vilsmeier-haack反应具体包括：向第一化合物0.57g(2mmol)中加入无水dmf2ml搅拌溶解，得到第一溶液，备用；向三氯氧磷0.2ml(2.4mmol)滴加无水dmf170μl混合反应，有粉红色固体生成时，滴加入第一溶液，搅拌10min，升温至50℃进行反应，tlc监测反应至第一化合物反应完全，反应结束，将体系冷却至室温，并倒入碎冰中，然后用饱和nahco3调节至ph为7，再用二氯甲烷萃取，得到有机相，将有机相依次用饱和食盐水、去离子水洗涤，并用无水na2so4干燥，过滤得到滤液，并减压蒸馏除去溶剂，经柱层析(v石油醚:v乙酸乙酯＝3:1)纯化得到黄色粉末，即为第二化合物0.474g，产率为76％，mp为82℃，1hnmr(300mhz，cdcl3)δ10.20(s，1h)，7.53(s，1h)，7.13(dd，j＝16.8，7.7hz，2h)，7.01-6.85(m，2h)，6.37(s，1h)，3.90(s,5h)，1.84(m，2h)，1.48(m，2h)，0.97(t，j＝7.1hz，3h)；13cnmr(75mhz，cdcl3)δ187.20，162.65，152.45，142.98，127.48，127.30，126.74，124.58，123.54，119.58，116.08，115.9，98.64，55.75，47.83，28.92，20.10，13.80；c18h19no2snahrms(esi)m/z[m+na]+＝336.1029。
步骤三、第二化合物去甲基化具体包括：向第二化合物0.125g(0.4mmol)中加入3ml无水乙腈搅拌溶解，得到第二溶液，备用；向铝粉0.028g(1mmol)中加入2ml无水乙腈混合并搅拌5min，然后加入碘0.152g(0.62mmol)，搅拌至体系变成土黄色，再滴加入第二溶液，tlc监测反应至第二化合物反应完全，反应结束，将体系冷却至室温，并倒入80-100ml冰水中，用乙酸乙酯萃取，得到有机相，将有机相依次用饱和食盐水、去离子水洗涤，并用无水na2so4干燥，过滤得到滤液，减压蒸馏除去溶剂，经柱层析(v石油醚:v二氯甲烷＝2:1)纯化得到棕黄色油状液体，即为第三化合物0.84g，产率为70％，1hnmr(300mhz，cdcl3)δ11.40(s，1h)，9.62(s，1h)，7.23-7.10(m，3h)，7.02-6.91(m，2h)，6.40(s，1h)，3.99-3.78(m，2h)，1.88-1.78(m，2h)，1.51-1.44(m，2h)，0.98(t，j＝7.4hz，3h)；13cnmr(75mhz，cdcl3)δ193.35，163.13，153.24，142.54，130.92，127.44，127.44，124.02，123.70，116.23，115.97，114.44，103.00，48.00，28.68，20.05，13.72；c17h17no2snahrms(esi)m/z[m+na]+＝322.0872。
步骤四、由第三化合物与含亚甲基氰基化合物发生环化反应，具体过程为：向第三化合物89mg(0.3mmol)中加入2-苯并咪唑乙腈46mg(0.3mmol)、无水乙醇5ml混合搅拌3-5min，然后加入哌啶5μl，升温至78℃进行反应，tlc监测反应至第三化合物反应完全，反应结束，并加入20-30ml10m的hcl溶液，加热30min，用饱和碳酸氢钠调节ph至中性，然后用二氯甲烷萃取，再用饱和食盐水洗涤4次，收集有机相，并用无水na2so4干燥，过滤得到滤液，减压蒸馏除去溶剂，经柱层析(v石油醚:v二氯甲烷＝2:1)纯化得到70mg红色粉末，即为具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5c，mp为282-284℃，产率为53％，其结构经h-nmr、c-nmr和ms分析确定，如图7-9所示。
<实施例4>
具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5d，该染料5d的结构为化学式(ⅳ)：
具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5d的合成方法，包括以下步骤：
步骤一、以2-甲氧基吩噻嗪为原料，通过烷基化反应得到第一化合物，具体包括：将2-甲氧基吩噻嗪1.14g(5mmol)、naoh0.4g(10mmol)、1-溴丁烷1.062ml(10mmol)、碘化钾12mg(0.074mmol)、以及二甲亚砜5ml混合并升温至80℃反应，tlc监测反应至2-甲氧基吩噻嗪反应完全，反应结束，体系冷却至室温，并倒入蒸馏水中，用二氯甲烷萃取，再用饱和氯化钠溶液洗涤4次，收集有机相，并用无水na2so4干燥，过滤得到滤液，减压蒸馏除去溶剂，经柱层析(v石油醚:v二氯甲烷＝8:1)纯化得到棕色油状产物，即为第一化合物0.997g，产率为70％，1hnmr(300mhz，cdcl3)δ7.25-7.12(m，2h)，7.06(d，j＝8.2hz，1h)，6.92(d,j＝8.1hz，2h)，6.54(s，2h)，3.81(d，j＝4.4hz，5h)，1.89-1.79(m,2h)，1.56-1.46(m，2h)，0.99(t，j＝7.2hz，3h)；13cnmr(75mhz，cdcl3)δ159.80，146.67，145.02，127.62，127.38，127.04，127.04，125.57，122.43，115.64，106.79，103.47，55.50，47.33，29.03，20.21，13.82。
步骤二、第一化合物与三氯氧磷发生vilsmeier-haack反应具体包括：向第一化合物0.57g(2mmol)中加入无水dmf2ml搅拌溶解，得到第一溶液，备用；向三氯氧磷0.2ml(2.4mmol)滴加无水dmf170μl混合反应，有粉红色固体生成时，滴加入第一溶液，搅拌10min，升温至50℃进行反应，tlc监测反应至第一化合物反应完全，反应结束，将体系冷却至室温，并倒入碎冰中，然后用饱和nahco3调节至ph为7，再用二氯甲烷萃取，得到有机相，将有机相依次用饱和食盐水、去离子水洗涤，并用无水na2so4干燥，过滤得到滤液，并减压蒸馏除去溶剂，经柱层析(v石油醚:v乙酸乙酯＝3:1)纯化得到黄色粉末，即为第二化合物0.474g，产率为76％，mp为82℃，1hnmr(300mhz，cdcl3)δ10.20(s，1h)，7.53(s，1h)，7.13(dd，j＝16.8，7.7hz，2h)，7.01-6.85(m，2h)，6.37(s，1h)，3.90(s,5h)，1.84(m，2h)，1.48(m，2h)，0.97(t，j＝7.1hz，3h)；13cnmr(75mhz，cdcl3)δ187.20，162.65，152.45，142.98，127.48，127.30，126.74，124.58，123.54，119.58，116.08，115.9，98.64，55.75，47.83，28.92，20.10，13.80；c18h19no2snahrms(esi)m/z[m+na]+＝336.1029。
步骤三、第二化合物去甲基化具体包括：向第二化合物0.125g(0.4mmol)中加入3ml无水乙腈搅拌溶解，得到第二溶液，备用；向铝粉0.028g(1mmol)中加入2ml无水乙腈混合并搅拌5min，然后加入碘0.152g(0.62mmol)，搅拌至体系变成土黄色，再滴加入第二溶液，tlc监测反应至第二化合物反应完全，反应结束，将体系冷却至室温，并倒入80-100ml冰水中，用乙酸乙酯萃取，得到有机相，将有机相依次用饱和食盐水、去离子水洗涤，并用无水na2so4干燥，过滤得到滤液，减压蒸馏除去溶剂，经柱层析(v石油醚:v二氯甲烷＝2:1)纯化得到棕黄色油状液体，即为第三化合物0.84g，产率为70％，1hnmr(300mhz，cdcl3)δ11.40(s，1h)，9.62(s，1h)，7.23-7.10(m，3h)，7.02-6.91(m，2h)，6.40(s，1h)，3.99-3.78(m，2h)，1.88-1.78(m，2h)，1.51-1.44(m，2h)，0.98(t，j＝7.4hz，3h)；13cnmr(75mhz，cdcl3)δ193.35，163.13，153.24，142.54，130.92，127.44，127.44，124.02，123.70，116.23，115.97，114.44，103.00，48.00，28.68，20.05，13.72；c17h17no2snahrms(esi)m/z[m+na]+＝322.0872。
步骤四、由第三化合物与含亚甲基氰基化合物发生环化反应，具体过程为：向第三化合物89mg(0.3mmol)中加入丙二腈20mg(0.3mmol)、无水乙醇5ml混合搅拌3-5min，然后加入哌啶5μl，升温至78℃进行反应，tlc监测反应至第三化合物反应完全，反应结束，并加入20-30ml10m的hcl溶液，加热30min，用饱和碳酸氢钠调节ph至中性，然后用二氯甲烷萃取，再用饱和食盐水洗涤4次，收集有机相，并用无水na2so4干燥，过滤得到滤液，减压蒸馏除去溶剂，经柱层析(v石油醚:v二氯甲烷＝2:1)纯化得到65mg红色粉末，即为具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5d，mp为212-222℃，产率为62.3％，其结构经h-nmr、c-nmr和ms分析确定，如图10-12所示。
<实施例5>
具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5e，该染料5e的结构为化学式(ⅴ)：
具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5d的合成方法，包括以下步骤：
步骤一、以2-甲氧基吩噻嗪为原料，通过烷基化反应得到第一化合物，具体包括：将2-甲氧基吩噻嗪1.14g(5mmol)、naoh0.4g(10mmol)、1-溴丁烷1.062ml(10mmol)、碘化钾12mg(0.074mmol)、以及二甲亚砜5ml混合并升温至80℃反应，tlc监测反应至2-甲氧基吩噻嗪反应完全，反应结束，体系冷却至室温，并倒入蒸馏水中，用二氯甲烷萃取，再用饱和氯化钠溶液洗涤4次，收集有机相，并用无水na2so4干燥，过滤得到滤液，减压蒸馏除去溶剂，经柱层析(v石油醚:v二氯甲烷＝8:1)纯化得到棕色油状产物，即为第一化合物0.997g，产率为70％，1hnmr(300mhz，cdcl3)δ7.25-7.12(m，2h)，7.06(d，j＝8.2hz，1h)，6.92(d,j＝8.1hz，2h)，6.54(s，2h)，3.81(d，j＝4.4hz，5h)，1.89-1.79(m,2h)，1.56-1.46(m，2h)，0.99(t，j＝7.2hz，3h)；13cnmr(75mhz，cdcl3)δ159.80，146.67，145.02，127.62，127.38，127.04，127.04，125.57，122.43，115.64，106.79，103.47，55.50，47.33，29.03，20.21，13.82。
步骤二、第一化合物与三氯氧磷发生vilsmeier-haack反应具体包括：向第一化合物0.57g(2mmol)中加入无水dmf2ml搅拌溶解，得到第一溶液，备用；向三氯氧磷0.2ml(2.4mmol)滴加无水dmf170μl混合反应，有粉红色固体生成时，滴加入第一溶液，搅拌10min，升温至50℃进行反应，tlc监测反应至第一化合物反应完全，反应结束，将体系冷却至室温，并倒入碎冰中，然后用饱和nahco3调节至ph为7，再用二氯甲烷萃取，得到有机相，将有机相依次用饱和食盐水、去离子水洗涤，并用无水na2so4干燥，过滤得到滤液，并减压蒸馏除去溶剂，经柱层析(v石油醚:v乙酸乙酯＝3:1)纯化得到黄色粉末，即为第二化合物0.474g，产率为76％，mp为82℃，1hnmr(300mhz，cdcl3)δ10.20(s，1h)，7.53(s，1h)，7.13(dd，j＝16.8，7.7hz，2h)，7.01-6.85(m，2h)，6.37(s，1h)，3.90(s,5h)，1.84(m，2h)，1.48(m，2h)，0.97(t，j＝7.1hz，3h)；13cnmr(75mhz，cdcl3)δ187.20，162.65，152.45，142.98，127.48，127.30，126.74，124.58，123.54，119.58，116.08，115.9，98.64，55.75，47.83，28.92，20.10，13.80；c18h19no2snahrms(esi)m/z[m+na]+＝336.1029。
步骤三、第二化合物去甲基化具体包括：向第二化合物0.125g(0.4mmol)中加入3ml无水乙腈搅拌溶解，得到第二溶液，备用；向铝粉0.028g(1mmol)中加入2ml无水乙腈混合并搅拌5min，然后加入碘0.152g(0.62mmol)，搅拌至体系变成土黄色，再滴加入第二溶液，tlc监测反应至第二化合物反应完全，反应结束，将体系冷却至室温，并倒入80-100ml冰水中，用乙酸乙酯萃取，得到有机相，将有机相依次用饱和食盐水、去离子水洗涤，并用无水na2so4干燥，过滤得到滤液，减压蒸馏除去溶剂，经柱层析(v石油醚:v二氯甲烷＝2:1)纯化得到棕黄色油状液体，即为第三化合物0.84g，产率为70％，1hnmr(300mhz，cdcl3)δ11.40(s，1h)，9.62(s，1h)，7.23-7.10(m，3h)，7.02-6.91(m，2h)，6.40(s，1h)，3.99-3.78(m，2h)，1.88-1.78(m，2h)，1.51-1.44(m，2h)，0.98(t，j＝7.4hz，3h)；13cnmr(75mhz，cdcl3)δ193.35，163.13，153.24，142.54，130.92，127.44，127.44，124.02，123.70，116.23，115.97，114.44，103.00，48.00，28.68，20.05，13.72；c17h17no2snahrms(esi)m/z[m+na]+＝322.0872。
步骤四、由第三化合物与含亚甲基氰基化合物发生环化反应，具体过程为：向第三化合物89mg(0.3mmol)中加入氰基乙酸乙酯48mg(0.3mmol)、无水乙醇5ml混合搅拌3-5min，然后加入哌啶5μl，升温至78℃进行反应，tlc监测反应至第三化合物反应完全，反应结束，并加入20-30ml10m的hcl溶液，加热30min，用饱和碳酸氢钠调节ph至中性，然后用二氯甲烷萃取，再用饱和食盐水洗涤4次，收集有机相，并用无水na2so4干燥，过滤得到滤液，减压蒸馏除去溶剂，经柱层析(v石油醚:v二氯甲烷＝2:1)纯化得到64mg，红色粉末，即为具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5e，mp为131-133℃,产率为54％，其结构经h-nmr、c-nmr和ms分析确定，如图13-15所示。
对比例1
选择香豆素，并测试其紫外和荧光光谱。
对比例2
选择7-羟基香豆素，并测其紫外和荧光光谱。
取本发明实施例1的具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a，分别配制成10-3m的dcm溶液、thf溶液、etoh溶液、(pbs：ch3cn＝1：1)混合溶液、以及ch3cn溶液，并依次测试其荧光光谱和紫外光谱，结果如表1-5所示；采用上述方法，分别配制浓度为10-3m具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5b-5e的上述五种溶液，并依次测试其荧光光谱和紫外光谱，结果如表1-5所示；取对比例1的香豆素、对比例2的7-羟基香豆素，并加入etoh配制成10-3m的etoh溶液作为对照实验，测定其荧光光谱和紫外光谱，结果显示对比例1的香豆素没有荧光，对比例2的7-羟基香豆素其测试数据依次为λabs＝360、λem＝450、stokes位移为90，对比分析实施例1-5与对比例1、对比例2的测试数据可以看出本发明的具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a-5e具有较大的stokes位移，克服了经典香豆素stokes位移小等缺陷，能够使其发射波长处于近红光区，这就避免了生物体组织中一些内源性荧光发色团的干扰，提高吩噻嗪类香豆素染料的生物组织穿透能力。
表1为具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a-5e在dcm中的stokes位移
表2为具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a-5e在thf中的stokes位移
表3为具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a-5e在etoh中的stokes位移
表4为具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a-5e在pbs：ch3cn＝1：1中的stokes
位移
表5为具有大stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料5a-5e在ch3cn中的stokes位移
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。