具有近红外响应性的脂肪羧酸分子及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光敏型脂肪羧酸分子的制备，特别涉及一种具有近红外响应性的脂肪 羧酸分子及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 含有光敏单元分子的制备在分子开关、智能载药以及新型材料的设计与制备中均 有着重要的应用价值。人们尝试着将各种光响应单元通过不同类型的化学键引入到不同结 构的有机分子中，来构建具有光响应能力的反应单元。
[0003] 随着光敏材料的发展以及人们对光化学的深入研究，人们发现原有的光敏化合 物，尤其是光可降解有机分子已经无法满足日益增加的临床以及医药领域的需求。传统的 光可降解官能团响应区域多集中在紫外区（280-380nm)，但是紫外波段的光由于波长短，容 易被活体组织中的水分子散射掉，在组织中的穿深有限。而且紫外光对活体组织也有较强 的杀伤性，无法有效应用于生物和医学领域。
【发明内容】
[0004] 本发明针对现有技术中的不足，为了克服目前紫外光对活体杀伤性大和组织穿深 短等缺陷，本发明开发设计合成了一类在脂肪链中含有近红外光可降解单元的脂肪羧酸分 子，弥补了紫外光敏单元的应用局限性。
[0005] 本发明的技术方案是：
[0006] -种具有近红外响应性的脂肪羧酸分子，所述的羧酸分子的通式为：
[0007]
[0008] 其中，n为3-18的整数。
[0009] 优选的，所述的脂肪羧酸分子在近红外区波长780-820nm内进行光降解。
[0010] 优选的，所述的脂肪羧酸分子可在近红外区波长808nm内进行光降解。
[0011] 本发明的另一个目的在于公开上述的具有近红外响应性的脂肪羧酸分子的制备 方法，包括如下制备过程：
[0012]
[0013] 步骤I:以4-溴间苯二酚1为起始原料，在甲磺酸溶液中与4-氯乙酰乙酸乙酯反 应得到4-氯甲基6-溴-7-羟基香豆素2;
[0014] 步骤2 :以步骤1得到的4-氯甲基6-溴-7-羟基香豆素2为中间体，先在1，8-二 氮杂二环十一碳-7-烯催化下与二羧酸单叔丁酯进行酯化反应，再在无水碳酸钾催化下与 含有不同碳原子数的正构溴代烷烃进行醚化反应，得到含有近红外光可降解单元的羧酸叔 丁酯3;
[0015] 步骤3:在三氟乙酸的存在下将羧酸上的叔丁酯切除，得到含有香豆素单元的羧 酸分子4。
[0016] 其中，具体包括如下步骤：
[0017] 步骤I:4_溴间苯二酚溶于的甲磺酸溶液中配制成摩尔浓度为lOOmmol/L的溶液， 搅拌下加入等体积的140mmol/L的4-氯乙酰乙酸乙酯反应，氮气保护下于25°C搅拌24小 时，将反应液缓慢倾入5倍溶液体积的冰水中，抽滤，滤饼使用水洗涤至无酸性，真空干燥， 获得4-氯甲基_6_溴-7羟基香素2;
[0018] 步骤2:将等质量的4-氯甲基-6-溴-7羟基香豆素2, 丁二酸单叔丁酯和1，8-二 氮杂二环十一碳-7-烯分散在甲苯中，配制得到质量体积比为15 %的分散溶液；氮气 保护下回流2小时；冷至室温，旋转蒸发除去甲苯，残余物溶于丙酮中，加入与4-氯甲 基-6-溴-7羟基香豆素2等质量比例的正构溴代烷烃和5倍质量比例的无水碳酸钾，氮气 保护下避光回流6小时；滤除不溶物，滤液旋干，重新溶于乙醚，硅藻土过滤后，加入10%柠 檬酸水溶液萃取，有机相以无水硫酸钠干燥，得到黄色固体羧酸叔丁酯3;
[0019] 步骤3:将步骤2得到的产物溶于等体积二氯甲烷和三氟乙酸的混合溶剂中，所述 的混合溶剂的质量体积比为10%，在25°C下搅拌2小时，反应结束后旋转蒸发除去有机溶 剂，残余物在5mL乙醚-正己烷混合溶剂中结晶，得到黄色晶体羧酸分子4。
[0020] 本发明的有益效果是：
[0021] 1、本发明公开的脂肪羧酸分子4-羟甲基-6-溴-7羟基香豆素作为近红外光响应 单元，可在近红外光照下光降解，具有良好的光响应性。
[0022] 2、本发明公开的制备方法合成工艺简单，操作性强，可以较低的成本制备具有不 同结构的光敏型羧酸分子。
[0023] 3、本发明公开的制备方法反应产生的中间体可以不经纯化，在最后一步重结晶即 可得到纯度较高的目标产物。所得到的目标产物纯度较高，通过简单结晶即可实现98%以 上的纯度。
【附图说明】
[0024] 附图1为本发明具体实施例的光解碎片Ia的质谱图；
[0025] 附图2为本发明具体实施例的光解碎片2a的质谱图；
[0026] 附图3为本发明具体实施例的光解碎片3a的质谱图；
[0027] 附图4为本发明具体实施例的光解碎片4a的质谱图；
[0028] 附图5为本发明具体实施例的光解碎片5a的质谱图。
【具体实施方式】
[0029] 本发明的【具体实施方式】如下：
[0030] -种具有近红外响应性的脂肪羧酸分子的制备方法：
[0031] 步骤I:2g4-溴间苯二酚溶于甲磺酸中配制成摩尔浓度为lOOmmol/L的溶液，搅 拌下加入等体积140mmol/L的4-氯乙酰乙酸乙酯，氮气保护下于25°C搅拌24小时，将反应 液缓慢倾入300mL水中，抽滤，滤饼使用IOOmL水洗涤，真空干燥；
[0032] 步骤2:将2g4-氯甲基-6-溴-7羟基香豆素，2g丁二酸单叔丁酯和2g1，8_二氮 杂二环十一碳-7-烯分散在IOOmL甲苯中，氮气保护下回流2小时；冷至室温，旋转蒸发除 去甲苯，残余物溶于50mL丙酮中，加入IOg无水碳酸钾和2g的正构溴代烷烃，氮气保护下 避光回流6小时；滤除不溶物，滤液旋干，重新溶于60mL乙醚中，硅藻土过滤后，加入10% 柠檬酸水溶液萃取，有机相以无水硫酸钠干燥，得到黄色固体羧酸叔丁酯3;
[0033] 步骤3 :将步骤2得到的产物溶于IOmL二氯甲烷和IOmL三氟乙酸的混合溶剂中， 在25°C下搅拌2小时，反应结束后旋转蒸发除去有机溶剂，残余物在5mL乙醚-正己烷混合 溶剂中结晶，得到黄色晶体羧酸分子4。
[0034] 其中，正构溴代烷烃为含有偶数碳原子碳4-12个的正构溴代烷烃。
[0035] 根据以上方法制备得到具有近红外响应性的脂肪羧酸分子：
[0036]
[0037]化合物I(n=4)
[0038]核磁数据=1H-NMR(O)Cl3, 400MHz) :S=〇? 92(s,CH3, 3H)，1. 26-1. 34 (m,CH2, 2H) 1. 50-1. 53 (m，CH2, 2H)，1. 86-1. 88 (m，CH2, 2H)，2. 78-2. 81 (m，OCH2, 4H)，4. 06-4. 09 (m，CH2O ,2H),5. 27-5. 30(m,ArCH2O, 2H),6. 36(m,ArH, 1H),6. 83(m,ArH, 1H),7. 66-7. 67(m,ArH, 1H).
[0039]质谱数据：ESIMScalcdforC18H19BrO7, 426. 03;found427. 03 (M+H+)，428. 03 (M+ 2H+), 429. 03 (M+H+), 430. 03 (M+2H+).
[0040]
[0041]化合物II(n=6)
[0042]核磁数据：111-匪1?(〇)(：13,4001抱）：5=0.92(8,〇1 3,311)，1.26-1.34(11