一种喹啉环联恶唑酮环化合物、制备方法和应用_2

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, 1.84-1. 71 (m, 1Η) , 1. 68 - 1. 58 (m, 1Η) , 1. 55 - 1. 41 (m, 2Η) , 1. 36 - 1. 24 (m, 10Η) . 13C NMR(101MHz, CDCl3) δ 155. 51,151. 06, 148. 24, 147. 89, 143. 76, 129. 42, 129. 12, 128. 83, 12 8. 78, 128. 73, 128. 67, 128. 29, 127. 08, 126. 98, 124. 92, 122. 64, 122. 20, 119. 90, 115. 61, 11 5· 59, 80. 27, 71. 49, 57. 03, 42. 08, 28. 14, 27. 40, 24. 25, 22. 80, 19. 91.高分辨(ESI)m/z 计 算值 C22H24F6N203[M+Na] +501. 1589,实际值 501. 1602.
[0050] 实施例2
[0051]
[0052] 将反应式(ii)中的式(B)所示的化合物(I. 00g,2. lmmol)溶于50mL二氯甲烷中, 冰浴下缓慢加入戴斯-马丁氧化剂(I. 34g,3. 15_〇1),室温下搅拌过夜。反应6小时后,过 滤,滤液中加入500mL硫代硫酸钠饱和溶液淬灭氧化剂,再用150mL氢氧化钠饱和溶液洗三 次,用50mL乙酸乙酯萃取三次,合并有机相,无水硫酸钠干燥,旋干有机相。得到0. 99g式 (C)所示的淡黄色固体化合物。收率为95%。
[0053] 1H NMR (400MHz,CDCl3) δ 8. 47 (d,J = 8. 4Hz,1H),8. 39 - 8. 33 (m,0· 4H),8. 23 (d,J =6. 8Hz, I. 4H), 8. 09 (s, 1H), 7. 95 (s, 0. 4H), 7. 81 (t, J = 7. 9Hz, 1. 4H), 5. 59-5.46(m, 1.4H),4. 18-4.05(m,0.4H),3.88(d,J = 12. 9Hz, 1H) , 3. 08 -2. 87 (m, I. 6H), 2. 15 (d, J = 13. 0Hz, 1H), 2. 06 - I. 96 (m, 0. 4H), L 84 - I. 72 (m, 3H), L 71 -I. 64(m, I. 2H), I. 48(s, 4. 4H), I. 43(s, 11H)两种异构体· 13CNMR(101MHz,CDCl3) δ 203. 14 ,155. 69, 148. 11, 145. 29, 144. 40, 129. 50, 129. 29, 128. 82, 128. 56, 125. 50, 122. 22, 119. 4 8, 115. 26, 80. 87, 59. 46, 43. 25, 28. 19, 24. 90, 24. 80, 20. 71 仅仅给出主要异构体·高分辨 (ESI)m/z 计算值 C22H22F6N2O3 [M+Na]+477. 1613,实际值 477. 1624.
[0054] 实施例3
[0055]
[0056] 将反应式(iii)中的式(C)所示的化合物(lg,2. IOmmol)溶于乙醇中,一次性加 入IM的氢氧化钠溶液(3. 15mL,3. 15mmol),室温下搅拌过夜。反应8小时后,加入IOOmL 水,用二氯甲烷IOOmL萃取三次,合并有机相,无水硫酸钠干燥,旋干有机相,得到0. 70g如 式(D)所示的淡黄色喹啉环联恶唑酮环固体化合物,收率为82%。
[0057] 1H NMR (400MHz, CDCl3) 5 8.69 (d,J = 8. 6Hz, 1H) , 8. 2 I (d, J = 7. 2Hz, 1H), 7. 76(t, J = 8. 0Hz, 1H), 7. 66 (s, 1H), 3. 78 (t, J = 6. 3Hz, 2H), 2. 86 (t, J = 6.3Hz,2H),2.09 - 2.02(m,2H),1.93 - 1.85(m,2H).13CNMR(101MHz,CDCl3)Sl54.32,148· 01, 147. 66, 144. 73, 135. 71, 130. 44, 130. 33, 129. 50, 129. 45, 129. 39, 129. 34, 129. 32, 129. 02, 127. 37, 126. 89, 125. 62, 124. 85, 122. 45, 122. 13, 119. 71, 114. 79, 114. 77, 41. 24, 21. 94 ,2L 86, 19. 55.高分辨(ESI)m/z 计算值 C18H12F6N2O2 [M+Na]+425. 0701,实际值 425. 0717.
[0058] 式(D)所示的喹啉环联恶唑酮环化合物的高分辨示意图,如图7所示,图7表明了 在ESI下化合物m/z实际值为425. 0717。
[0059] 式(D)所示的喹啉环联恶唑酮环化合物的单晶衍射示意图,如图8所示,图8表明 了化合物(D)真实的原子空间排列。
[0060] 实施例4实施例3制备的式(D)所示的喹啉环联恶唑酮环化合物作为荧光发色团 的应用。
[0061] 式(D)所示的喹啉环联恶唑酮环化合物,其作为荧光发色团有及其重要的应用。 本发明采用稀溶液比较法测量荧光量子产率,具体方法如下:测定化合物荧光量子产率是 根据Crosby方法,方程如下:
[0063] 其中V为所测样品的发光量子产率,η为所用溶剂的折射率,D为发光积分面积,A 为激发波长位置的吸光值,L为光程(实验所用均为Icm)。下标r代表标准参照物,下标s 代表样品。本文中,测定式(D)所示的喹啉环联恶唑酮环化合物的量子产率所采用的标准 参照物为硫酸喹啉,0.1mol · L 1的硫酸水溶液中其荧光量子产率为0. 546 ( λ ex= 345nm)。 式(D)所示的喹啉环联恶唑酮环化合物在二氯甲烷中的吸收和发射光谱如下图9所示,其 最大吸收峰在367nm,发射峰出现在467nm,其斯托克位移较宽,其在甲苯中的总的荧光量 子产率为46%。实施例5本发明实施例3制备的式(D)所示的喹啉环联恶唑酮环化合物的 光谱学性质
[0064] 选用甲醇、二氯甲烷、甲苯和正己烷四种极性依次减小的溶剂来测定它的吸收光 谱和发射光谱,如图10和图11所示,本发明实施例3制备的式(D)所示的喹啉环联恶唑酮 环化合物的光谱学性质和溶剂的极性有着密切的联系。喹啉环联恶唑酮环化合物在甲醇、 二氯甲烷和甲苯中的吸收光谱没有太大变化,主要吸收峰有370nm,但是在溶剂极性较小的 正己烷中的能看到363nm和380nm两个吸收峰。式(D)所示的喹啉环联恶唑酮环化合物 在二氯甲烷、甲苯和正己烷四种极性依次减小的溶剂中的发射光谱发生了明显的蓝移,在 二氯甲烷和甲苯溶剂中的发射峰分别是470nm、450nm,在正己烷溶剂中的发射峰420nm和 400nm。在甲醇溶剂中,甲醇分子可能和式(D)所示的喹啉环联恶唑酮环化合物分子内的五 元恶唑酮环形成氢键减弱整个分子的共辄程度,影响整个分子的平面结构,所以喹啉环联 恶唑酮环化合物的荧光大大减弱。
[0065] 实施例6本发明实施例3制备的喹啉环联恶唑酮环化合物在细胞荧光成像方面的 应用
[0066] 本发明选取胃癌细胞株MGC-803为研究对象,将Iml悬浮细胞(2万/ml)接种于 24孔板中,37°C、5% 0)2过夜培养。弃去培养液,加入用不含血清的1640稀释的式(D)所 示的喹啉环联恶唑酮环化合物(30uM)0. 5ml,37°C、5% CO2孵育lh。随后弃去培养基,PBS 清洗2-3遍。最后加入0. 5ml PBS,倒置荧光显微镜下观察,最终得到细胞蓝色荧光成像,如 图12所示,通过白光和蓝光照射下化合物D培养过的胃癌细胞株的荧光成像的对比,表明 化合物(D)的荧光成像效果。
【主权项】
1. 一种喹啉环联恶唑酮环化合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将式 (A)所示的化合物甲氟喹溶于第一反应溶剂中,再加入三乙胺进行反应,得到式(B)所示的 化合物;(2)将所述式(B)所示的化合物溶于第二反应溶剂中,加入戴斯-马丁氧化剂进行 反应,得到式(C)所示的化合物;(3)将所述式(C)所示的化合物溶于第三反应溶剂中,再 加入氢氧化钠溶液进行反应,得到如式(D)所示的喹啉环联恶唑酮环化合物,反应过程如 下路线(a)所示:2. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述第一反应溶剂为 二氯甲烷。3. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤⑴中,所述甲氟喹与三乙胺 的摩尔比为甲氟喹:三乙胺=I :1. 05。4. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述第二反应溶剂为 二氯甲烷。5. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述式(B)所示的化 合物与戴斯-马丁氧化剂的摩尔比为式(B)所示的化合物:戴斯-马丁氧化剂=I :1. 5。6. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,是在冰浴条件下加入 所述戴斯-马丁氧化剂。7. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述第三反应溶剂为 乙醇。8. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述式(C)所示的化 合物与氢氧化钠的摩尔比为式(C)所示的化合物:氢氧化钠 =I :1. 5。9. 一种喹啉环联恶唑酮环化合物,其特征在于,所述喹啉环联恶唑酮环化合物为 1-(2,8-双(三氟甲基)喹啉-4-基)-5, 6, 7,8_四氢-3H-恶唑并[3, 4-a]吡啶-3酮,其 具有刚性共辄体系,且含有喹啉环联恶唑酮环的荧光发色团,其结构式如式(D)所示:10. 如权利要求9所述的喹啉环联恶唑酮环化合物,其特征在于,所述喹啉环联恶唑酮 环化合物根据权利要求1-8之任一项所述方法合成。11. 如权利要求9或10所述的喹啉环联恶唑酮环化合物作为荧光发色团中的应用。12. 如权利要求9或10所述的喹啉环联恶唑酮环化合物作为探针的应用。13. 如权利要求9或10所述的喹啉环联恶唑酮环化合物在细胞荧光成像中的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种喹啉环联恶唑酮环化合物及其制备方法,将式(A)所示的化合物甲氟喹溶于第一反应溶剂中,加入三乙胺进行反应,得到式(B)所示的化合物;将所述式(B)所示的化合物溶于第二反应溶剂中,加入戴斯-马丁氧化剂进行反应,得到式(C)所示的化合物;将所述式(C)所示的化合物溶于第三反应溶剂中,再加入氢氧化钠溶液进行反应,得到所述如式(D)所示的所述喹啉环联恶唑酮环化合物。本发明制备式(D)所示的喹啉环联恶唑酮环化合物的方法所用原料价廉易得,制备路线短,操作简单,反应条件温和,具有高原子经济性,高收率,无环境污染等特点。按本发明方法制得的式(D)所示的所述喹啉环联恶唑酮环化合物是一种新型的荧光发色团,其量子产率较高,固体可发光,Stock位移宽,本发明还提出了将式(D)所示的所述喹啉环联恶唑酮环化合物用于癌细胞荧光成像。
【IPC分类】G01N21/64, C07D498/04, C09K11/06
【公开号】CN105061465
【申请号】CN201510472446
【发明人】刘顺英, 雷玉冰, 胡文浩, 吕锋平, 管凤洁, 章雄文
【申请人】华东师范大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月5日
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