新型有机电子转移介体和包括其的装置

1.本发明涉及新型有机电子转移介体和包括其的电化学生物传感器。


背景技术：

2.葡萄糖传感器的操作原理如图1所示。具体地，葡萄糖被葡糖氧化酶氧化成葡糖酸，而接收电子的经还原的中间体将电子转移至电极。结果，通过血糖和酶之间的反应产生的电子流被转换成电信号，从而可以知晓血糖浓度。
3.用于血糖测量条的代表性葡萄糖脱氢酶为葡萄糖脱氢酶-黄素腺嘌呤二核苷酸(fad-gdh)。需要能够帮助电子在fad-gdh和电极之间移动的电子转移介体，并且fe(cn)
6-3
已知为适当的化合物，因为它容易溶于水，所以价格低廉而且具有很高的敏感性。然而，由于活性位点的亲合性低，fad-gdh和fe(cn)
6-3
的速率常数(k2＝k
cat
/km)低至约1
×
103m-1
s-1
，因此存在两者之间的反应性不好这一局限性。
4.另一方面，具有高速率常数的锇类复合物用作电子转移介体。当复合物的配体被修饰时，它可被调节为具有适当的电化学电势，因此在可用性方面非常有用，但是由于锇金属非常昂贵，它不适合在一次性血糖测量条中使用。因此，关于有机化合物作为廉价和可持续替代物的研究正在进行之中。虽然各种有机电子转移介体的特点包括萘醌/菲醌衍生物，但仍需要开发可用作这种电子转移介体的有机类材料。


技术实现要素：

5.【技术问题】
6.在这种情况下，本发明人已经注意到了吩噻嗪有机电子转移介体的氧化还原反应。当氧化还原反应发生在如下面反应式1所示的相应的吩噻嗪有机电子转移介体中时，与在水溶液中测量的ag/agcl参考电极相比，氧化还原电势已知为-0.1v(参见国际专利公开号wo 2008/036516，参见美国专利us 5,520,786)。
7.葡萄糖传感器在低血糖部分(低响应电流部分)中的准确度差的一个重要因素是，该部分中有相对较高的背景电流。这种背景电流之所以发生，是因为除了来自酶的电子之外，对于来自周围环境的电子也有通道。因此，为了最小化这种背景电流，必须阻断电子转移介体从周围环境接收电子的路径，为此目的，最好使电子转移介体的标准还原电势在水溶液中测量时与ag/agcl参考电极相比具有约-0.2～0.1v的值。当在有机溶剂(ch3cn，dmso等)中测量时，它与ag/agcl参考电极相比可表现出-0.4～0.1v之间的值。
8.[反应式1]
[0009]
吩噻嗪有机电子转移介体的氧化还原反应
[0010][0011]
另一方面，与ag/agcl参考电极相比，黄素[或异咯嗪]衍生物比如反应式2的氧化还原电势已知为-0.46v。该化合物具有与fad类似的氧化还原电势，是fad的衍生物，作为氧化还原辅酶是熟知的，但作为用于葡萄糖传感器的电子转移介体，它并没有表现出最佳氧化还原电势。
[0012]
[反应式2]
[0013]
核黄素和黄素腺苷二核苷酸(fad)的结构和其衍生物(异咯嗪)的氧化还原反应
[0014][0015]
考虑报道的fad-fdah2衍生物的氧化还原电势，可见具有吸电子取代基的衍生物的电势在更正的方向上转移(参考j.am.chem.soc.1998，120，2251-2255)[反应式3]。根据该文档，当在黄素框架的7位和8位处的吸电子基团f、cl和cn等被取代时，氧化还原电势在
更正的方向上转移。然而，当其在该文档中描述的黄素衍生物中的水溶液测量时，没有化合物具有葡萄糖电子转移介体的最佳氧化还原电势(-0.2～0,1v)。只有当它至少在第7位和第8位具有cn基团或具有比引入基团具有更强的吸电子基团特性的取代基时，才能预期具有期望的氧化还原电势值。
[0016]
[反应式3]
[0017]
黄素衍生物的还原电势(v)(100mm，ph 7.4hepes vs ag/agcl)(参考：j.am.chem.soc.1998，120，2251-2255)
[0018]
一些黄素衍生物的还原电势(eo′
vs ag/agcl)
[0019][0020]
因此，经证实，考虑到葡萄糖传感器中用于电子转移的适当的氧化还原电势在水溶液中介于-0.2～0.1v之间，当在7位和8位引入适当的吸电子取代基时，具有目标氧化还原电势规格且具有氧化还原电势的有机类电子转移介体能够使葡萄糖传感器的低血糖部分的背景电流最小化，从而完成本发明。
[0021]
【技术方案】
[0022]
相应地，本发明的目的是提供新型有机电子转移介体，其显示针对葡萄糖传感器优化的氧化还原电势值，并且给出了装置比如电化学生物传感器的性能以及其制备方法。
[0023]
本发明的另一目的是提供包括新型有机电子转移介体的装置，优选地，电化学生物传感器。
[0024]
【有益效果】
[0025]
当根据本发明的有机电子转移介体通过显示卓越的氧化-还原电势规格而用于装置比如电化学生物传感器时，可改善电化学生物传感器的性能。
附图说明
[0026]
图1为示意性显示葡萄糖传感器的原理的图。
[0027]
图2是显示使用根据本发明的有机电子转移介体3-(7,8-二氰基-2,4-二氧-3,4-二氢苯并[g]蝶啶-10(2h)-基)丙烷-1-磺酸[化学式2]、10―(2-羟乙基)-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈[化学式16]测量循环伏安曲线的结果的图。
[0028]
图3a和图3b为显示使用根据本发明的有机电子转移介体[化学式2]测量根据ph的循环伏安曲线的结果的图。
[0029]
图4a-4f为显示使用根据本发明的有机电子转移介体[化学式2]的根据ph的稳定性测试的结果的图。显示了图4a：ph 4、图4b：ph 5、图4c：ph 6、图4d：ph 7，图4e：ph 8和图4f：ph 9的稳定性结果。
[0030]
图5a-5c为显示3种根据本发明的有机电子转移介体在数种缓冲液溶液中测量的循环伏安曲线(cv)的图，其为5a：化学式2、5b：化学式14和5c：化学式15的0.1m于h2o中的pbs、0.1m于ch3cn中的tbap、0.1m于dmso中测量的循环伏安曲线，以及当时的氧化还原电势
值和e
1/2
。
[0031]
图6为使用水作为用于电子转移介体(化学式25的聚合物基质与之连接)的溶剂测量的循环伏安曲线。
[0032]
图7显示根据化学式3的有机电子转移介体的循环伏安曲线。
[0033]
图8显示根据化学式4的有机电子转移介体的循环伏安曲线。
[0034]
图9显示根据化学式5的有机电子转移介体的循环伏安曲线。
[0035]
图10显示根据化学式6的有机电子转移介体的循环伏安曲线。
[0036]
图11显示根据化学式7的有机电子转移介体的循环伏安曲线。
[0037]
图12显示根据化学式8的有机电子转移介体的循环伏安曲线。
[0038]
图13显示根据化学式9的有机电子转移介体的循环伏安曲线。
[0039]
图14显示根据化学式10的有机电子转移介体的循环伏安曲线。
[0040]
图15显示根据化学式11的有机电子转移介体的循环伏安曲线。
[0041]
图16显示根据化学式12的有机电子转移介体的循环伏安曲线。
[0042]
图17显示根据化学式13的有机电子转移介体的循环伏安曲线。
[0043]
图18显示根据化学式14的有机电子转移介体的循环伏安曲线。
具体实施方式
[0044]
下文将详细地描述本发明。
[0045]
除非以其他方式限定，否则本发明中使用的所有技术术语都具有本发明的本领域技术人员通常理解的含义。此外，虽然在本说明书中描述了优选的方法或样品，但是类似或等效的方法或样品也包括在本发明的范围内。此外，本说明书中描述的数值被认为包括“约”的含义，即使没有具体说明。通过引用并入本说明书中的所有出版物的内容通过引用以它们的整体并入。
[0046]
将详细地描述本发明中使用的基团的定义。如果以其他方式指定，则它遵循该定义，并且除非另外指出，否则每个基团具有下述定义，并且以与本领域技术人员通常理解的含义相同的含义使用。
[0047]
在本发明中，“卤”或“卤素”的示例包括氟、氯、溴和碘。
[0048]
在本发明中，“烷基”意指脂族烃自由基，并且包括所有直链、支链或环(环烷基)烃自由基。
[0049]
在本发明中，“烷氧基”表示-o-烷基或烷基-o-基团，在此，烷基与如上定义的相同。例如，其包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基和叔丁氧基，但是不限于此。
[0050]
在本发明中，单独或与其他术语结合的术语“羟”或“羟基”意指-oh。
[0051]
在本发明中，“氰基”表示-cn；并且“氨基”表示-nh2；并且“硝基”表示-no2。
[0052]
在本发明中，“芳基”指通过在母体芳族环体系中去除一个碳原子中的一个氢原子而生成的具有例如6至30个碳原子(c6-c30)的单价芳族烃。芳基可包括双环自由基，双环自由基包含与饱和的、部分不饱和环稠合的芳族环。
[0053]
在本发明中，“杂芳基”意指衍生自含有1或更多个(优选地，1至3个)选自n、o和s的杂原子的单杂环或多杂环芳族烃的单价或二价取代基。除非以其他方式限定，否则杂芳基意指具有1至10个碳环状环的杂芳基，优选地，具有3至7个碳环状环的杂芳基，更优选地，具
有3至5个碳环状环的杂芳基。
[0054]
在本发明中，除非在本发明中另外指出，否则“取代”可指至少一个氢原子为选自由下述组成的组中的一种或3种：卤素原子(例如，f、cl、br或i)、氰基、羟基、巯基、硝基、氨基、亚氨基、叠氮基、脒基、肼基、腙基、氧基、羰基、氨甲酰基、酯基、醚基、羧基或其盐、磺酸酯基或其盐、磷酸酯或其盐、具有1-6个碳原子的烷基、具有1-6个碳原子的卤代烷基、具有2-6个碳原子的烯基、具有2-6个碳原子的卤代烯基、具有2-6个碳原子的炔基、具有2-6个碳原子的卤代炔基、具有1-6个碳原子的烷氧基、具有1-6个碳原子的卤代烷氧基、具有1-6个碳原子的烷基硫基、具有1-9个碳环状环的杂环烷基、具有1-9个碳环状环的杂环烷基、具有6-10个碳原子的芳基、具有6-10个碳原子的芳氧基、具有6-10个碳原子的芳基巯基、具有1-9个碳环状环的杂烷基、具有1-9个碳环状环的杂芳氧基和包括具有1至9个碳原子的碳环状环的杂芳硫基。
[0055]
作为一个方面，本发明涉及由下面化学式1的结构表示的新型有机类电子转移介体：
[0056]
[化学式1]
[0057][0058]
在该式中，r为-h、―f、―cl、―br、―i、―no2、―cn、―co2h、-so3h、―nhnh2、―sh、―oh、-nr1r2、未取代的或取代的具有1至6个碳原子的烷基、未取代的或取代的具有1至6个碳原子的烯基或者未取代的或取代的具有6至10个碳原子的芳基，并且r1和r2可各自独立地为h、具有1至3个碳原子的烷基或-coor3，并且r3可为具有1至6个碳原子的烷基。优选地，r1和r2可各自独立地为h或boc(叔丁氧基羰基)。
[0059]
l(连接体)可为选自由下述组成的组中的一个或多个：键、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有2至50个碳原子的环氧乙烷基、取代的或未取代的具有2至50个碳原子的亚乙基胺基、取代的或未取代的具有1至30个碳原子的烷氧基、取代的或未取代的具有6至30个碳原子的芳基或芳氧基或者取代的或未取代的具有5至30个碳原子的杂芳基或杂芳氧基。
[0060]
优选地，l中具有1-20个碳原子的未取代的烷基可为选自由下述组成的组中的一种或多种：甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、环己基、庚基、辛基和癸烷基，但是不限于此。
[0061]
另外，取代的或未取代的具有2至50个碳原子的环氧乙烷基可为选自由下述组成的组中的一种或多种：其中(-och2ch
2-)n中的数量n为1-20的环氧乙烷基，但是不限于此。
[0062]
取代的或未取代的具有2至50个碳原子的亚乙基胺基可为选自由下述组成的组中的一种或多种：其中(-nhch2ch
2-)n中的数量n为1-20的亚乙基胺基，但是不限于此。
[0063]
取代的或未取代的具有1至30个碳原子的烷氧基可为选自由下述组成的组中的一种：甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、癸氧基、烷基-癸氧基(2-己基-1-癸氧基、6-乙基-3-癸氧基等)、十二烷氧基、烷基-十二烷
ch2ch2och2ch
2-oh、oh、oh、和-ch
2-ch＝ch2。
[0072]
优选地，由化学式1的结构表示的新型有机类电子转移介体可为由下述化学式2至16的任何一个化学式的结构表示的化合物。
[0073]
[化学式2]
[0074][0075]
[化学式3]
[0076][0077]
[化学式4]
[0078][0079]
[化学式5]
[0080]
[0081]
[化学式6]
[0082][0083]
[化学式7]
[0084][0085]
[化学式8]
[0086][0087]
[化学式9]
[0088][0089]
[化学式10]
[0090][0091]
[化学式11]
[0092][0093]
[化学式12]
[0094][0095]
[化学式13]
[0096][0097]
[化学式14]
[0098][0099]
[化学式15]
[0100][0101]
[化学式16]
[0102][0103]
[化学式17]
[0104][0105]
作为另一方面，本发明提供了用于制备化学式1的有机类电子转移介体的方法。
[0106]
作为一个具体方面，根据本发明，制备化学式1的有机类电子转移介体中的化学式2的化合物的方法可包括下述步骤：
[0107]
i)使化学式18的化合物与1,3-丙烷磺酸内酯反应以获得下面化学式19的化合物；和
[0108]
ii)使在i)中获得的化学式19的化合物与四氧嘧啶一水化物和硼酸反应以获得下面化学式2的化合物。
[0109]
[化学式18]
[0110][0111]
[化学式19]
[0112][0113]
制备方法可由下面反应式4表示。
[0114]
[反应式4]
[0115]
黄素衍生物(2)的合成方法
[0116][0117]
在i)的反应期间，为了便于分离起始材料和所得材料，可添加乙腈以进行反应。另外，与化学式18的化合物相比，使用的1,3-丙烷磺酸内酯的量可为1.0至2.0当量，优选地，1.1至1.2当量。反应温度可为50℃至120℃、70℃至110℃或90℃至105℃，但是不限于此，并且可根据反应条件进行适当调整。反应时间可为2天至4天。
[0118]
在ii)中，可添加乙酸以进行反应。另外，与化学式20的化合物相比，使用的四氧嘧啶一水化物的量可为1.0至1.5当量，优选地，1.0至1.2当量，并且与化学式18的化合物相比，使用的硼酸的量可为0.5至2.0当量，优选地，1.0至1.2当量。反应温度可为30℃至80℃、40℃至70℃或50℃至60℃，但是不限于此，并且可根据反应条件进行适当调整。反应时间可为2小时或更长，4小时或更长，或1天或更长，2天至3天。
[0119]
作为一个具体方面，根据本发明的制备化学式1的有机类电子转移介体的方法可包括下述步骤：
[0120]
i)使下面化学式20的1,2-二溴-4,5-二氟苯与聚甲基氢硅氧烷反应，然后在三(二苯亚甲基丙酮)二钯(0){pd2(dba)3}和1,1
’‑
双(二苯基膦基)二茂铁(dppf)存在下与zn(cn)2反应，以获得下面化学式20的化合物；
[0121]
ii)使在i)中获得的化学式21的化合物与氨水反应以获得化学式22的化合物；
[0122]
iii)使在ii)中获得的化学式22的化合物与化学式23的化合物反应以获得化学式24的化合物；和
[0123]
iv)使在iii)中获得的化学式24的化合物与四氧嘧啶一水化物和硼酸反应以获得化学式1的化合物。
[0124]
[化学式20]
[0125][0126]
[化学式21]
[0127][0128]
[化学式22]
[0129][0130]
[化学式23]
[0131]
h2n-l-r
[0132]
[化学式24]
[0133][0134]
该制备方法可由下面反应式5表示。
[0135]
[反应式5]
[0136]
使用亲核芳族取代反应和黄素衍生物合成方法的二胺结构
[0137]
[0138]
通过使用4-氨基-5-氟酞腈和链胺之间的亲核芳族取代反应改变胺结构，该制备方法合成能够引入水溶性和聚合物链的衍生物，并且通过该方法，由于使用化学式20的1,2-二溴-4,5-二氟苯代替昂贵的化学式18的化合物(4,5-二氨基酞腈)，它具有经济性和高附加值的优势，并且同时，合成了在连接部分的结构中具有各种末端基团的黄素衍生物。
[0139]
根据本发明的有机类电子转移介体起着转移由于氧化还原酶减少(葡萄糖氧化)而获得的电子的作用，并且可以以与对应于聚合物骨架的聚合物基质连接的氧化-还原聚合物的形式使用，聚合物骨架比如选自由下述组成的组中的一种或多种：聚(乙烯基吡啶)(pvp)或聚(乙烯基咪唑)(pvi)和聚烯丙基缩水甘油醚(page)。
[0140]
所以，本发明的另一方面涉及氧化-还原聚合物，其包括有机类电子转移介体和聚合物骨架。
[0141]
在一个实例中，氧化-还原聚合物可包括连接聚合物骨架和有机类电子转移介体的连接体结构。
[0142]
在一个实例中，氧化-还原聚合物可由下面化学式25表示的结构。
[0143]
[化学式25]
[0144][0145]
(在该式中，x可为5至30)
[0146]
在一个实例中，化学式25的氧化-还原聚合物可通过下面反应式6的制备图式方法来制备。
[0147]
[反应式6]
[0148][0149]
具体地，制备方法采用醇的卤化反应，其使用由化学式16表示的10―(2-羟乙基)-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈的二甲基甲酰胺作为反应的催化剂，使用在末端具有离去基团的电子转移介体与亲核聚合物之间的反应性作为引入方法。之后，在使用乙酸乙酯和水萃取在末端具有良好的离去基团氯的电子载体后，可合成通过使用二氯甲烷的沉淀方法得到的由化学式17表示的10-(2-氯乙基)-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯
并[g]蝶啶-7,8-二甲腈。然后，将化学式17的合成物质和聚乙烯基咪唑溶解于二甲亚砜中并且在80℃加热24小时后，可通过在乙酸乙酯和二氯甲烷中沉淀的方法而最终获得化学式25的化合物。
[0150]
正因如此，根据本发明的氧化-还原聚合物用于各种装置，尤其是可插入的连续的血糖测量系统。
[0151]
另外，本发明的另一方面涉及用于电化学生物传感器的传感层，其包括能够为液体生物样品进行氧化和还原的酶和有机类电子转移介体。
[0152]
氧化还原酶是在活体中催化氧化还原反应的酶的通用术语。在本发明中，它意指通过与待测量的目标物质(例如，在生物传感器的情况下待测量的目标物质)反应而被还原的酶。这种还原酶如此与电子转移介体发生反应，并且目标物质是通过测量信号(比如此时产生的电流变化)来量化的。可用于本发明的氧化还原酶可为选自由各种类型的脱氢酶、氧化酶和酯酶等组成的组中的一种或多种，并且取决于氧化还原或检测目标物质，可以选择并且使用在属于酶组的酶中具有目标物质的酶。
[0153]
更具体地，氧化还原酶可为选自由下述组成的组中的一种或多种：葡萄糖脱氢酶、谷氨酸脱氢酶、葡萄糖氧化酶、胆固醇氧化酶、胆固醇酯酶、乳酸氧化酶、抗坏血酸氧化酶、醇氧化酶、醇脱氢酶和胆红素氧化酶等。
[0154]
另一方面，氧化还原酶可包括辅助因子，该辅助因子起着一起存储被氧化还原酶从待测量的目标物质(例如，目标材料)盗取的氢的作用，并且例如，其可为选自由黄素腺嘌呤二核苷酸(fad)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nad)、吡咯并喹啉醌(pqq)等组成的组中的一种或多种。
[0155]
例如，当血糖浓度为待测量的时，可使用葡萄糖脱氢酶(gdh)作为氧化还原酶，并且葡萄糖脱氢酶可为包括fad作为辅助因子的黄素腺嘌呤二核苷酸-葡萄糖脱氢酶(fad-gdh)，和/或包括fad-gdh作为辅助因子的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸-葡萄糖脱氢酶。
[0156]
在具体的示例中，可用的氧化还原酶可为选自由下述组成的组中的一种或多种：fad-gdh(例如，ec 1.1.99.10等)、nad-gdh(例如，ec 1.1.1.47等)、pqq-gdh(例如，ec1.1.5.2等)、谷氨酸脱氢酶(例如，ec 1.4.1.2等)、葡萄糖氧化酶(例如，ec 1.1.3.4等)、胆固醇氧化酶(例如，ec 1.1.3.6等)、胆固醇酯酶(例如，ec 3.1.1.13等)、乳酸氧化酶(例如，ec 1.1.3.2等)、抗坏血酸氧化酶(例如，ec 1.10.3.3等)、醇氧化酶(例如，ec 1.1.3.13等)和醇脱氢酶(例如，ec 1.1.1.1等)、胆红素氧化酶(例如，ec 1.3.3.5等)和类似物。
[0157]
最优选地，氧化还原酶为能够在37℃缓冲液溶液中维持70％或更高的活性1周的葡萄糖脱氢酶。
[0158]
基于100重量份的氧化还原酶，根据本发明的传感层可含有20至700重量份(例如，60至700重量份或30至340重量份)的氧化-还原聚合物。氧化-还原聚合物的含量可根据氧化还原酶的活性进行适当调整。
[0159]
此外，根据本发明的传感层可进一步包括用于增加膜性能的碳纳米管。具体地，碳纳米管可进一步增加传感层的性能，因为当使用过渡金属复合物，特别是锇时，则电子转移率增加。
[0160]
另外，根据本发明的传感层可进一步包括交联剂。
[0161]
另一方面，根据本发明的传感层可进一步包括一种或多种选自由下述组成的组中
的添加剂：表面活性剂、水溶性聚合物、叔铵盐、脂肪酸和增稠剂等，起到用于溶解试剂的分散剂、用于制备试剂的粘合剂、用于长期存储的稳定剂的作用。
[0162]
表面活性剂可起到将组合物均匀地分布在电极上并且当等分组合物时以独特的厚度等分该组合物的作用。作为表面活性剂，可使用选自由下述组成的组中的一种或多种：triton x-100、十二烷基硫酸钠、全氟辛烷磺酸酯和硬脂酸钠等。基于100重量份的氧化还原酶，根据本发明的试剂组合物可含有3至25重量份(例如，10至25重量份)的量的表面活性剂，以便使试剂合适地发挥将试剂均匀地分布在电极上并且当等分试剂时以独特的厚度等分试剂的作用。例如，当使用活性为700u/mg的氧化还原酶时，基于100重量份的氧化还原酶，它可含有10至25重量份的表面活性剂，并且当氧化还原酶的活性高于此值时，表面活性剂的含量可调整得低于此值。
[0163]
水溶性聚合物可发挥帮助稳定并且分散酶作为试剂组合物的聚合物支持物的作用。作为水溶性聚合物，可使用选自由下述组成的组中的一种或多种：聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、聚乙烯醇(pva)、聚全氟磺酸酯、羟乙基纤维素(hec)、羟丙基纤维素(hpc)、羧基甲基纤维素(cmc)、乙酸纤维素和聚酰胺等。基于100重量份的氧化还原酶，根据本发明的试剂组合物可含有10至70重量份(例如，30至70重量份)的量的水溶性聚合物，以便充分地且合适地表现出帮助稳定和分散氧化还原酶的作用。例如，当使用活性为700u/mg的氧化还原酶时，基于100重量份的氧化还原酶，它可含有30至70重量份的水溶性聚合物，并且当氧化还原酶的活性高于此值时，水溶性聚合物的含量可调整得低于此值。
[0164]
水溶性聚合物可具有约2,500g/mol至3,000,000g/mol(例如，约5,000g/mol至1,000,000g/mol)的重均分子量，以便有效地发挥帮助稳定和分散支持物和酶的作用。
[0165]
增稠剂起着几乎不附着试剂在电极上的作用。作为增稠剂，可使用选自由natrosol和二乙氨基乙基-葡聚糖盐酸盐(deae-葡聚糖盐酸盐)等组成的组中的一种或多种。基于100重量份的氧化还原酶，根据本发明的电化学传感器可含有10至90重量份(例如，30至90重量份)的量的增稠剂，以便使根据本发明的氧化-还原聚合物几乎不附着在电极上。例如，当使用活性为700u/mg的氧化还原酶时，基于100重量份的氧化还原酶，它可含有30至90重量份的增稠剂，并且当氧化还原酶的活性高于此时，可调整增稠剂的含量低于此值。
[0166]
作为另一方面，本发明可为包括该有机电子转移介体的装置，优选地，可插入的装置。另外，优选地，装置可为电化学生物传感器，并且更优选地，它可为电化学葡萄糖(血糖)传感器。
[0167]
具体地，电化学生物传感器的类型没有限制，但是优选地，它可为连续的血糖监测传感器。
[0168]
作为这种连续的血糖监测传感器的组成，本发明可包括例如n电极、绝缘体、基板、包括氧化-还原聚合物和氧化还原酶的传感层、扩散层和保护层等。电极可包括两种电极比如工作电极和对电极，并且可包括3种，工作电极、对电极和参考电极。在一个实施方式中，根据本发明的生物传感器可为通过下述而制备的电化学生物传感器：在具有至少两个(优选地，两个或三个)电极的基板上施加包括包含化学式1的有机类电子转移介体和能够进行液体生物样品的氧化还原的酶的氧化-还原聚合物的试剂组合物，并干燥。例如，平面式电化学生物传感器，特征在于，在基板的彼此相对侧上配备有工作电极和对电极，并且包括具
有根据本发明的有机类电子转移介体的氧化-还原聚合物的传感层层压在工作电极上，并且在电化学生物传感器中，在配备有工作电极和对电极的基板的两侧上顺序层压绝缘体、扩散层和保护层。
[0169]
作为具体的方面，基板可由选自由pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、pc(聚碳酸酯)和pi(聚酰亚胺)组成的组中的一种或多种的材料制成。
[0170]
另外，作为工作电极，可使用碳、金、铂、银或银/氯化银电极。
[0171]
此外，在具有2个电极的电化学生物传感器的情况下，对电极也起到参考电极的作用，因此，作为对电极，可使用金、铂、银或银/氯化银电极，并且在也包括参考电极的3个电极的电化学生物传感器的情况下，作为参考电极，可使用金、铂、银或银/氯化银电极，并且作为对电极，可使用碳电极。
[0172]
作为扩散层，可使用nafion、乙酸纤维素或硅酮橡胶，并且作为保护层，可使用硅酮橡胶、聚氨酯或聚氨酯类共聚物等，但不限于此。
[0173]
作为非限制示例，在2个电极的情况下，因为对电极也起到参考电极的作用，可使用氯化银或银，并且在3个电极的情况下，作为参考电极，可使用氯化银或银，并且作为对电极，可使用碳电极。
[0174]
本发明的具体示例阐释了用于测量葡萄糖的生物传感器作为电化学生物传感器的适用示例，但是通过区分本发明的试剂组合物中包括的酶的种类，其可应用于用于量化各种物质比如胆固醇、乳酸、肌酸酐、过氧化氢、醇、氨基酸和谷氨酸的生物传感器。
[0175]
【发明模式】
[0176]
下文，将通过下述实施例更详细描述本发明。然而，下述实施例旨在仅阐释本发明，但是本发明的含量不受下述实施例限制。
[0177]
[实施例]
[0178]
制备例1：合成3-[(2-氨基-4,5-二氰基)苯基氨基]丙烷-1-磺酸[化学式19]
[0179][0180]
在具有磁力搅拌器的玻璃培养管中，在室温下添加4,5-二氨基酞腈[化学式18](0.5g，3.16mmol)和1,3-丙烷磺酸内酯(463.3mg，3.79mmol)和乙腈(5.0ml)。将反应混合物在100℃搅拌2天。冷却至室温后，过滤所沉淀的固体。将所过滤的固体再次溶解于甲醇中并且去除未溶解的杂质，并且然后使用旋转蒸发冷凝器去除溶剂，获得淡褐色固体产物；0.768g(86％)
[0181]1h nmr(400mhz，dmso)：δ6.85(s，1h)，6.81(s，1h)，3.22(t，2h)，2.57(t，2h)，1.89(m，2h)。
[0182]
13
c nmr(400mhz，dmso)：δ138.26，138.63，118.11,117.98，114.50，111.23，102.01，101.10，49.23，42.03，24.14。
[0183]
ft-ir(kbr沉淀物)：3323(m)，3062(m)，2940(m)，2618(m)，2228(m)，1626(s)，1519(w)，1492(w)，1379(w)，1957(m)，1198(s)，1172(s)，1149(s)，1044(s)，729(w)cm-1
[0184]
制备例2：3-(7,8-二氰基-2,4-二氧-3,4-二氢苯并[g]蝶啶-10(2h)-基)丙烷-1-磺酸)[化学式2]
[0185]
在100ml圆底烧瓶中，添加3-[(2-氨基-4,5-二氰基)苯基氨基]丙烷-1-磺酸(19)(1.5g，5.35mmol)、四氧嘧啶一水化物(0.942g，5.885mmol)和硼酸(0.363g，5.885mmol)并且添加乙酸酯(15ml)。在氮气氛下，将反应混合物在50℃下搅拌2天，并过滤所产生的黄色固体。将所过滤的固体溶解于乙腈中并且将未溶解的杂质过滤，获得黄色固体；1.73g(84％)。
[0186]1h nmr(400mhz，dmso)：δ11.67(s，1h)，8.96(s，1h)，8.92(s，1h)，3.61(t，2h)，2.65(t，2h)，2.00(m，2h)。
[0187]
13
c nmr(100mhz，dmso)：δ159.08，155.55，151.20，142.83，137.50，135.72，135.65，123.48，117.74，115.50，115.39，109.94，47.84，44.07，22.71
[0188]
ft-ir(kbr沉淀物)：3430(m)，3055(m)，2239(w)，1722(m)，1680(m)，1589(m)，1551(s)，1525(m)，1404(m)，1175(m)，1043(m)cm-1
[0189]
制备例3：4，5-二氟酞腈[化学式21]
[0190][0191]
在具有磁力搅拌器的50ml玻璃培养管中，将1,2-二溴-4,5-二氟苯(2.0g，7.40mmol)溶解于5.0ml二甲基乙酰胺中。在室温下，添加聚甲基氢硅氧烷，并且然后在温度下添加pd2(dba)3(144mg，0.158mmol)和dppf(120mg，0.216mmol)。在添加zn(cn)2(1.87g，14.8mmol)后，壁侧上的反应物用5.0ml二甲基乙酰胺洗涤。将反应混合物在100℃搅拌4小时，并且然后冷却至室温。用二氯甲烷稀释反应混合物并且然后过滤固体沉淀后，使用水和二氯甲烷对其进行萃取。收集有机层并用饱和nacl水溶液洗涤，并且然后添加无水na2so4并去除剩余的水。将干燥试剂用玻璃过滤器过滤，并且使用旋转蒸发冷凝器最大限度地去除溶剂。在使用具有己烷：etoac＝4:1(rf＝0.34)的组合物的展开液使用柱色谱纯化之后，其用己烷重结晶，获得白色固体；1.04g(86％)。
[0192]1h nmr(400mhz，cdcl3)：δ7.69(t，2h，j＝8.0hz)
[0193]
13
c nmr(100mhz，cdcl3)：δ154.30(d)，151.66(d)，123.83-123.35(sextet)，113.71(t)
[0194]
19
f nmr(375mhz，cdcl3)：δ123.45
[0195]
制备例4：4-氨基-5-氟酞腈[化学式22]
[0196][0197]
在具有磁力搅拌器的50ml玻璃培养管中，将4,5-二氟苯(1.0g，6.09mmol)溶解于乙腈(3.0ml)中，并且然后添加28wt％氨水(3.0ml)并且在室温下搅拌。将其在50℃搅拌8小时，并且通过使用己烷：ea＝1:1的展开液的薄膜色谱(rf
起始材料
＝0.66，rf
所得材料
＝0.34)确认反应是否完成。在通过向反应混合物添加水进行稀释后，使用乙酸乙酯对其萃取三次。收集有机层并用饱和nacl水溶液洗涤，并且然后添加无水na2so4以去除剩余的水。用玻璃过滤器过滤干燥试剂并且使用旋转蒸发冷凝器去除溶剂，获得白色固体；0.95g(97％)。
[0198]1h nmr(400mhz，dmso)：δ7.86(d，j＝11.2，1h)，7.23(d，j＝8.0，1h)，6.83(s，2h)
[0199]
13
c nmr(100mhz，dmso)：δ150.59，142.27，142.27，120.55，119.51，116.47，115.95，112.16，98.68
[0200]
19
f nmr(375mhz，dmso)：δ-125.32
[0201]
ft-ir(kbr沉淀物)：3562(m)，3425(m)，3342(m)，3230(m)，3060(m)，2229(m)，1654(m)，1605(m)，1658(m)，1439(m)，1362(m)，1258(m)，1232(m)894(m)
[0202]
分析c8h4fn3的计算值：c，59.63；h，2.50；f，11.79；n，26.08。实测值：c，59.59；h，2.61；n，26.10。
[0203]
制备例5：4-氨基-5-苄基氨基酞腈(3a)
[0204][0205]
在具有磁力搅拌器的10ml玻璃培养管中，将4-氨基-5-氟酞腈(22)(200mg，1.24mmol)溶解于1.0ml二甲亚砜中，并且然后在减压下使用蒸馏来添加纯化的苄基胺(0.136ml，1.24mmol，1.0当量)。在氮气氛下，将反应混合物在120℃下搅拌24小时。在室温下使用乙酸乙酯稀释冷却的反应混合物，并且用水洗涤有机层以去除二甲亚砜。用饱和nacl水溶液洗涤收集的有机层，并且用无水mgso4去除剩余的水，并且然后用玻璃过滤器过滤干燥试剂并且使用旋转蒸发冷凝器最大限度地去除溶剂。在通过使用具有己烷：etoac＝1:1(rf＝0.30)的组合物的展开液的柱色谱纯化之后，其用甲苯重结晶，获得淡黄色固体；210mg(68％)。
[0206]1h nmr(400mhz，dmso)：δ7.35(m，4h)，7.27(m，1h)，6.90(s，1h)，6.77(s，1h)，6.46(t，1h，j＝5.4hz)，6.09(s，2h)，4.44(d，j＝5.4hz，2h)。
[0207]
13
c nmr(400mhz，dmso)：δ140.16，138.84，138.58，128.94，127.78，127.580，118.45，118.20，115.16，112.34，102.20，101.98，46.39
[0208]
制备例6：10-苄基-7,8-二氰基异咯嗪[化学式3]
[0209][0210]
在10ml圆底烧瓶中，添加4-氨基-5-苄基氨基酞腈(3a)(100mg，0.403mmol)、四氧嘧啶一水化物(70.9mg，0.443mmol 1.1当量)和硼酸(28mg，0.451mmol，1.12当量)并且添加乙酸酯(6ml)。将反应混合物在室温下搅拌2小时并过滤所产生的黄色固体。用水和乙醚、以及己烷洗涤所过滤的固体，获得黄色固体；124mg(87％)。
[0211]1h nmr(400mhz，dmso)：δ11.73(s，1h)，8.93(s，1h)，8.44(s，1h)，7.31(m，5h)，5.83(s，2h)。
[0212]
13
c nmr(100mhz，dmso)：δ159.43，155.84，152.02，143.87，137.84，136.03，135.89 134.28，129.07，128.12，127.34，123.41，117.93，115.77，115.60，110.73，47.69。
[0213]
制备例7：(5-((2-氨基-4,5-二氰基苯基)氨基)戊基)氨基甲酸叔丁酯(4a)
[0214][0215]
在具有磁力搅拌器的10ml玻璃培养管中，将4-氨基-5-氟酞腈(22)(100mg，0.620mmol)溶解于1.0ml二甲亚砜中，并且然后添加n-1,5-二氨基戊烷(125mg，0.620mmol，1.0当量)。在氮气氛下将反应混合物在100℃搅拌48小时。在室温下使用乙酸乙酯稀释反应混合物，并且用水洗涤有机层以去除二甲亚砜。用饱和nacl水溶液洗涤收集的有机层，并且用无水mgso4去除剩余的水，并且然后用玻璃过滤器过滤干燥试剂并且使用旋转蒸发冷凝器最大限度地去除溶剂。在通过使用具有己烷：etoac＝1:1(rf＝0.11)的组合物的展开液的柱色谱纯化之后，获得透明的泡沫固体；37mg(17％)。
[0216]1h nmr(400mhz，cdcl3)：δ6.90(s，1h)，6.74(s，1h)，4.69(s，1h)，4.25(s，1h)，4.22(s，2h)，3.15(dd，j＝11.8，6.2hz，4h)，1.79-1.64(m，2h)，1.62-1.47(m，4h)，1.45(d，j＝12.4hz，9h)。
[0217]
13
c nmr(100mhz，cdcl3)：δ156.43，140.33，137.649，117.61，117.34，117.288，112.99，106.61，103.54，79.38，43.47，39.91，30.00，28.42，28.22，24.02
[0218]
制备例8：(5-(7,8-二氰基-2,4-二氧-3,4-二氢苯并[g]蝶啶-10(2h)-基)戊基)氨基甲酸叔丁酯[化学式4]
[0219][0220]
在10ml圆底烧瓶中，将四氧嘧啶一水化物(19.4mg，0.121mmol，1.1当量)和硼酸(7.5mg，0.121mmol 1.1当量)溶解于乙酸酯(2ml)中并添加至溶解于乙酸酯(1ml)中的n-[5-(2-氨基-4,5-二氰基苯基氨基)-戊基]氨基甲酸叔丁酯(37mg，0.11mmol)。将反应混合物在室温下搅拌12小时，并且将温度降至0℃，并且然后过滤所产生的黄色固体。用水和0℃乙醚洗涤所过滤的固体，获得黄色固体；29mg(59％)。
[0221]1h nmr(400mhz，dmso)：δ11.67(s，1h)，8.93(s，1h)，8.79(s，1h)，6.80(t，1h，j＝2.0hz)，4.49(t，2h)，2.928(d，2h，j＝5.6hz)，1.671(s，2h)，1.368(m，4h)
[0222]
esi-ms：450.250
[0223]
制备例9：(6-((2-氨基-4,5-二氰基苯基)氨基)己基)氨基甲酸叔丁酯(5a)
[0224][0225]
在具有磁力搅拌器的10ml玻璃培养管中，将4-氨基-5-氟酞腈(22)(100mg，0.62mmol)溶解于1.0ml二甲亚砜中，并且然后添加n-1,6-二氨基己烷(160.9mg，0.744mmol，1.2当量)。将反应混合物在100℃搅拌36小时。在室温下使用乙酸乙酯稀释冷却的反应混合物，并且用水洗涤有机层以去除二甲亚砜。用饱和nacl水溶液洗涤收集的有机层，并且用无水mgso4去除剩余的水，并且然后用玻璃过滤器过滤干燥试剂并且使用旋转蒸发冷凝器最大限度地去除溶剂。在通过使用具有己烷：etoac＝1:2(rf＝0.50)的组合物的展开液的柱色谱纯化之后，获得透明的泡沫固体；140mg(63％)。
[0226]1h nmr(400mhz，cdcl3)：δ6.74(s，1h)，6.71(s，1h)，4.68(s，1h)，4.49(s，1h)，4.36(s，2h)，3.14(s，4h)，1.66(t，2h，j＝6hz)，1.49-1.34(m，15h)
[0227]
13
c nmr(100mhz，cdcl3)：δ156.455，140.048，137.895，117.549，117.504，117.273，112.633，106.087，103.056，79.358，42.813，39.566，29.906，28.424，28.223，25.639，25.400
[0228]
制备例10：(6-(7,8-二氰基-2,4-二氧-3,4-二氢苯并[g]蝶啶-10(2h)-基)己基)氨基甲酸叔丁酯[化学式5]
[0229][0230]
在10ml圆底烧瓶中，将四氧嘧啶一水化物(49.3mg，0.308mmol，1.1当量)和硼酸(19.4mg，0.314mmol，1.12当量)溶解于乙酸酯(3ml)中并添加至溶解于乙酸酯(1ml)中的(6-((2-氨基-4,5-二氰基苯基)氨基)己基)氨基甲酸叔丁酯(5a)(100mg，0.280mmol)中。将反应混合物在室温下搅拌12小时，并且将温度降至0℃，并且然后过滤所产生的黄色固体。用水和0℃乙醚、己烷洗涤所过滤的固体，获得黄色固体；102mg(79％)。
[0231]1h nmr(400mhz，dmso)：δ11.68(s，1h)，8.93(s，1h)，8.78(s，1h)，7.78(t，1h，j＝5.2hz)，4.50(s，2h)，2.89(dd，2h，j＝12.7，6.5hz)，1.67(br，2h)1.51-1.18(m，15h)
[0232]
13
c nmr(100mhz，dmso)：δ159.41，156.00，155.87，151.45，143.23，137.90，135.93，135.88，123.73，118.06，115.92，115.71，110.25，77.742，45.05，29.84 28.71，26.78，26.55，26.10，21.51
[0233]
制备例11：4-氨基-5-(5-羟基戊基)酞腈(6a)
[0234][0235]
在具有磁力搅拌器的10ml玻璃培养管中，将4-氨基-5-氟酞腈(22)(500mg，3.10mmol)溶解于5.0ml二甲亚砜中，并且然后添加5-氨基-戊-1-醇(0.405ml，3.72mmol，1.2当量)。将反应混合物在100℃搅拌48小时。在室温下将冷却的反应混合物使用乙酸乙酯稀释并且用水洗涤有机层以去除二甲亚砜。用饱和nacl水溶液洗涤收集的有机层，并且用无水mgso4去除剩余的水，并且然后用玻璃过滤器过滤干燥试剂并且使用旋转蒸发冷凝器最大限度地去除溶剂。将固体混合物溶解于少量的全甲基醇中之后，逐步添加己烷，并且过滤所沉淀的固体并在减压下干燥，获得乳白色固体；612mg(81％)。
[0236]1h nmr(400mhz，dmso)：δ6.84(s，1h)6.79(s，1h)，5.98(s，2h)5.70(t，j＝4.8hz，1h)4.37(t，j＝5.2hz，1h)，3.38(dd，2h，j＝11.5，6.2hz)，3.10(dd，j＝12.2，6.8hz，2h)，1.47-1.32(m，4h)
[0237]
13
c nmr(100mhz，dmso)：δ139.76，138.97，131.11，118.55，114.71，111.57，102.29，101.54，61.09，43.24，32.59，28.40，23.66
[0238]
分析c
13h16
n4o的计算值：c，63.91；h，6.60；n，22.93；o，6.55。实测值：c，63.94；h，22.97；n，22.97。
[0239]
制备例12：10-(5-羟基戊基)-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈[化学式6]
[0240][0241]
在10ml圆底烧瓶中，将作为悬浮液的四氧嘧啶一水化物(66.8mg，0.417mmol，1.02当量)和硼酸(25.8mg，0.417mmol，1.02当量)添加至溶解于乙酸酯(1ml)中的4-氨基-5-(5-羟基戊基)酞腈(6a)(100mg，0.409mmol)。将反应混合物在室温下搅拌12小时并且过滤所沉淀的黄色固体。用乙醚、氯仿和己烷洗涤所过滤的固体，获得黄色固体；123mg(86％)。
[0242]1h nmr(400mhz，dmso)：δ11.67(s，1h)，8.91(s，1h)，8.78(s，1h)，4.49(br，2h)，4.43(t，1h，j＝5.0hz)，3.40(s，2h)，1.66(s，2h)，1.46(s，4h)
[0243]
13
c nmr(100mhz，dmso)：δ159.40，155.87，151.39，143.17，137.88，135.86，123.77，118.05，115.91，115.69，110.26，60.97，40.49，45.17，32.65，26.66，23.11。
[0244]
制备例13：4-氨基-5-[2-(2-羟基-乙氧基)-乙基]-酞腈(7a)
[0245][0246]
在具有磁力搅拌器的10ml玻璃培养管中，将4-氨基-5-氟酞腈(22)(100mg，mmol)溶解于1.0ml二甲亚砜中，并且然后添加2-(2-氨基乙氧基)乙醇(0.075ml，0.744mmol，1.2当量)。将反应混合物在100℃搅拌48小时。在室温下使用乙酸乙酯稀释冷却的反应混合物，并且用水洗涤有机层以去除二甲亚砜。用饱和nacl水溶液洗涤收集的有机层，并且用无水mgso4去除剩余的水，并且然后用玻璃过滤器过滤干燥试剂并且使用旋转蒸发冷凝器最大限度地去除溶剂。将固体混合物溶解于乙酸乙酯中，并且然后添加二氯甲烷和己烷以过滤所沉淀的固体并在减压下干燥，获得乳白色固体；84mg(55％)。
[0247]1h nmr(400mhz，dmso)：δ6.90(s，1h)，6.88(s，1h)，6.03(s，2h)，5.81(t，1h，j＝4.8hz)，4.65(br，1h)，3.61(t，2h，j＝5.2hz)，3.52(m，2h)，3.46(t，2h，j＝4.8hz)，3.34(m，2h)
[0248]
13
c nmr(100mhz，dmso)：δ139.94，138.88，118.51，118.31，114.99，111.95，102.24，101.89，72.64，68.77，60.63，43.13
[0249]
制备例14：10-(2-(2-羟基乙氧基)乙基)-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈[化学式7]
[0250][0251]
在10ml圆底烧瓶中，将作为悬浮液的于乙酸酯(2ml)中的四氧嘧啶一水化物(33.15mg，0.207mmol，1.02当量)和硼酸(12.8mg，0.207mmol，1.02当量)添加至溶解于乙酸酯(1ml)中的4-氨基-5-[2-(2-羟基乙氧基)-乙基]-酞腈(7a)(50mg，0.203mmol)。将反应混合物在室温下搅拌12小时并且过滤所沉淀的黄色固体。用乙醚、氯仿和己烷洗涤所过滤的固体，获得黄色固体；62mg(87％)。
[0252]1h nmr(400mhz，dmso)：δ11.70(s，1h)，8.90(s，1h)，8.81(s，1h)，6.55(s，2h)，4.78(s，2h)，4.52(t，1h，j＝5.0hz)，3.82(t，2h，j＝5.0hz)，3.38(s，2h)
[0253]
13
c nmr(100mhz，dmso)：δ159.40，155.75，151.59，143.23，137.59，136.78，135.67，125.14，117.32，115.92，115.71，110.05，72.96，67.15，60.53，45.33
[0254]
制备例15：2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈[化学式8]
[0255][0256]
在10ml圆底烧瓶中，将作为悬浮液的于乙酸酯(2ml)中的四氧嘧啶一水化物(121.5mg，0.759mmol，1.2当量)和硼酸(46.9mg，0.759mmol，1.2当量)添加至溶解于乙酸酯(2ml)中的1,2-二氨基-7,8-酞腈(18)(100mg，0.632mmol)。将反应混合物在室温下搅拌2小时并且过滤所沉淀的固体。用乙醚、二氯甲烷和己烷洗涤所过滤的固体，获得乳白色固体；165mg(99％)。
[0257]1h nmr(400mhz，dmso)：δ12.42(s，1h)，11.97(s，1h)，9.05(s，1h)，8.73(s，1h)
[0258]
13
c nmr(100mhz，dmso)：δ159.70，150.02，149.43，143.83，139.24，137.98，136.10，135.02，115.76，115.74，115.65，111.05。
[0259]
制备例16：4-氨基-5-(4-甲基苄基氨基]-酞腈(9a)
[0260][0261]
在具有磁力搅拌器的10ml玻璃培养管中，将4-氨基-5-氟酞腈(22)(100mg，mmol)溶解于0.5ml二甲亚砜中，并且然后添加4-甲基苄胺(112.69mg，0.930mmol，1.5当量)。将反应混合物在100℃搅拌24小时。在室温下将冷却的反应混合物使用乙酸乙酯稀释并且用水洗涤有机层以去除二甲亚砜。用饱和nacl水溶液洗涤收集的有机层，并且用无水na2so4去除剩余的水，并且然后用玻璃过滤器过滤干燥试剂并且使用旋转蒸发冷凝器最大限度地去除溶剂。向固体混合物添加二氯甲烷以过滤所沉淀的固体，并且在减压下干燥，获得乳白色固体；85mg(52％)。
[0262]1h nmr(400mhz，dmso)：δ7.23(d，j＝7.7hz，2h)，7.15(d，j＝7.6hz，2h)，6.89(s，1h)，6.74(s，1h)，6.39(d，j＝5.7hz，1h)，6.06(s，2h)，4.38(d，j＝5.5hz，2h)，2.28(s，4h)。
[0263]
13
c nmr(100mhz，dmso)：δ140.12，138.54，136.63，135.70，129.47，127.71，118.45，118.19，115.05，112.29，102.06，101.91，46.11，21.11。
[0264]
制备例17：10-(4-甲基苄基)-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈[化学式9]
[0265][0266]
在10ml圆底烧瓶中，将作为悬浮液的于乙酸酯(2ml)中的四氧嘧啶一水化物(21.97mg，0.137mmol，1.2当量)和硼酸(8.47mg，0.137mmol，1.2当量)添加至溶解于乙酸酯(2ml)中的4-氨基-5-(4-甲基苄基氨基]-酞腈(9a)(30mg，0.114mmol)。将反应混合物在室温下搅拌12小时并且过滤所沉淀的黄色固体。通过乙醚、二氯甲烷和己烷洗涤所过滤的固体，获得黄色固体；23mg(55％)。
[0267]1h nmr(400mhz，dmso)：δ11.69(s，1h)，8.92(s，1h)，8.39(s，1h)，7.22(d，j＝7.8hz，2h)，7.10(d，j＝7.5hz，2h)，5.77(s，2h)，2.23(s，4h)。
[0268]
13
c nmr(100mhz，dmso)：δ159.09，155.51，151.65，143.52，137.43，137.02，135.60，135.39，130.92，129.24，126.98，123.06，117.47，115.42，115.23，110.31，47.02，20.72。
[0269]
制备例18：4-氨基-5-(4-甲氧基苄基氨基)-酞腈(10a)
[0270][0271]
在具有磁力搅拌器的50ml玻璃培养管中，将4-氨基-5-氟酞腈(22)(1.6g，9.93mmol)溶解于8.0ml二甲亚砜中，并且然后添加4-甲氧基苄基胺(1.632g，1.55ml，11.915mmol，1.2当量)。将反应混合物在120℃下搅拌24小时。在室温下使用乙酸乙酯稀释冷却的反应混合物，并且用水洗涤有机层以去除二甲亚砜。用饱和nacl水溶液洗涤收集的有机层，并且用无水na2so4去除剩余的水，并且然后用玻璃过滤器过滤干燥试剂并且使用旋转蒸发冷凝器最大限度地去除溶剂。向固体混合物添加少量的二氯甲烷并且过滤沉淀并在减压下干燥，获得乳白色固体；2.71g(98％)。
[0272]1h nmr(400mhz，dmso)：δ7.28(d，j＝8.1hz，2h)，6.95-6.90(m，2h)，6.89(s，1h)，6.78(s，1h)，6.37(t，j＝5.6hz，1h)，6.07(s，2h)，4.35(d，j＝5.4hz，2h)，3.73(s，3h)。
[0273]
13c nmr(100mhz，dmso)：δ158.85，140.11，138.53，130.52，129.12，118.47，118.21，115.03，114.30，112.29，102.03，101.93，55.47，45.86。
[0274]
制备例19：10-(4-甲氧基苄基)-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈[化学式10]
[0275][0276]
在10ml圆底烧瓶中，将作为悬浮液的于乙酸酯(2ml)中的四氧嘧啶一水化物(20.7mg，0.129mmol，1.2当量)和硼酸(7.99mg，0.129mmol，1.2当量)添加至溶解于乙酸酯(2ml)中的4-氨基-5-(4-甲氧基苄基氨基)-酞腈(10a)(30mg，0.108mmol)。将反应混合物在室温下搅拌12小时并且过滤所沉淀的橙色固体。用二氯甲烷和正己烷洗涤所过滤的固体，获得橙色固体；32mg(77％)。
[0277]1h nmr(400mhz，dmso)：δ11.74(s，1h)，8.95(s，1h)，8.47(s，1h)，7.33(d，2h)，6.89(d，2h)，5.85(br，2h)，3.72(s，3h)。
[0278]
13
c nmr(100mhz，dmso)：δ172.50，159.46，159.19，155.89，152.02，143.88，137.81，135.98，135.74，128.97，126.16，123.43，117.83，115.81，115.61，114.43，110.66，55.51，47.07，21.49。
[0279]
制备例20：4-氨基-5-(3,4-二甲氧基苄基氨基)-酞腈(11a)
[0280][0281]
在具有磁力搅拌器的10ml玻璃培养管中，将4-氨基-5-氟酞腈(4)(200mg，1.24mmol)溶解于1.0ml二甲亚砜中，并且然后添加3,4-二甲氧基苄基胺(249mg，0.222ml，1.49mmol，1.2当量)。将反应混合物在120℃下搅拌24小时。在室温下使用乙酸乙酯稀释冷却的反应混合物，并且用水洗涤有机层以去除二甲亚砜。用饱和nacl水溶液洗涤收集的有机层，并且用无水na2so4去除剩余的水，并且然后用玻璃过滤器过滤干燥试剂并且使用旋转蒸发冷凝器最大限度地去除溶剂。向固体混合物添加二氯甲烷以过滤所沉淀的固体并且在减压下干燥，获得乳白色固体；213mg(56％)。
[0282]1h nmr(400mhz，dmso)：δ6.99(d，j＝2.1hz，1h)，6.92(d，j＝8.3hz，1h)，6.89(d，j＝1.2hz，1h)，6.86(d，j＝8.3hz，1h)，6.80(s，1h)，6.35(t，j＝5.5hz，1h)，6.08(s，2h)，4.34(d，j＝5.3hz，2h)，3.74(s，3h)，3.73(s，3h)。
[0283]
13
c nmr(100mhz，dmso)：δ148.80，148.02，139.76，138.25，130.62，119.52，118.12，117.86，114.72，112.02，111.76，111.53，101.72，101.60，55.56，55.50，45.95。
[0284]
制备例21：10-(3,4-二甲氧基苄基)-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈[化学式11]
[0285][0286]
在10ml圆底烧瓶中，将作为悬浮液的于乙酸酯(2ml)中的四氧嘧啶一水化物(57.1mg，0.357mmol，1.1当量)和硼酸(22.1mg，0.357mmol，1.1当量)添加至溶解于乙酸酯(2ml)中的4-氨基-5-(3,4-二甲氧基苄基氨基)-酞腈(11a)(100mg，0.324mmol)。将反应混合物在室温下搅拌12小时并且过滤所沉淀的深黄色固体。用二氯甲烷和己烷洗涤所过滤的固体，获得深黄色固体；118mg(88％)。
[0287]1h nmr(400mhz，dmso)δ11.75(s，1h)，8.94(s，1h)，8.48(s，1h)，7.09(s，1h)，6.84(s，1h)，5.92-5.56(m，2h)，3.72(s，3h)，3.70(s，3h)。
[0288]
13
c nmr(100mhz，dmso)δ159.15，155.53，151.65，148.85，148.47，143.54，137.46，135.63，135.49，126.18，123.14，119.28，115.47，115.27，111.74，111.53，110.30，55.70，55.54，47.06
[0289]
制备例22：4-氨基-5-(2,4-二甲氧基苄基氨基)-酞腈(12a)
[0290][0291]
在具有磁力搅拌器的10ml玻璃培养管中，将4-氨基-5-氟酞腈(22)(200mg，1.24mmol)溶解于1.0ml二甲亚砜中，并且然后添加2,4-二甲氧基苄基胺(249mg，0.222ml，1.49mmol，1.2当量)。将反应混合物在120℃下搅拌24小时。在室温下使用乙酸乙酯稀释冷却的反应混合物，并且用水洗涤有机层以去除二甲亚砜。用饱和nacl水溶液洗涤收集的有机层，并且用无水na2so4去除剩余的水，并且然后用玻璃过滤器过滤干燥试剂并且使用旋转蒸发冷凝器最大限度地去除溶剂。向固体混合物添加二氯甲烷以过滤所沉淀的固体并且在减压下将其进行干燥，获得乳白色固体；198mg(52％)。
[0292]1h nmr(400mhz，dmso)：δ7.07(d，j＝8.3hz，1h)，6.84(d，j＝0.9hz，1h)，6.70(s，1h)，6.56(d，j＝2.4hz，1h)，6.46(dd，j＝8.3，2.4hz，1h)，6.12(t，j＝5.4hz，1h)，6.04(s，2h)，4.22(d，j＝5.3hz，2h)，3.79(s，3h)，3.71(s，3h)。
[0293]
13
c nmr(100mhz，dmso)δ160.46，158.54，139.99，138.70，129.82，118.50，118.27，117.94，114.91，111.99，105.01，101.98，101.85，98.84，55.88，55.63，41.40。
[0294]
制备例23：10-(2,4-二甲氧基苄基)-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈[化学式12]
[0295][0296]
在10ml圆底烧瓶中，将作为悬浮液的于乙酸酯(1ml)中的四氧嘧啶一水化物(28.6mg，0.178mmol，1.1当量)和硼酸(11.0mg，0.178mmol，1.1当量)添加至溶解于乙酸酯(1ml)中的4-氨基-5-(2,4-二甲氧基苄基氨基)-酞腈(12a)(50mg，0.162mmol)。将反应混合物在室温下搅拌12小时并且过滤所沉淀的橙色固体。用二氯甲烷和己烷洗涤所过滤的固体，获得橙色固体；68mg(97％)。
[0297]1h nmr(400mhz，dmso)：δ11.67(s，1h)，8.92(s，1h)，8.34(s，1h)，6.75(d，j＝8.8hz，1h)，6.63(d，j＝2.0hz，1h)，6.30(dd，j＝8.8，2.0hz，1h)，5.56(s，2h)，3.87(s，3h)，3.68(s，3h)
[0298]
13
c nmr(100mhz，dmso)δ160.34，159.00，157.54，155.39，151.54，143.32，137.38，135.64，135.51，127.94，123.44，117.35，115.41，115.22，113.37，110.09，104.78，98.46，55.70，55.31。
[0299]
制备例24：4-氨基-5-[2-(4-羟苯基)乙氨基]-酞腈(13a)
[0300][0301]
在具有磁力搅拌器的10ml玻璃培养管中，将4-氨基-5-氟酞腈(22)(100mg，0.620mmol)溶解于1.0ml二甲亚砜中，并且然后添加4-(2-氨乙基)苯酚(102mg，0.744mmol，1.2当量)。将反应混合物在100℃搅拌48小时。在室温下使用乙酸乙酯稀释冷却的反应混合物，并且用水洗涤有机层以去除二甲亚砜。用饱和nacl水溶液洗涤收集的有机层，并且用无水na2so4去除剩余的水，并且然后用玻璃过滤器过滤干燥试剂并且使用旋转蒸发冷凝器最大限度地去除溶剂。向固体混合物添加二氯甲烷以过滤未溶解的固体并且在减压下将其干燥，获得固体；121mg(70％)。
[0302]1h nmr(400mhz，dmso)：δ9.19(s，1h)，7.04(d，j＝8.5hz，2h)，6.84(d，j＝2.6hz，2h)，6.65(d，j＝8.5hz，2h)，5.96(s，2h)，5.80(t，j＝5.6hz，1h)，3.29(t，j＝7.6hz，2h)2.74(t，j＝7.6hz，2h)。
[0303]
13
c nmr(100mhz，dmso)：δ156.15，139.79，138.75，130.06，129.73，118.49，118.35，115.48，114.85，111.88，102.31，101.72，45.01，33.80。
[0304]
制备例25：10-[2-(4-羟苯基)乙基]-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈[化学式13]
[0305][0306]
在10ml圆底烧瓶中，将作为悬浮液的于乙酸酯(2ml)中的四氧嘧啶一水化物(63.3mg，0.395mmol，1.1当量)和硼酸(24.4mg，0.395mmol，1.1当量)添加至溶解于乙酸酯(2ml)中的4-氨基-5-[2-(4-羟苯基)乙氨基]-酞腈(13a)(100mg，0.359mmol)。将反应混合物在室温下搅拌3小时并且过滤所沉淀的橙色固体。用二氯甲烷和己烷洗涤所过滤的固体，获得橙色固体；131mg(95％)。
[0307]1h nmr(400mhz，dmso)：δ11.72(s，1h)，9.30(s，1h)，8.89(s，1h)，8.46(s，1h)，7.10(d，j＝8.2hz，1h)，6.63(d，j＝8.2hz，1h)，4.72(t，j＝7.3hz，2h)，2.90(t，j＝7.4hz，2h)。
[0308]
13
c nmr(100mhz，dmso)δ159.47，156.69，155.87，151.24，143.25，137.66，135.94，
135.48，130.67，127.78，123.94，117.30，115.63，115.45，109.75，46.31，31.36。
[0309]
制备例26：4-氨基-5-[2-(3,4-二羟苯基)乙氨基]-酞腈(14a)
[0310][0311]
在具有磁力搅拌器的10ml玻璃培养管中，将4-氨基-5-氟酞腈(22)(200mg，1.24mmol)溶解于2.0ml二甲亚砜中，并且然后添加多巴胺盐酸盐(470.3mg，2.48mmol，2.0当量)。在室温下逐滴缓慢添加三乙胺(376.4mg，0.519ml，3.72mmol，3.0当量)。将反应混合物在100℃搅拌48小时。在室温下使用乙酸乙酯稀释冷却的反应混合物，并且用水洗涤有机层以去除二甲亚砜。用饱和nacl水溶液洗涤收集的有机层，并且用无水na2so4去除剩余的水，并且然后用玻璃过滤器过滤干燥试剂并且使用旋转蒸发冷凝器最大限度地去除溶剂。将固体混合物使用甲醇和乙醚过滤通过重结晶沉淀的固体并且在减压下干燥，获得砖红色固体；340mg(93％)。
[0312]1h nmr(400mhz，dmso)：δ8.74(br，2h)，6.87(s，2h)，6.76-6.60(m，2h)，6.52(d，j＝7.9hz，1h)，5.99(s，2h)，5.82(t，j＝4.8hz，1h)，2.71(t，j＝7.5hz，2h)。
[0313]
13
c nmr(100mhz，dmso)：δ145.47，144.01，140.11，138.87，130.51，119.72，118.59，118.44，116.67，116.00，114.63，111.50，101.97，101.48，45.10，34.01。
[0314]
制备例27：10-[2-(4-羟苯基)乙基]-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈[化学式14]
[0315][0316]
向10ml圆底烧瓶，将作为悬浮液的于乙酸酯(10ml)中的四氧嘧啶一水化物(261.2mg，1.631mmol，1.2当量)和硼酸(100.8mg，1.631mmol，1.2当量)添加至溶解于乙酸酯(10.0ml)中的4-氨基-5-[2-(3,4-二羟苯基)乙氨基]-酞腈(14a)(400mg，1.359mmol)。将反应混合物在室温下搅拌4小时并且过滤所沉淀的固体。用乙醚、氯仿和己烷洗涤所过滤的固体，获得黑褐色固体；492mg(90％)。
[0317]1h nmr(400mhz，dmso)：δ11.69(s，1h)，8.86(s，1h)，8.81(s，1h)，8.73(s，1h)，8.47(s，1h)，6.66(s，1h)，6.57(q，j＝8.3hz，2h)，4.66(t，j＝7.6hz，2h)，2.79(t，j＝7.4hz，2h)。
[0318]
13
c nmr(100mhz，dmso)：δ159.47，155.88，151.26，145.62，144.55，143.21，
137.69，135.90，135.56，128.49，123.93，120.35，117.39，116.95，115.77，115.66，109.86，46.30，31.57。
[0319]
制备例28：4-烯丙基氨基-5-氨基-酞腈(15a)
[0320][0321]
在具有磁力搅拌器的10ml玻璃培养管中，将4-氨基-5-氟酞腈(22)(200mg，1.24mmol)溶解于1.0ml二甲亚砜中，并且然后添加烯丙基胺(84.96mg，0.112ml，1.49mmol，1.2当量)。将反应混合物在120℃下搅拌48小时。在室温下使用乙酸乙酯稀释冷却的反应混合物，并且用水洗涤有机层以去除二甲亚砜。用饱和nacl水溶液洗涤收集的有机层，并且用无水na2so4去除剩余的水，并且然后用玻璃过滤器过滤干燥试剂并且使用旋转蒸发冷凝器最大限度地去除溶剂。向固体混合物添加少量的二氯甲烷添加以过滤所沉淀的固体并且将其在减压下干燥，获得乳白色固体；221mg(89％)。
[0322]1h nmr(400mhz，dmso)：δ6.89(s，1h)，6.77(s，1h)，6.08(t，j＝5.6hz，1h)，6.02(s，2h)，5.88(ddt，j＝17.2，10.2，5.1hz，1h)，5.20(dq，j＝17.4，1.9hz，1h)，5.15(dt，j＝10.3，1.7hz，1h)，3.86(td，j＝5.3，2.6hz，2h)。
[0323]
13
c nmr(100mhz，dmso)：δ139.98，138.58，134.98，118.51，118.27，116.58，115.03，112.32，102.04，101.96，45.21。
[0324]
制备例29：10-烯丙基-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈[化学式15]
[0325][0326]
在25ml圆底烧瓶中，将作为悬浮液的于乙酸酯(4ml)中的四氧嘧啶一水化物(177.7mg，1.11mmol，1.10当量)和硼酸(69.9mg，1.13mmol，1.12当量)添加至溶解于乙酸酯(4ml)中的4-烯丙基氨基-5-氨基-酞腈(15a)(200mg，1.01mmol)。将反应混合物在室温下搅拌3小时并且过滤所沉淀的黄色固体。用乙醚和己烷洗涤所过滤的固体，获得黄色固体；261mg(86％)。
[0327]1h nmr(400mhz，dmso)：δ11.72(s，1h)，8.95(s，1h)，8.55(s，1h)，5.96(ddd，j＝17.3，10.2，4.9hz，1h)，5.22(d，j＝11.1hz，1h)，5.18(d，j＝17.3hz，1h)。
[0328]
13
c nmr(100mhz，dmso)：δ159.04，155.47，151.16，143.17，137.46，135.55，135.38，129.83，123.45，118.02，117.51，115.49，110.12，46.46。
[0329]
制备例30：4-氨基-5-(2-羟乙基)酞腈(16a)
[0330][0331]
在具有磁力搅拌器的10ml玻璃培养管中，将4-氨基-5-氟酞腈(22)(200mg，1.24mmol)溶解于1.0ml二甲亚砜中，并且然后添加乙醇胺(90.4mg，0.089ml，1.48mmol，1.2当量)。将反应混合物在100℃搅拌24小时。在室温下使用乙酸乙酯稀释冷却的反应混合物，并且用水洗涤有机层以去除二甲亚砜。用饱和nacl水溶液洗涤收集的有机层，并且用无水na2so4去除剩余的水，并且然后用玻璃过滤器过滤干燥试剂并且使用旋转蒸发冷凝器最大限度地去除溶剂。向固体混合物添加二氯甲烷以过滤所沉淀的固体并且将其在减压下干燥，获得乳白色固体；161mg(64％)。
[0332]1h nmr(400mhz，dmso)：δ6.87(s，2h)，6.00(s，2h)，5.81(t，j＝5.4hz，1h)，4.80(t，j＝5.5hz，1h)，3.58(q，j＝5.6hz，2h)，3.24(q，j＝5.6hz，2h)。
[0333]
13
c nmr(100mhz，dmso)δ160.46，158.54，139.99，138.70，129.82，118.50，118.27，117.94，114.91，111.99，105.01，101.98，101.85，98.84，55.88，55.63，41.40。
[0334]
制备例31：10―(2-羟乙基)-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈[化学式16]
[0335][0336]
在10ml圆底烧瓶中，将作为悬浮液的于乙酸酯(10ml)中四氧嘧啶一水化物(380.24mg，2.373mmol，1.2当量)和硼酸(146.8mg，2.373mmol，1.2当量)添加至溶解于乙酸酯(5ml)中的4-氨基-5-(2-羟乙基)酞腈(16a)(400mg，1.978mmol)。将反应混合物在室温下搅拌12小时并且过滤所沉淀的黄色固体。用乙醚、氯仿和己烷洗涤所过滤的固体，获得黄色固体；528mg(86％)。
[0337]1h nmr(400mhz，dmso)：δ11.71(s，1h)，8.92(s，1h)，8.82(s，1h)，4.94(t，j＝5.9hz，1h)，4.69(t，j＝5.6hz，2h)，3.81(q，j＝5.7hz，2h)。
[0338]
13
c nmr(100mhz，dmso)：δ159.37，155.74，151.62，143.12，137.70，137.02，135.73，125.01，117.36，115.93，115.67，109.98，57.91，47.43。
[0339]
制备例32：10-(2-氯乙基)-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈[化学式17]
[0340][0341]
在10ml圆底烧瓶中，添加固体状态的10-(2-羟乙基)-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈(16)(300mg，0.973mmol)，并且在氮气氛下添加作为反应物和溶剂的socl2(5.0ml)。在室温下添加dmf(20μl)之后，安装回流冷凝器，将反应混合物在65℃搅拌12小时。在室温下将冷却的反应混合物倾倒入含有冰的烧杯中以完成反应。使用乙酸乙酯萃取冰水层三次并且将收集的有机层用饱和nacl水溶液洗涤。用无水na2so4去除剩余的水，并且然后用玻璃过滤器过滤干燥试剂并且使用旋转蒸发冷凝器最大限度地去除溶剂。向固体混合物添加二氯甲烷以过滤所沉淀的固体并且在减压下将其干燥，并且去除dmf和杂质，获得深黄色固体；210mg(66％)。
[0342]1h nmr(400mhz，dmso)：δ12.40(s，1h)，9.09(s，1h)，8.84(s，1h)，4.50(t，j＝7.1hz，2h)，3.82(d，j＝14.2hz，2h)。
[0343]
13
c nmr(100mhz，dmso)：δ158.66，149.75，148.60，142.87，138.76，137.78，136.16，135.42，116.05，115.64z，115.48，111.77，42.48。
[0344]
制备例33：具有10-乙基-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈的聚乙烯基咪唑[化学式25]
[0345][0346]
在具有磁力搅拌器的10ml玻璃培养管中，添加固体状态的10-(2-氯乙基)-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈(17)(20mg，0.0612mmol)和聚乙烯基咪唑(24mg，0.245mmol)，并且通过添加1.0ml二甲亚砜将它们在氮气氛下在室温下溶解。将反应混合物在80℃搅拌24小时。通过核磁共振分析确认反应是否完成之后，在室温下冷却反应混合物。将充分冷却的反应混合物缓慢逐滴添加于冷却至0℃的乙酸乙酯中，并且去除溶剂和剩余的起始材料。用二氯甲烷再次洗涤所产生的沉淀，并且然后在减压下干燥，获得淡褐色固体聚合物；重量回收率32mg。
[0347]
[结果和考虑因素]
[0348]
实施例1：合成
[0349]
根据下面反应式4或反应式5合成根据本发明的有机类电子转移介体。
[0350]
[反应式4]
[0351]
黄素衍生物(2)的合成方法
[0352][0353]
将商业上购买的4,5-二氨基酞腈(18)和1,3-丙烷砜在100℃反应2天，获得呈褐色固体的3-[(2-氨基-4,5-二氰基)苯基氨基]丙烷-1-磺酸(19)。之后，使用作为溶剂的乙酸酯在50℃下加热四氧嘧啶一水化物和硼酸2天，获得黄色固体3-(7,8-二氰基异咯嗪基)-1-丙磺酸(2)，产率为81％。在该反应中产生许多副产物，并且当分离未溶解于乙腈溶剂中的物质时，可以获得相对纯净的产物。
[0354]
另外，通过使用1,2-二溴-4,5-二氟苯(20)代替4,5-二氨基酞腈(18)(其为昂贵的起始材料)，发现了合成具有较高附加值并且在连接部分的结构中具有各种末端基团的黄素衍生物的新方法。[反应式5]代表了通过使用4-氨基-5-氟酞腈(22)和链胺之间的亲核芳族取代反应改变胺结构来合成能够引入水溶性聚合物链的衍生物的新方法。
[0355]
[反应式5]
[0356]
使用亲核芳族取代反应和黄素衍生物合成方法的二胺结构
[0357][0358]
实施例2：使用循环伏安曲线方法确认根据本发明的有机类电子转移介体的电化学特性
[0359]
确认了使用上述合成方法合成的各种黄素或异咯嗪衍生物的合成产率和氧化还原电势(e
1/2
)值。通过如下方法进行氧化还原电势的测量。
[0360]
实验方法
[0361]
根据各自的溶解度，将15mg有机类电子转移介体溶解于0.1m磷酸盐缓冲盐水(pbs)或0.1m四丁基过氯酸铵乙腈溶液，或0.1m四丁基过氯酸铵二甲亚砜(5ml)中。将工作电极、参考电极和对电极连接，并且测量根据电压变化所致的电信号变化。
[0362]
实验材料/条件
[0363]
工作电极：自由碳电极(直径：3.0mm)
[0364]
参考电极：ag/agcl电极
[0365]
对电极：铂棒
[0366]
测试参数
[0367]-器材：emstat(palmsens co.)，chi1040c(ch instruments co.)
[0368]-技术：循环伏安法
[0369]-电势范围：-1.0～1.0v
[0370]-扫描率：10mv/s
[0371]
根据该方法测量的氧化还原电势和合成产率显示于下述表1和表2中。
[0372]
【表1】
[0373][0374]
【表2】
[0375]
[0376][0377]
(ae
1/2
值被确定为循环伏安曲线(cv)中氧化峰和还原峰的平均值。使用作为参考电极的ag/agcl、作为工作电极的碳玻璃电极和作为对电极的pt电极来测量cv)
[0378]
其中，通过循环伏安法研究其中cv结果满足水溶液中的目标的物质的电化学特性：3-(7,8-二氰基-2,4-二氧-3,4-二氢苯并[g]蝶啶-10(2h)-基)丙烷-1-磺酸酯[化学式2]和10-(2-羟乙基)-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈[化学式15]。通过使用作为工作电极的玻璃碳(直径3mm)、作为参考电极的ag/agcl(vycor类型)和作为对电极的pt棒获得测量的结果。浓度为2mg/ml的溶液采用水作为溶剂进行制备并用于测量，并且ph值用0.1m pbs缓冲液调节。cv测量结果如图2所示。
[0379]
在[化学式2]的情况下，在ph 7.0时，e
ox
为-0.139v，e
red
为-0.229v，并且化学式15的e
ox
为-0.120v，e
red
为-0.216v，并且显示了可逆的图形，所以满足了预期的氧化还原电势规格。当针对每个ph测量cv时，可确认，随着酸性条件的增加，氧化电势值与还原电势相比发生了更显著的变化(图3a，图3b)。另外，为了研究ph稳定性，当一天后测量每个ph条件的溶液的cv时，可以发现电流值在碱性条件下降低(图4a-4f)。从该结果可见，化合物在碱性环境中被改性，所以，不能参与现有的氧化还原反应。
[0380]
比较了针对3-(7,8-二氰基-2,4-二氧-3,4-二氢苯并[g]蝶啶-10(2h)-基)丙烷-1-磺酸酯[化学式2]和10-烯丙基-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈[化学式15]、10-(2-羟乙基)-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈[化学式16]的溶剂的氧化还原电势值变化的趋势。三种有机电子转移介体的循环伏安曲线(cv)在数种缓冲液溶液中测量。它们为显示了5a：化学式2、5b：化学式14、5c：化学式15在0.1m于h2o中的pbs、0.1m于ch3cn中的tbap、0.1m于dmso中的tbap中测量的循环伏安曲线，以及当时的氧化还原电势值和e
1/2
的图。具有根据测量的三种物质中的测量溶剂的氧化还原电势值的最大改变的结构为3-(7,8-二氰基-2,4-二氧-3,4-二氢苯并[g]蝶啶-10(2h)-基)丙烷-1-磺酸酯[化学式2]。在0.1m tbap的dmso溶液中测量的循环伏安曲线中，可见半波电势(e
1/2
)为0.061v并且向右移动了很多。这是不同于相应研究中合成的其他黄素类有机电子转移介体的趋势。与在水或乙腈缓冲液溶液中不同，溶液的颜色逐渐变为深红色，因此人们认为它在dmso下已变为不同的结构。图5b为10-烯丙基-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈[化学式15]的根据溶剂的循环伏安曲线。由于溶解度根据溶剂有差异，所以当溶解度越低时电流强度越小，而当相应溶剂中的溶解度较好时电流量增加。可确认，水中的溶解度非常低，并且在0.1m pbs水性缓冲液中的电流幅值较小。可确认，这里的明显特征是，与ag/agcl参考电极相比，相应结构在水中的半波电势(e
1/2
)为-0.196v，并且它具有适于目标血糖计的氧化还原电势。然而，在其用途上有限制，即，水溶解度非常低。另外，确认了使用相同电解质在ch3cn和dmso中对氧化还原电势值几乎没有差异。当观察10-(2-羟乙基)-2,
4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈[化学式16]衍生物的电化学特性时，相反，可见相应物质在乙腈中的溶解度非常低，并且0.1m tbap的ch3cn缓冲液溶液中的电流值非常小。另一方面，可确认，水中溶解度较高并且0.1m pbs的h2o缓冲液溶液中测量的半波电势(e
1/2
)为-0.154v，其包括在期望的电势范围内，从而确认它具有适用于血糖测量传感器的电化学特性。此外，可确认乙腈和二甲亚砜之间的氧化还原电势值的差异非常很小，具有与前述[化学式15]类似的趋势。另外，水和有机溶剂之间的氧化还原电势值的差异为约120-150mv，遵循类似的趋势。所以，通过[化学式15]和[化学式16]的cv分析结果，可推断，如果确保水中溶解度，由于水中溶解度低，仅在乙腈和二甲亚砜中测量循环伏安曲线的剩余的异咯嗪衍生物可能具有包括在期望的氧化还原电势值范围中的电化学特性。
[0381]
实施例3：在聚合物基质中固定根据本发明的有机类电子转移介体的情况下使用循环伏安法确认电化学特性
[0382]
为了通过在聚合物基质中固定电子载体而确认根据本发明的有机类电子转移介体在连续的血糖测量系统中的适用性，根据下述方法进行实验。
[0383]
作为使用在末端具有离去基团的电子载体和亲核聚合物的反应性的引入方法，使用醇的卤化反应，该卤化反应使用10-(2-羟乙基)-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈[化学式16]的二甲基甲酰胺作为反应的催化剂。相应地，通过使用乙酸乙酯和水萃取在末端具有良好的离去基团(氯)的电子载体，并且然后可通过使用二氯甲烷的沉淀来合成10-(2-氯乙基)-2,4-二氧-2,3,4,10-四氢苯并[g]蝶啶-7,8-二甲腈[化学式17]，产率为85％。图6总结了具有良好的离去基团的有机类电子转移介体的合成和使用其的聚合物引入。然后，将[化学式17]的物质溶解于聚乙烯基咪唑和二甲亚砜中并加热至80℃达24小时之后，通过在乙酸乙酯和二氯甲烷中沉淀，可获得褐色固体的聚合物[化学式25]。
[0384]
[反应式6]
[0385][0386]
[化学式25]
[0387]
[0388]
因为化学式25的化合物在水中的聚合物溶解度相对较低，由于盐析效果而限制使用缓冲液溶液，所以，通过使用水作为溶剂测量循环伏安曲线。结果显示于图6中。如可于图6中确认，引入聚合物中之后，氧化电势(e
ox
)为-0.108v，并且还原电势(e
red
)为-0.238v，并且半波电势(e
1/2
)为0.173v。所以，可以预期，即使在引入聚合物后，氧化还原电势值也包括在目标氧化还原电势范围内，并且可引入连续的血糖系统。