一类硼酸基五甲川菁荧光染料的制备方法及应用
【技术领域】：
[0001] 本发明设及一种巧光染料的合成方法，尤其是设及一种棚酸基团修饰的菁染料的 制备及纯化方法。
【背景技术】：
[0002] 巧光染料是指染料在吸收了可见光或者是紫外光后，能够把吸收的光转化成波长 较长的可见巧光发射出来，呈现闪亮的鲜艳颜色。随着科技的进步，巧光染料作为功能性色 素已广泛应用于多个领域，如印染、化学分析、生物化学、生物学、太阳能转化、染料激光器、 液晶显示W及信息存储等科学技术领域。因此开发利用具有实际应用价值的各种功能性色 素分子已成为当前倍受关注的研究课题。
[0003] 结合使用巧光染料和分子探针的巧光光谱检测方法，由于其灵敏度高、选择性好， 在分析化学，特别是生物分析中有较广泛的应用。其中，菁染料作为巧光探针与现有的其他 巧光标记试剂如罗丹明、巧光素等相比具有巧光量子产率高；最大吸收波长可调谐范围大， 易于合成得到近红外巧光染料；与生物基质结合后强烈的巧光增强作用；较好的稳定性等 优点。
[0004] 棚酸可与二径基化合物进行可逆、高亲和性的结合，因此越来越多地被用作糖分 子识别单元，进而用于设计合成外源凝集素（糖蛋白）和糖类传感器。糖广泛存在于自然 界中，作为设及生命活动本质的=类生物大分子之一，既是细胞和生物体生命活动的主要 能源物质，又与多种生物分子如蛋白质存在特异性识别作用，对众多生理过程如凝血、免疫 应答、受精、细胞生长、胚胎形成及细胞间信息传递等至关重要。糖的研究在生命科学和工 业生产领域中意义重大，例如通过对细胞膜表面糖链的研究，可W探索癌症、细菌和病毒感 染等疾病的机理；对人体血糖含量的测定可W了解人的健康状况。而在食品工业中，通过测 定食品及原料的含糖量，能对食品加工过程进行监测。在运些过程中，对糖基的种类和含量 的检测不可或缺，因此建立高灵敏度、高选择性的糖分子识别体系尤为重要。
【发明内容】
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[0005] 本发明的目的是将棚酸基团引入菁染料，设计合成出可W用于检测多径基化合物 的生物探针分子。该目的可W通过W下技术方案来实现：
[0006] 一种制备棚酸修饰的菁染料的方法，包括W下步骤：
[0007] 1.中间体的制备：
[0008] 2, 3, 3-S甲基吗I噪嘟-5-横酸钟和1至3倍摩尔当量的漠甲基苯棚酸，W弱酸的 钢盐为催化剂，在强极性溶剂中，控制反应溫度为50-90°C，反应时间为4-24h得到中间体。
[0009] 2.巧光染料的制备：
[0010] 将得到的中间体与0. 5-1倍摩尔当量的缩合剂在醋酸与醋酸酢的混合溶剂中反 应0. 5-2h得到染料A;将得到的中间体与1-2倍摩尔当量的缩合剂在醋酸与醋酸酢的混合 溶剂中与等摩尔的5-横酸基-l-(3-横丙基）-2, 2, 3-S甲基吗I噪嘟季锭内盐反应0. 5-化 得到染料B。
[0011] 3.粗品提纯：
[0012] 染料粗品用乙酸乙醋洗涂，过凝胶柱或制备液相精制得到产品。
[0013] 步骤1中所述的催化剂选用醋酸钢；
[0014] 步骤1中所述的漠甲基苯棚酸可W是2-漠甲基苯棚酸、3-漠甲基苯棚酸或4-漠 甲基苯棚酸；
[0015] 步骤2中所述的缩合剂选用P-苯胺基丙締醒缩苯胺；
[0016] 步骤2中所述的染料A的结构式为：
[0017] 步骤2中所述的染料B的结构式为：
【附图说明】
[0018] 本发明附图4幅，其中：
[0019] 图1为棚酸基五甲川菁巧光染料的通式
[0020] 图2为单棚酸取代染料的紫外-可见光谱；
[0021] 图3为单棚酸取代染料的巧光光谱；
[0022] 图4为单棚酸取代染料与不同浓度的山梨醇结合前后的巧光光谱；
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。 阳〇24] 实施例1 阳0巧]中间体的制备： 阳0%] 在50血圆底烧瓶中加入0. 5g2, 3, 3-S甲基吗I噪嘟-5-横酸钟和1至3倍摩尔 当量的漠甲基苯棚酸，W无水乙腊为溶剂，边揽拌边加入催化量的醋酸纳，氮气保护下升溫 至90°C，反应化后停止加热，冷却至室溫，过滤，先后用Imol/L的盐酸溶液和无水乙腊洗涂 滤饼3次，真空干燥滤饼得到中间体。
[0027] 实施例2 阳0測染料A的制备：
[0029] 在50血圆底烧瓶中加入0. 5g中间体W及0. 5倍摩尔当量的缩合剂P-苯胺基 丙締醒缩苯胺，W9mL醋酸：醋酸酢（1:2)的混合溶液为溶剂，氮气保护下升溫至110°C，揽 拌，溶液由深黄色变为黑色，比后加入9血S乙胺，溶液立即变为蓝色，15min后停止加热， 冷却，静置，加入15mL乙酸乙醋，析出固体，抽滤，乙酸洗涂3次，滤饼真空干燥得到蓝色固 体即为染料A。
[0030] 实施例3 阳0川染料B的制备：
[0032] 在50血圆底烧瓶中加入3g2, 3, 3-S甲基吗I噪嘟-5-横酸钟和1. 6g丙横酸内 醋，W邻二氯苯为导热剂，氮气保护下升溫至120°C，揽拌，1化后停止加热，放冷，抽滤，滤 饼真空干燥后取1. 5g与1-2倍摩尔当量的缩合剂P-苯胺基丙締醒缩苯胺置于50mL圆底 烧瓶中，W9mL醋酸：醋酸酢（1:2)的混合溶液为溶剂，氮气保护下升溫至120°C，揽拌，3h 后停止反应，旋蒸，乙酸乙醋洗涂后将得到的固体真空干燥后取0. 6g与等摩尔量的实施例 1得到的中间体置于50血圆底烧瓶中，依次加入3血醋酢，3血S乙胺，氮气保护下升溫至 110°C，0.化后停止反应，冷却，静置，加乙酸乙醋洗涂，抽滤后得到染料B。 阳〇3引实施例4
[0034] 光谱性能的评价与糖的识别性能评价：
[0035] 本发明得到的产物的紫外-可见光谱见附图2,巧光光谱见附图3,对不同浓度的 多径基化合物山梨醇的巧光光谱的变化情况见附图4。
【主权项】
1. 一类棚酸基五甲川菁巧光染料，其特征在于功能基团为棚酸基团。其通式为：其中： Rl和R2各自独立选自CH2(即4)B伽)2或畑2)3SO3H，并且不能同时为畑2)3SO3H; 尺3和R4各自独立选自H或SO3出2. 权利要求1所述的棚酸基五甲川菁巧光染料，其中Ri和R2为甲基苯棚酸时，棚酸基 团可W是临位、间位或者对位。3. 权利要求1所述的棚酸基五甲川菁巧光染料，包括W下步骤： (1) 2, 3, 3-=甲基吗I噪嘟-5-横酸钟与面代甲基苯棚酸制得棚酸修饰的中间体，其中 面素可W是氯、漠、舰，投料比1:1-1 :3,反应溶剂选自甲醇、乙醇、乙腊或丙酬，反应溫度为 50-90 °C，反应时间为4-24h; (2) 将得到的中间体与缩合剂反应得到双棚酸取代的对称巧光染料，其中，缩合剂是 0 -苯胺基丙締醒缩苯胺，投料比为1 :〇. 5-1: 1，反应溶剂是醋酸、醋酸酢或者二者的混合 溶剂，反应时间0. 2-2h，反应溫度50-130°C; (3) 将（1)得到的中间体与等摩尔的接有缩合剂的l-(3-横丙基）-2, 2, 3-S甲基吗I噪 嘟季锭内盐反应得到单棚酸取代巧光染料，其中缩合剂是P-苯胺基丙締醒缩苯胺，反应 溶剂是醋酸、醋酸酢或者二者的混合溶剂，反应时间0. 2-化。4. 权利要求1和2中任一项的化合物在多径基化合物检测中的应用。
【专利摘要】本发明涉及一种硼酸基团修饰的五甲川菁染料的制备方法及应用。染料具有通式Ⅰ结构，其中R1和R2各自独立选自CH2(C6H4)B(OH)2或(CH2)3SO3H，并且不能同时为(CH2)3SO3H；R3和R4各自独立选自H或SO3H。该类染料合成路线较简便，易分离，可应用于糖类等多羟基化合物的检测。
【IPC分类】G01N21/64, C09B23/08, C07D403/06, C09K11/06
【公开号】CN105001662
【申请号】CN201510190777
【发明人】玄光善, 冯柏成, 金岩
【申请人】青岛科技大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月8日