CN101747655B - 含薁类结构水溶性菁染料及其合成方法 - Google Patents
含薁类结构水溶性菁染料及其合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101747655B CN101747655B CN 200910248733 CN200910248733A CN101747655B CN 101747655 B CN101747655 B CN 101747655B CN 200910248733 CN200910248733 CN 200910248733 CN 200910248733 A CN200910248733 A CN 200910248733A CN 101747655 B CN101747655 B CN 101747655B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- cyanine dye
- azulene
- dye containing
- alkyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 0 CC1(C)c(c(cccc2)c2cc2)c2*(CN(*)N=O)=C1C=CC1=CC(C=CC(C(C)(C)c2c(cccc3)c3ccc22)=*2ON)=C2C1=CC=CC=C2 Chemical compound CC1(C)c(c(cccc2)c2cc2)c2*(CN(*)N=O)=C1C=CC1=CC(C=CC(C(C)(C)c2c(cccc3)c3ccc22)=*2ON)=C2C1=CC=CC=C2 0.000 description 1
Landscapes
- Indole Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及一种含薁类结构水溶性菁染料,其分子结构具有如下所示通式:
Description
技术领域
本发明属菁染料领域,更具体地说,涉及一种含薁类结构水溶性菁染料及其合成方法。
背景技术
菁染料具有光热稳定性高、溶解性好、摩尔消光系数大、反射率高、导热率小、最大吸收波长可调谐范围大等特性,可广泛应用于照相感光、光盘记录介质、红外激光染料、光学非线形材料和有机太阳能电池等方面。近年来,菁染料已越来越多地应用于各种生物分析技术,包括DNA测序、荧光免疫分析检测、生物大分子的定量测定及原位荧光杂交技术等领域。
目前的研究结果表明菁染料在诸多领域具有很强的竞争力,有着广泛的开发和应用前景。
菁染料的一般结构通式如下:
链状菁染料:
桥环菁染料:
由以上结构可以看出,菁类染料是由碳链链接两个氮原子而形成的共轭体系。在菁染料中常以吡啶、喹啉、吲哚、噻唑等含有氮原子的杂环作为共轭链的端基,与链状的或带有环式的桥一起组成菁染料分子的大π键共轭体系,决定了菁染料的主要性能。
水溶性菁染料因其光稳定性能及水溶性等各方面性能良好,可避免检测时的各种干扰,使检测灵敏度大幅提高,而成为菁染料研究与应用的重点领域。
水溶性菁染料一般具有如下结构通式:
其中,R1、R2为-(CH2)mCH2L,m为从0~10,L为氢、磺酸基、羧基或含有芳香环的磺酸基、羧基等。
薁类衍生物应用于染料已得到广泛重视(JP平1-110562;JP平2-80466;US4990649;US5084592;US5728867等),其荧光量子效率高,化学可修饰性强,通过结构修饰可以得到发红光、黄、蓝等各种颜色荧光的衍生物。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种光稳定性及水溶性好,荧光性能高,检测时抗干扰能力强的含薁类结构水溶性菁染料。另外,本发明还提供一种目的产物纯度好,收率高,易提纯,摩尔消光系数大的含薁类结构水溶性菁染料合成方法。
为达到上述目的,本发明是这样实现的:
一种含薁类结构水溶性菁染料,具有如下结构通式:
其中,R1为H、烷基、烷氧基或卤素中的一种;
R2为-(CH2)mCH2L,m为0~10,L为磺酸基、羧基或含有芳香环的磺酸基、羧基;R3或R4分别为H、烷基、甲氧基、卤素、磺酸基、羧基中的一种或R3R4=(CH=CH)2。
作为一种优选方案,本发明所述R1为C1~8的烷基。
作为另一种优选方案,本发明所述R2为-(CH2)mCH2L,m为0~4,L为磺酸基、羧基或含有芳环的磺酸基;所述R3或R4分别为甲基、乙基、磺酸基、羧基中的一种或R3R4=(CH=CH)2。
上述含薁类结构水溶性菁染料的合成方法,可按如下步骤实施:在缩合剂作用下,1,3-二甲酰基薁类衍生物与取代的1-烷基-2,3,3-三甲基吲哚盐进行缩合,从反应混合物中得到含薁类结构的菁染料,通过纯化精制得到目的产物。
作为一种优选方案,本发明所述1,3-二甲酰基薁类衍生物与1-烷基-2,3,3-三甲基吲哚盐的摩尔比为1∶2~4。
作为另一种优选方案,本发明所述缩合剂为醋酐、吡啶或乙酸钠。
进一步地,本发明所述反应溶剂为醋酐、正丁醇、苯或它们的混合物。
本发明合成该类化合物的合成原理为:
在缩合剂作用下,1,3-二甲酰基薁类衍生物(2)与取代的1-烷基-2,3,3-三甲基吲哚盐(3)进行缩合,从反应混合物中得到含薁类结构的菁染料,通过纯化精制得到目的产物(1)。
所述的取代的1-烷基-2,3,3-三甲基吲哚盐为具有如下通式结构的化合物:
其中,R2为-(CH2)mCH2L,m为从0~10,L为磺酸基、羧基或含有芳环的磺酸基、羧基;R3、R4分别为H、甲基、乙基、丙基、丁基、甲氧基、卤素、磺酸基、羧基等中的一种或R3R4=(CH=CH)2。
上述化合物可通过市场购入或参照文献(J.Org.Chem.,1995,60,2391~2395)方法进行合成。
所述的1,3-二甲酰基薁类衍生物为具有如下通式结构的化合物:
其中,R1为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基或叔丁基中的一种。
该类化合物可参照文献[1)Angev.Chem.,1957,69,533;2)Angev.Chem.,1958,70,270]方法进行合成。
反应缩合剂为醋酐、吡啶、乙酸钠;溶剂为醋酐、正丁醇、苯或它们的混合物。
本发明水溶性菁染料由于具有薁类结构及磺酸基、羧基等水溶性基团,其光稳定性能及水溶性等各方面性能良好,可避免检测时的各种干扰,使检测灵敏度大幅提高,利用本发明的制备方法合成的含薁类结构的水溶性菁染料纯度好,收率高,容易提纯,摩尔消光系数大。该类染料由于具有薁类结构及磺酸基、羧基等水溶性基团的引入,增加了光稳定性,提高了荧光性能,可以应用于激光防护、荧光标记、光电功能材料等领域。
具体实施方式
本发明将以下面实施例作进一步说明,但本发明的内容并不受此实施例的限制。
实施例1
合成产物的结构式:
于带有机械搅拌器及冷凝管的250mL三口反应瓶中,加入1,3-二甲酰基薁(18.4克,0.1摩尔)、1-磺酸己基-2,3,3-三甲基吲哚内盐(82.6克,0.28摩尔)和醋酐(80mL),加热回流12小时,冷却,减压下蒸出溶剂,加入乙酸乙酯(30mL),析出绿色固体,通过硅胶柱层析(用氯仿-甲醇5∶1作洗脱液)分离,得到深绿色固体49.4g,收率67%。
产物结构经核磁共振吸收所证实:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):1.76-1.84(m,8H),2.72(s,12H),4.21(m,4H),4.34(m,4H),7.08(d,2H),7.21-7.29(m,6H),7.34-7.39(m,2H),7.58-7.62(m,1H),7.66(d,2H),8.16(s,1H),8.28(d,2H),8.53(d,2H)。
实施例2
合成产物的结构式:
于带有机械搅拌器及冷凝管的250mL三口反应瓶中,加入1,3-二甲酰基薁(18.4克,0.1摩尔)、1-乙基-2,3,3-三甲基吲哚-5-磺酸内盐(80.1克,0.30摩尔)和吡啶(100mL),加热回流10小时,冷却,减压下蒸出溶剂,加入乙酸乙酯(20mL),析出黄绿色固体,通过硅胶柱层析(用氯仿-甲醇5∶1作洗脱液)分离,得到黄绿色固体42.3g,收率62%。
产物结构经核磁共振吸收所证实:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):1.68(t,6H),2.12(s,12H),4.17(m,4H),7.18(d,2H),7.42-7.49(m,2H),7.63-7.69(m,1H),7.83(d,2H),8.02(d,2H)8.13(s,2H),8.16(s,1H),8.34(d,2H),8.56(d,2H)。
实施例3
合成产物的结构式:
于带有机械搅拌器及冷凝管的250mL三口反应瓶中,加入1,3-二甲酰基薁(18.4克,0.1摩尔)、1-磺酸己基-2,3,3-三甲基苯并[e]吲哚内盐(110.4克,0.32摩尔)和醋酐(80mL),加热回流16小时,冷却,减压下蒸出溶剂,加入乙酸乙酯(50mL),析出绿色固体,通过硅胶柱层析(用氯仿-甲醇5∶1作洗脱液)分离,得到黄绿色固体45.3g,收率54%。
产物结构经核磁共振吸收所证实:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):1.74-1.87(m,8H),2.51(s,12H),4.15(m,4H),4.35(m,4H),7.01(d,2H),7.30-7.34(m,2H),7.47-7.52(m,1H),7.50(d,2H),7.64(d,2H),7.87(d,2H),8.05(d,2H),8.06(d,2H),8.12(s,1H),8.22(d,2H),8.27(d,2H),8.50(d,2H)。
实施例4
合成产物的结构式:
于带有机械搅拌器及冷凝管的250mL三口反应瓶中,加入1,3-二甲酰基-2,4,6-三甲基薁(22.6克,0.1摩尔)、1-磺酸己基-2,3,3-三甲基吲哚内盐(94.4克,0.32摩尔)、乙酸钠(12克)、正丁醇(200mL)和苯(80mL),加热回流14小时,冷却,减压下蒸出溶剂,加入乙酸乙酯(50mL),析出绿色固体,通过硅胶柱层析(用氯仿-甲醇5∶1作洗脱液)分离,得到深绿色固体40.6g,收率52%。
产物结构经核磁共振吸收所证实:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):1.81-1.89(m,8H),2.78(s,12H),4.28(m,4H),4.45(m,4H),7.05(d,2H),7.21-7.29(m,6H),7.63(d,2H),8.19(s,1H),8.21(d,2H),8.31(s,2H)。
实施例5
合成产物的结构式:
于带有机械搅拌器及冷凝管的250mL三口反应瓶中,加入1,3-二甲酰基-2,4,6-三甲基薁(22.6克,0.1摩尔)、1-乙基-2,3,3-三甲基吲哚-5-磺酸内盐(93.5克,0.35摩尔)、乙酸钠(15克)、正丁醇(250mL)和苯(100mL),,加热回流12小时,冷却,减压下蒸出溶剂,加入乙酸乙酯(40mL),析出绿色固体,通过硅胶柱层析(用氯仿-甲醇5∶1作洗脱液)分离,得到深绿色固体44.2g,收率61%。
产物结构经核磁共振吸收所证实:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):1.71(t,6H),2.16(s,12H),4.19(m,4H),7.91(d,2H),8.04(d,2H)8.10(s,2H),7.21(d,2H),8.12(s,1H),8.29(s,2H),8.37(d,2H)。
实施例6
合成产物的结构式:
于带有机械搅拌器及冷凝管的250mL三口反应瓶中,加入1,3-二甲酰基-2,4,6-三甲基薁(22.6克,0.1摩尔)、1-磺酸己基-2,3,3-三甲基苯并[e]吲哚内盐(110.4克,0.32摩尔)和吡啶(140mL),加热回流18小时,冷却,减压下蒸出溶剂,加入乙酸乙酯(80mL),析出绿色固体,通过硅胶柱层析(用氯仿-甲醇5∶1作洗脱液)分离,得到黄绿色固体49.3g,收率56%。
产物结构经核磁共振吸收所证实:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):1.81-1.86(m,8H),2.67(s,12H),4.22(m,4H),4.38(m,4H),7.04(d,2H),7.30-7.34(m,2H),7.47-7.52(m,1H),7.58(d,2H),7.65(d,2H),7.84(d,2H),8.07(d,2H),8.09(d,2H),8.16(s,1H),8.19(d,2H),8.29(d,2H),8.34(s,2H)。
可以理解地是,以上关于本发明的具体描述,仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果;只要满足使用需要,都在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
2.如权利要求1所述的含薁类结构水溶性菁染料,其特征在于:所述R1为C1~8的烷基。
3.如权利要求2所述的含薁类结构水溶性菁染料,其特征在于:所述R2为-(CH2)m CH2L,m为0~4,L为磺酸基、羧基;所述R3或R4分别为甲基、乙基、磺酸基、羧基中的一种或R3R4=(CH=CH)2。
4.如权利要求1~3之任一所述含薁类结构水溶性菁染料的合成方法,其特征在于,按如下步骤实施:在缩合剂作用下,1,3-二甲酰基薁类衍生物与取代的1-烷基-2,3,3-三甲基吲哚盐进行缩合,从反应混合物中得到含薁类结构的菁染料,通过纯化精制得到目的产物。
5.如权利要求4所述含薁类结构水溶性菁染料的合成方法,其特征在于:所述1,3-二甲酰基薁类衍生物与1-烷基-2,3,3-三甲基吲哚盐的摩尔比为1∶2~4。
6.如权利要求5所述含薁类结构水溶性菁染料的合成方法,其特征在于:所述缩合剂为醋酐、吡啶或乙酸钠。
7.如权利要求6所述含薁类结构水溶性菁染料的合成方法,其特征在于:反应溶剂为醋酐、正丁醇、苯或它们的混合物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200910248733 CN101747655B (zh) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | 含薁类结构水溶性菁染料及其合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200910248733 CN101747655B (zh) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | 含薁类结构水溶性菁染料及其合成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101747655A CN101747655A (zh) | 2010-06-23 |
CN101747655B true CN101747655B (zh) | 2013-04-03 |
Family
ID=42475292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 200910248733 Expired - Fee Related CN101747655B (zh) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | 含薁类结构水溶性菁染料及其合成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101747655B (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6448008B1 (en) * | 1999-07-02 | 2002-09-10 | Innosense, S.R.L. | Fluorescent cyanine labels containing a sulfamido linker arm |
CN1915940A (zh) * | 2005-12-31 | 2007-02-21 | 渤海大学 | 2-甲基奥类衍生物的合成方法 |
CN101237991A (zh) * | 2005-06-21 | 2008-08-06 | 爱克发印艺公司 | 红外吸收染料 |
-
2009
- 2009-12-24 CN CN 200910248733 patent/CN101747655B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6448008B1 (en) * | 1999-07-02 | 2002-09-10 | Innosense, S.R.L. | Fluorescent cyanine labels containing a sulfamido linker arm |
CN101237991A (zh) * | 2005-06-21 | 2008-08-06 | 爱克发印艺公司 | 红外吸收染料 |
CN1915940A (zh) * | 2005-12-31 | 2007-02-21 | 渤海大学 | 2-甲基奥类衍生物的合成方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101747655A (zh) | 2010-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6871898B2 (ja) | 波長変換のための高蛍光性光安定性発色団 | |
Geerts et al. | Quaterrylenebis (dicarboximide) s: near infrared absorbing and emitting dyes | |
US6300502B1 (en) | Multi-armed chromophores with very large two-photon absorption cross-sections | |
JP6341923B2 (ja) | 強蛍光発光性の複素環化合物及びその製造方法 | |
CN103804318A (zh) | 含三苯乙烯或四苯乙烯结构的具有聚集诱导发光性能的苯并噻唑衍生物及其制备方法和应用 | |
CN111825634B (zh) | 新化合物、其制备方法及其应用 | |
US20130109858A1 (en) | Method of synthesizing core-expanded perylene diimide dye and novel core-expanded perylene diimide dye | |
CN105733504B (zh) | 一种具有液晶性质的近红外吸波材料 | |
CN106478626A (zh) | 一类喹吖啶酮衍生物及其制备方法与应用 | |
CN105505379A (zh) | 一种长波长bodipy类荧光染料衍生物及其制备方法 | |
Wang et al. | Naphthalimide/benzimide-based excited-state intramolecular proton transfer active luminogens: aggregation-induced enhanced emission and potential for chemical modification | |
CN101747655B (zh) | 含薁类结构水溶性菁染料及其合成方法 | |
CN109897045B (zh) | 一种基于吡咯并吡咯二酮且具有固液双荧光的环状化合物及其制备方法与应用 | |
Cavazzini et al. | Intimately bound coumarin and bis (alkylaminostyryl) benzene fragments: synthesis and energy transfer | |
Lin et al. | Katritzky salt fluorophores: Facile synthesis, bright solid-state emission, and mechanochromic luminescence | |
CN101735637B (zh) | 含薁类结构菁染料及其制备方法 | |
CN108558595B (zh) | 一种对苯撑乙烯桥联三聚茚衍生物及其制备方法 | |
CN111574538A (zh) | 一种d-a型近红外有机发光材料及其制备方法与应用 | |
CN107915730A (zh) | 含氮给体的喹吖啶酮衍生物及其制备方法和应用 | |
CN113321638A (zh) | 适用于各种荧光检测场景的高性能荧光染料及制备方法 | |
KR101983796B1 (ko) | 다이사이안스티릴 벤젠 유도체 및 이를 포함하는 형광재료 | |
Zhan et al. | The synthesis and characterization of novel coumarin-containing cyanine dyes via “Click” chemistry | |
JP5727321B2 (ja) | ピリドンアゾ化合物 | |
JP5253683B1 (ja) | エレクトロウェッティングディスプレイ用アゾ系色素並びに該アゾ系色素を用いたエレクトロウェッティングディスプレイ | |
CN116478031B (zh) | 1,5-二羟基萘-2,6-二查尔酮衍生物及其制备方法与应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130403 Termination date: 20141224 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |