JP6675758B2 - ホスファフルオレセイン化合物若しくはその塩、又はそれを用いた蛍光色素 - Google Patents
ホスファフルオレセイン化合物若しくはその塩、又はそれを用いた蛍光色素 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6675758B2 JP6675758B2 JP2017500770A JP2017500770A JP6675758B2 JP 6675758 B2 JP6675758 B2 JP 6675758B2 JP 2017500770 A JP2017500770 A JP 2017500770A JP 2017500770 A JP2017500770 A JP 2017500770A JP 6675758 B2 JP6675758 B2 JP 6675758B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- compound
- general formula
- phosphafluorescein
- salt
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B11/00—Diaryl- or thriarylmethane dyes
- C09B11/28—Pyronines ; Xanthon, thioxanthon, selenoxanthan, telluroxanthon dyes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
Description
で表される基である。]
で表されるホスファフルオレセイン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。
で表されるアニオンを有する、項1又は2に記載のホスファフルオレセイン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。
本発明のホスファフルオレセイン化合物又はその塩は、一般式(1):
で表される基である。]
で表される化合物、又はその塩である。この一般式(1)で表されるホスファフルオレセイン化合物又はその塩は、文献未記載の新規化合物である。
等で表されるホスファフルオレセイン化合物、又はその塩、水和物若しくは溶媒和物が好ましい。
で表されるアニオンを有することがより好ましい。
本発明のホスファフルオレセイン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物は、特に制限されず、例えば、ケイ素置換フルオレセイン化合物の製造方法について報告されている既報(Chem. Commun. 2011, 47, 4162.)の方法に準じて(原料化合物を変更すること以外は同様に)合成することが可能である。
にしたがって合成することができる。
本工程では、例えば、Rとして一般式(1A)で表される基を有する化合物を得ようとする場合は、原料としてケイ素化合物を用いる代わりに特定のリン化合物及び過酸化水素を用いること以外は、既報(Chem. Commun. 2011, 47, 4162.)と同様に行うことができる。具体的には、有機溶媒中で、上記反応式1における化合物(3)と、有機リチウム化合物とを反応させた後に、有機リン化合物を添加し、次いで、過酸化水素水を添加することにより、所望の環化反応を進行させることができる。Rとして一般式(1B)又は(1C)で表される基を有する化合物を得ようとする場合は、過酸化水素水の代わりに得ようとする置換基に応じて所望の原料化合物を使用することが好ましい。
本工程では、既報(Chem. Commun. 2011, 47, 4162.)と同様に行うことができる。具体的には、有機溶媒中で、上記反応式1における化合物(4)に対して、酸化剤を用いて酸化反応を引き起こすことができる。
本工程では、既報(Chem. Commun. 2011, 47, 4162.)と同様に行うことができる。具体的には、有機溶媒中で、上記反応式1における化合物(6)に対して、パラジウム触媒(テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム等)の存在下で、1,3−ジメチルバルビツール酸等を用いて、脱アリル化反応を引き起こすことができる。
本工程では、既報(Chem. Commun. 2011, 47, 4162.)と同様に行うことができる。具体的には、有機溶媒中で、上記反応式1における化合物(6)に対して、亜硝酸又はその塩を用いて、水酸基への変換反応を引き起こすことができる。
本工程では、既報(Chem. Commun. 2011, 47, 4162.)と同様に行うことができる。具体的には、有機溶媒中で、上記反応式1における化合物(7)に対して、公知の方法で保護化することができる。保護化の方法及び条件は、従来公知の方法及び条件をいずれも採用することができる。
本工程では、具体的には、有機溶媒中で、上記反応式1における化合物(7)とグリニャール試薬とを反応させ、次いで、酸化剤を用いて酸化反応を起こすことで、求核付加反応を引き起こすことができる。
本発明の蛍光色素は、上記の本発明のホスファフルオレセイン化合物又はその塩を含有する。
融点(mp)又は分解温度は、Yanaco MP-S3 instrument(MP-S3)で測定した。1H、13C{1H}及び31P{1H} NMRスペクトルは、JEOL AL-400 spectrometer(400 MHz for 1H, 100 MHz for 13C及び161.70 MHz for 31P)、JEOL JNM-ECS400(400 MHz for 1H, 100 MHz for 13C及び161.70 MHz for 31P)、又はJEOL A-600 spectrometer(600 MHz for 1H及び150 MHz for 13C)を用いて、CDCl3、CD2Cl2又はCD3OD中で測定した。1H NMRスペクトルのケミカルシフトは、内部標準として溶媒の残留プロトンを用いてδppmで表記し(CHCl3δ7.26、CH2Cl2δ5.32、CD3ODδ3.31)、13C NMRスペクトルのケミカルシフトは、内部標準としての溶媒のシグナルを用いてδppmで表記した(CDCl3δ77.16、CD2Cl2δ53.84、CD3ODδ49.0)。また、31P NMRスペクトルのケミカルシフト値はH3PO4のシグナル(δ0.00)を外部標準として用いた。マススペクトルは、Bruker micrOTOF Focus spectrometry systemを用いて、大気圧化学イオン化法(APCI)又はThermo Fisher Scientific Exactiveを用いて、エレクトスプレーイオン化法(ESI)で測定した。薄層クロマトグラフィー(TLC)はシリカゲル60F254(Merck)を塗布したガラス板を用いて行った。カラムクロマトグラフィーは、中性シリカゲルPSQ100B(富士シリシア化学)又はシリカゲル60(関東化学)を用いて行った。分取リサイクルHPLCは、逆相カラム(YMC-Actus Triart C18)を備えたYMC LC-forte/Rを用いて行った。特に記述のない限り、全ての反応は窒素雰囲気下でおこなった。特に断りのない限り、溶媒及び試薬は市販品を精製せずに使用した。脱水THF及びCH2Cl2は、関東化学から購入し、Glass Contour Solvent Systemsで精製した。ビス(2-ブロモ-4-N,N-ジアリルアミノフェニル)メタン(化合物1)及びTokyoMagentaは既報(Chem. Commun., 2011, 47, 4162-4164.)に従って合成し、TokyoGreenは既報(J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 4888-4894.)にしたがって合成した。
ビス[2-ブロモ-4-(N,N-ジアリルアミノ)フェニル]メタン(化合物1)(1.01 g, 1.96 mmol)を脱水THF(20 mL)に溶解させた。-78℃にてt-ブチルリチウムのペンタン溶液(1.63 M, 4.80 mL, 7.82 mmol)を20分間かけて滴下し、そのまま1時間撹拌した。ジクロロフェニルホスフィン(PhPCl2; 0.318 mL, 2.34 mmol)を25分間かけて滴下し、滴下終了から1.5時間後に0℃で30%H2O2溶液(1.0 mL)を加え、そのまま1時間撹拌した。反応混合物に次亜塩素酸ナトリウム水溶液と飽和亜硫酸ナトリウム水溶液を加えた後、CH2Cl2で抽出した。あわせた有機層を飽和食塩水で洗浄した後、脱水硫酸ナトリウムで乾燥させた。硫酸ナトリウムを濾別し、濾液を減圧下で濃縮することで粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(CH2Cl2/メタノール 20/1, Rf = 0.4)で精製することにより、化合物2を黄色液体として761 mg(1.58 mmol, 収率81%)得た。化合物2のスペクトルデータは以下のとおりである。
1H NMR (400MHz, CDCl3): δ7.47-7.42 (m, 4H), 7.39-7.31 (m, 3H), 7.18 (dd, J = 8.2 Hz, 6.2 Hz, 2H), 6.80 (bs, 2H), 5.89-5.80 (m, 4H) 5.18-5.13 (m, 8H), 4.03-3.90 (m, 8H), 3.84 (d, J = 18Hz, 1H), 3.66 (d, J = 18 Hz, 3.6 Hz, 1H). 13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3): δ 147.5 (d, JCP = 13.3 Hz, C), 134.7 (d, JCP = 104.1 Hz, C), 133.7 (s, CH), 131.1 (d, JCP= 2.5 Hz, CH), 130.9 (d, JCP = 9.9 Hz, CH), 129.8 (d, JCP= 100.1 Hz, C), 129.3 (d, JCP = 8.3 Hz, C), 129.0 (d, JCP= 11.5 Hz, CH), 128.4 (d, JCP = 12.4 Hz, CH), 116.4 (s, CH2), 115.8 (s, CH), 114.2 (d, JCP = 8.2 Hz, CH), 52.9 (s, CH2), 35.3 (d, JCP = 9.1 Hz, CH2). 31P{1H} NMR (161.70MHz, CDCl3): δ 14.33. HRMS (ESI): m/z calcd. for C31H33N2NaOP: 503.2228 ([M+Na]+); found. 503.2224。
空気中で化合物2(761 mg, 1.58 mmol)をCH2Cl2(16 mL)に溶解させた。室温でクロラニル(1.19 g, 4.84 mmol)を加え、そのまま12.5時間撹拌した。減圧下で溶媒を留去し、粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(CH2Cl2/メタノール 20/1, Rf = 0.44)で精製することにより、化合物3を黄色液体として304 mg(0.61 mmol, 収率39%)得た。化合物3のスペクトルデータは以下のとおりである。
1H NMR (400MHz, CDCl3): δ8.27 (dd, J = 9.0 Hz, 6.2 Hz, 2H), 7.59-7.54 (m, 2H), 7.39-7.32 (m, 3H), 7.14 (dd, J = 15 Hz, 2.6 Hz, 2H), 6.86 (dd, J = 9.0 Hz, 2.6 Hz, 2H), 5.82-5.74 (m, 4H), 5.15-5.09 (m, 8H), 4.08-3.93 (m, 8H). 31P{1H} NMR (161.70MHz, CDCl3): δ 6.84. HRMS (ESI): m/z calcd. for C31H31NaN2O2P: 517.2021 ([M+Na]+); found. 517.2013。
Mp: 151℃. 1H NMR (400MHz, CD3OD): δ 8.15 (dd, J = 8.8 Hz, 6.0 Hz, 2H), 7.60-7.42 (m, 5H), 6.99 (dd, J = 14.8 Hz, 2.2 Hz, 2H), 6.91 (dd, J = 8.8 Hz, 2.2 Hz, 2H). The signal corresponding to NH2 moiety was not observed. 13C{1H} NMR (100MHz, CD3OD): δ181.38 (d, JCP = 9.0 Hz, C), 154.84 (d, JCP = 13.3 Hz, C), 135.14 (d, JCP = 97.6 Hz, C), 134.49 (d, JCP = 108.3 Hz, C), 133.29 (d, JCP = 2.5 Hz, CH), 132.59 (d, JCP = 10.7 Hz, CH), 131.64 (d, JCP = 10.7 Hz, CH), 129.94 (d, JCP = 13.3 Hz, CH), 125.7 (d, JCP = 6.6 Hz, C), 118.57 (CH), 115.25 (d, JCP= 7.4 Hz, CH). 31P{1H} NMR (161.70MHz, CD3OD): δ 7.83. HRMS (APCI): m/z calcd. for C19H16N2O2P : 335.0944 ([M+H]+); found. 335.0947。
空気中で化合物4(52.0 mg, 0.156 mmol)を96%硫酸(0.46 mL)に溶解させた。0℃でNaNO2(33.0 mg, 0.478 mmol)を加え、そのまま3時間撹拌した。得られた反応溶液を適量の氷に対して滴下し、110℃で0.5時間撹拌した。得られた固体を濾別し、残渣を蒸留水で洗浄し粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(CHCl3/メタノール 10/1, Rf = 0.25)で精製することにより、化合物5を黄色固体として28.0 mg(0.832 mmol, 収率54%)得た。化合物5のスペクトルデータは以下のとおりである。
1H NMR (400MHz, CD3OD): δ8.33 (dd, J = 8.8 Hz, 6.0 Hz, 2H), 7.59-7.45 (m, 5H), 7.21 (dd, J = 14.2 Hz, 2.4 Hz, 2H), 7.16 (dd, J = 8.8 Hz, 2.4 Hz, 2H). The signal corresponding to the OH moiety was not observed. 13C{1H} NMR (100MHz, CD3OD): δ 181.48 (d, JCP = 9.1 Hz, C), 163.96 (d, JCP = 13.2 Hz, C), 135.58 (d, JCP = 97.5 Hz, C), 133.68 (d, JCP = 3.3 Hz, CH), 133.64 (d, JCP = 109.9 Hz, C), 133.32 (d, JCP = 10.7 Hz, CH), 131.69 (d, JCP = 10.7 Hz, CH), 130.20 (d, JCP = 12.3 Hz, CH), 129.07 (d, JCP = 7.4 Hz, C), 121.56 (d, JCP = 1.6 Hz, CH), 117.60 (d, JCP = 6.6 Hz, CH). 31P{1H} NMR (161.70MHz, CD3OD): δ 6.44. HRMS (APCI): m/z calcd. for C19H14O4P : 337.0624 ([M+H]+) ; found. 337.0640。
化合物5(195 mg, 0.580 mmol)とイミダゾール(197 mg, 2.89 mmol)を脱水CH2Cl2(50 mL)に溶解させ、15分間撹拌した。t-ブチルクロロジメチルシラン(505 mg, 3.35 mmol)を脱水CH2Cl2(35 mL)に溶解させたものを、化合物5を含む溶液に対して滴下した。3時間撹拌した後、水を加え、CH2Cl2で抽出した。あわせた有機層を飽和食塩水で洗浄した後、脱水硫酸ナトリウムで乾燥させた。硫酸ナトリウムを濾別し、濾液を減圧下で濃縮することで粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(CH2Cl2/酢酸エチル 30/1, Rf = 0.53)で精製することにより、化合物6を無色液体として265 mg(0.469 mmol, 収率81%)得た。化合物6のスペクトルデータは以下のとおりである。
1H NMR (400MHz, CDCl3): δ8.36 (dd, J = 8.7 Hz, 5.8 Hz, 2H), 7.59-7.53 (m, 2H), 7.46-7.36 (m, 5H), 7.10 (dd, J = 8.7 Hz, 2.4 Hz, 2H), 0.95 (s, 18H), 0.21 (s, 6H), 0.20 (s, 6H). 13C{1H} NMR (100MHz, CDCl3): δ 181.08 (d, JCP = 9.1 Hz, C), 160.57 (d, JCP = 14.1 Hz, C), 135.55 (d, JCP = 95.9 Hz, C), 133.60 (d, JCP = 107.4 Hz, C), 132.08 (d, JCP = 10.7 Hz, CH), 131.99 (d, JCP = 2.5 Hz, CH), 130.78 (d, JCP = 10.7 Hz, CH), 129.64 (d, JCP = 6.6 Hz, C), 128.87 (d, JCP = 12.3 Hz, CH), 124.34 (d, JCP = 2.5 Hz, CH), 121.91 (d, JCP = 6.6 Hz, CH), 25.69 (s, CH3), 18.35 (s, C), -4.20 (s, CH3), -4.30 (s, CH3). 31P{1H} NMR (161.70 MHz, CDCl3): δ 4.50. HRMS (APCI): m/z calcd. for C31H41NaO4PSi2: 587.2179 ([M+H]+) ; found. 587.2167。
化合物6(230 mg, 0.407 mmol)を脱水THF(70 mL)に溶解させた。室温にて2-メチルフェニルマグネシウムブロミドのTHF溶液(1.03 M, 1.43 mL, 1.47 mmol)を滴下し、4時間撹拌した。1N HCl水溶液(50 mL)を加え、2時間撹拌し、反応混合物をCH2Cl2で抽出した。あわせた有機層を飽和食塩水で洗浄した後、脱水硫酸ナトリウムで乾燥させた。硫酸ナトリウムを濾別し、濾液を減圧下で濃縮することで粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(CHCl3/メタノール 5/1 (TEA 10%), Rf = 0.48)にて分離した後、HPLCで精製することにより、55 mgの青色固体を得た。得られた固体をトルエンに溶解させ分液漏斗にいれ、1N HCl水溶液を加えて分液漏斗を振った。あわせた有機層を飽和食塩水で洗浄した後、脱水硫酸ナトリウムで乾燥させた。硫酸ナトリウムを濾別し、濾液を減圧下で濃縮することで化合物POFを赤色固体として30 mg(0.0730 mmol, 収率18%)で得た。化合物POFのスペクトルデータは以下のとおりである。
Mp.> 300℃. 1H NMR (400 MHz, CD3OD) : δ 7.76-7.36 (m, 8H), 7.27-7.13 (m, 3H), 7.03-6.94 (m, 2H), 6.58 (d, J = 9.5 Hz, 2H), 2.12 and 2.06 (two signals, 3H, tolyl-methyl group signals from two diastereoisomers). 13C NMR (100 MHz, CD3OD): δ 140.0 (CH), 140.0 (CH), 138.3 (C), 138.2 (C), 137.9 (C), 137.7 (C), 137.6 (C), 137.3 (C), 137.2 (C), 137.1 (C), 134.1 (CH), 131.6 (CH), 131.6 (CH), 131.5 (CH), 131.4 (CH), 130.8 (CH), 130.5 (CH), 130.4 (CH), 130.4 (CH), 130.3 (CH), 129.9 (CH), 129.1 (CH), 127.2 (CH), 127.1 (CH), 125.9 (C), 125.8 (C), 125.7 (C), 125.3 (CH), 19.7 (CH3), 19.6 (CH3). 31P{1H} NMR (161.70 MHz, CDCl3): δ 11.1, 11.0. HRMS (ESI): m/z calcd. for C26H19NaO3P: 433.0970 ([M+H]+) ; found. 433.0960。
Mp. 175-179℃. 1H NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ7.75-7.60 (m, 3H), 7.60-7.52 (m, 1H), 7.52-7.30 (m, 5H), 7.30-7.06 (m, 3H), 7.06-6.91 (m, 2H), 6.26 (dd, J = 9.8, 1.8 Hz, 1H), 2.26 (s, 3H), 2.13 and 2.08 (two singlets, 3H, tolyl-methyl group signals from two diastereoisomers). 13C NMR (150 MHz, CD2Cl2): δ 184.3 (s, C), 184.2 (s, C), 168.9 (s, C), 153.0 (d, JCP = 14.4 Hz, C), 150.6 (d, JCP= 7.2 Hz, C), 150.5 (d, JCP = 10.1 Hz, C), 140.7 (d, JCP= 90.5 Hz, C), 140.33 (d, JCP = 90.5 Hz, CH), 139.7 (d, JCP= 10.1 Hz, CH), 139.62 (d, JCP = 8.6 Hz, CH), 137.2 (s, C), 137.2 (d, JCP = 4.4 Hz, CH), 137.0 (d, JCP = 2.9 Hz, CH), 136.5 (s, C), 136.4 (s, C), 136.4 (s, C), 135.0 (d, JCP = 5.9 Hz, C), 134.9 (d, JCP = 5.7 Hz, C), 134.3 (d, JCP = 11.6 Hz, CH), 134.3 (d, JCP = 10.1 Hz, CH), 133.7 (d, JCP = 102.0 Hz, C), 133.5 (d, JCP = 107.7 Hz, C), 133.0 (d, JCP = 89.1 Hz, C), 132.9 (s, CH), 131.0 (s, CH), 130.8 (d, JCP = 10.1 Hz, CH), 130.8 (d, JCP = 11.4 Hz, CH), 130.3 (s, CH), 129.62 (CH), 129.61 (CH), 129.51 (CH), 129.46 (CH), 129.42 (CH), 129.39 (CH), 129.38 (d, JCP = 8.6 Hz, C), 129.2 (s, CH), 127.73 (d, JCP = 5.9 Hz, C), 126.62 (s, CH), 126.59 (s, CH), 126.56 (s, CH), 125.94 (d, JCP = 5.7 Hz, CH), 125.87 (d, JCP = 7.2 Hz, CH), 21.2 (s, CH3), 19.8 (s, CH3). 31P{1H} NMR (162 MHz, CDCl3): δ5.8, 5.7. HRMS (ESI): m/z calcd. for C28H21NaO4P: 475.1075 ([M+Na]+); found. 475.1066。
ビス[2-ブロモ-4-(N,N-ジアリルアミノ)フェニル]メタン(化合物1)(5.70 g, 11.0 mmol)を脱水THF(110 mL)に溶解させた。-78℃にてt-ブチルリチウムのペンタン溶液(1.61 M, 27.0 mL, 43.5 mmol)を35分間かけて滴下し、そのまま2時間撹拌した。ジクロロフェニルホスフィン(PhPCl2; 1.80 mL, 13.2 mmol)を90分間かけて滴下し、滴下終了後、終夜撹拌を行った。S8(705 mg)を加え、そのまま30分間撹拌した。反応溶媒を減圧化で濃縮し、得られた混合物をジクロロメタンで抽出した。あわせた有機層を飽和食塩水で洗浄した後、脱水硫酸ナトリウムで乾燥させた。硫酸ナトリウムを濾別し、濾液を減圧下で濃縮することで粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(CH2Cl2/ヘキサン 1/1, Rf = 0.25)で精製することにより、化合物7を黄色液体として2.84 mg(5.72 mmol, 収率52%)で得た。化合物7のスペクトルデータは以下のとおりである。
1H NMR (400MHz, CD2Cl2): δ 7.67 (dd, J = 16.4 Hz, 2.4 Hz, 2H), 7.36-7.29 (m, 5H), 7.17 (dd, J = 8.2 Hz, 6.4 Hz, 2H), 6.80 (dd, J = 8.2 Hz, 2.4 Hz, 2H), 5.94-5.85 (m, 4H), 5.23-5.17 (m, 8H), 4.05-3.97 (m, 8H), 3.81 (d, J = 18 Hz, 1H), 3.56 (dd, J = 18 Hz, 3.4 Hz, 1H). 13C{1H} NMR (100MHz, CD2Cl2): δ 147.92 (d, JCP = 14.9 Hz, C), 136.04 (d, JCP = 84.3 Hz, C), 134.12 (s, CH), 131.01 (d, JCP = 2.5 Hz, CH), 130.62 (d, JCP = 11.5 Hz, CH), 129.42 (d, JCP = 81.8 Hz, C), 129. 32 (d, JCP = 5.7 Hz, C), 129.09 (d, JCP = 10.7 Hz, CH), 128.80 (d, JCP = 12.4 Hz, ), 116.50 (s, CH2), 115.84 (d, JCP = 12.3 Hz, CH), 115.66 (d, JCP = 2.5 Hz, CH), 53.44 (s, CH2), 35.77 (d, JCP = 9.0 Hz, CH2). 31P{1H} NMR (161.70MHz, CD2Cl2): δ26.9. HRMS (APCI) : m/z calcd. for C31H34N2PS : 497.2175 ([M+H]+) ; found. 497.2153。
空気中で化合物7(2.79 g, 5.62 mmol)をCH2Cl2(56 mL)に溶解させた。室温でクロラニル(6.22 g, 25.3 mmol)を加え、そのまま8.5時間撹拌した。減圧下で溶媒を留去し、粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(CH2Cl2, Rf= 0.45)で精製することにより、化合物8を黄色液体として849 mg(1.66 mmol, 収率30%)得た。化合物8のスペクトルデータは以下のとおりである。
1H NMR (400MHz, CD2Cl2): δ 8.21 (dd, J = 9.0 Hz, 6.2 Hz, 2H), 7.60-7.54 (m, 2H), 7.36-7.30 (m, 5H), 6.88 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 5.88-5.79 (m, 4H), 5.18-5.13 (m, 8H), 4.08-3.97 (m, 8H). 13C{1H} NMR (100MHz, CD2Cl2): δ 179.73 (d, JCP = 8.3 Hz, C), 151.94 (d, JCP = 14.1 Hz, C), 136.31 (d, JCP = 83.5 Hz, C), 135.35 (d, JCP = 80.9, C), 132.71 (s, CH), 131.35 (d, JCP = 3.3 Hz, CH), 131. 20 (d, JCP = 9.1 Hz, CH), 130.63 (d, JCP = 11.5 Hz, CH), 128.78 (d, JCP = 12.4 Hz, CH), 124.30 (d, JCP = 4.9 Hz, C), 117.10 (s, CH2), 115.27 (d, JCP = 2.5 Hz, CH), 114.03 (d, JCP = 12.4 Hz, CH), 53.30 (s, CH2). 31P{1H} NMR (161.70MHz, CD2Cl2) : δ 18.9. HRMS (APCI): m/z calcd. for C31H31N2OPS: 510.1889 ([M]+) ; found. 510.1870。
化合物8(800 mg, 1.57 mmol)、1,3-ジメチルバルビツール酸(1.14 g, 7.30 mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(Pd(PPh3)4; 1.01 g, 0.874 mmol)を脱気した脱水1,2-ジクロロエタン(16.0 mL)に溶解させ、85℃で3日間撹拌したのち、CH2Cl2で抽出した。あわせた有機層を飽和食塩水で洗浄した後、脱水硫酸ナトリウムで乾燥させた。硫酸ナトリウムを濾別し、濾液を減圧下で濃縮することで粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(CH2Cl2/メタノール 30/1, Rf = 0.28)で精製することにより、化合物9を黄色固体として312 mg(0.890 mmol, 収率57%)得た。化合物9のスペクトルデータは以下のとおりである。
1H NMR (400 MHz, CD3OD): δ8.13 (dd, J = 8.6 Hz, 5.8 Hz, 2H), 7.65-7.60 (m, 2H), 7.43-7.34 (m, 2H), 7.19 (dd, J = 17.2 Hz, 2.2 Hz, 2H), 6.85 (dd, J = 8.6 Hz, 2.2 Hz, 2H).
13C{1H} NMR (100 MHz, CD3OD): δ 181.58 (d, JCP = 8.3 Hz, C), 154.95 (d, JCP = 14.9 Hz, C), 137.27 (d, JCP = 80.1 Hz, C), 136.54 (d, JCP = 83.4 Hz, C), 132.41 (d, JCP = 3.3 Hz, CH), 132.25 (d, JCP = 9.9 Hz, CH), 131.50 (d, JCP = 10.7 Hz, CH), 129.58 (d, JCP = 12.3 Hz, CH), 124.84 (d, JCP = 4.9 Hz, C), 117.90 (d, JCP = 2.5 Hz, CH), 116.40 (d, JCP = 10.7 Hz, CH). 31P{1H} NMR (161.70 MHz, CD3OD): δ 16.35. HRMS (APCI) : m/z calcd. for C19H16N2OPS : 351.0715 ([M+H]+) ; found. 351.0725。
空気中で化合物9(101 mg, 0.288 mmol)を硫酸(0.83 mL)に溶解させた。0℃で亜硝酸ナトリウム(60.0 mg, 0.869 mmol)を加え、そのまま3時間撹拌した。得られた反応溶液を適量の氷に対して滴下し、110℃で30分間撹拌した。得られた固体を濾別し、残渣を蒸留水で洗浄し、化合物10を含む粗生成物を黄色固体として87.0 mg得た。窒素雰囲気下で得られた組成生物とイミダゾール(85.0 mg, 1.25 mmol)を脱水CH2Cl2(21 mL)に溶解させ、30分間撹拌した。t-ブチルジメチルクロロシラン(TBDMSCl; 230 mg, 1.52 mmol)を脱水CH2Cl2(15 mL)に溶解させたものを、化合物10を含む溶液に対して滴下した。4時間撹拌した後、水を加え、CH2Cl2で抽出した。あわせた有機層を飽和食塩水で洗浄した後、脱水硫酸ナトリウムで乾燥させた。硫酸ナトリウムを濾別し、濾液を減圧下で濃縮することで粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(CH2Cl2/ヘキサン 3/2, Rf = 0.53)で精製することにより、化合物11を無色液体として98 mg(0.169 mmol, 収率59%(2段階))得た。化合物11のスペクトルデータは以下のとおりである。
1H NMR (400MHz, CDCl3): δ8.34 (dd, J = 8.6 Hz, 5.8 Hz, 2H), 7.63-7.53 (m, 4H), 7.39-7.30 (m, 3H), 7.086 (ddd, J = 8.8 Hz, 2.5 Hz, 0.60 Hz, 2H), 0.95 (s, 18H), 0.23 (s, 6H), 0.22 (s, 6H). 31P{1H} NMR (161.70MHz, CDCl3): δ17.1。
化合物11(78.0 mg, 0.134 mmol)を脱水THF(23 mL)に溶解させた。室温にて2-メチルフェニルマグネシウムブロミドのTHF溶液(1.03 M, 0.50 mL, 0.515 mmol)を滴下し、4時間撹拌した。1N HCl水溶液(16 mL)加え、2時間撹拌し、反応混合物をCH2Cl2で抽出した。あわせた有機層を飽和食塩水で洗浄した後、脱水硫酸ナトリウムで乾燥させた。硫酸ナトリウムを濾別し、濾液を減圧下で濃縮することで粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(CHCl3/メタノール 5/1 (トリエチルアミン10%), Rf = 0.50)にて分離した後、HPLCで精製することにより、28 mgの青色固体を得た。得られた固体をトルエンに溶解させ分液漏斗にいれ、1N HCl水溶液を加えて抽出した。あわせた有機層を飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。硫酸ナトリウムを濾別し、濾液を減圧下で濃縮することで化合物PSFを赤紫色固体として18 mg(0.0422 mmol, 収率32%)で得た。化合物PSFのスペクトルデータは以下のとおりである。
1H NMR (400MHz, CD2Cl2): δ 7.73-7.60 (m, 4H), 7.54-7.35 (m, 16H), 7.13 (dd, J = 21 Hz, 7.4 Hz, 2H), 6.97-6.91 (m, 4H), 6.56 (d, J = 9.2 Hz, 4H), 2.10 (s, 3H), 1.99 (s, 3H). (2つの回転異性体の混合物)HRMS (APCI): m/z calcd. for C26H20O2PS: 427.0916 ([M+H]+) ; found. 427.0936。
実施例1で得たホスファフルオレセイン化合物(10位がリン原子)、公知のフルオレセイン化合物(10位が酸素原子;TokyoGreen;JACS, 2005, 127, 4888)、及び公知のケイ素置換フルオレセイン化合物(10位がケイ素原子;TokyoMagenta;Chem. Commun. 2011, 47, 4162)について、Gaussian 09 プログラムを用いた構造最適化により、HOMO準位及びLUMO準位を算出した。計算は B3LYP/6-31+G レベルでおこなった。結果を表1に示す。この結果、従来の化合物と比較し、本発明のホスファフルオレセイン化合物は、LUMO及びHOMO(特にLUMO)を低減することができるとともに、エネルギーギャップも低減することができることが理解できる。このため、光に対する安定性がより向上することが期待される。
実施例1で得たホスファフルオレセイン化合物(10位がリン原子)について、Rigaku Single Crystal CCD X線解析装置 (FR-X microfocus generator、VariMax-Mo 光学系、PILATUS 200K 検出器、Mo Kα照射 (λ = 0.71070 Å))を用いて行った。2θ角が50°以下の範囲で19043個の反射を計測し、そのうち4694個が独立した反射であった(Rint = 0.0195)。構造は直接法(SIR-2003)によって決定し、F2のフルマトリクス最小二乗法(SHELXL-2013)によって決定した。結晶データは、以下のとおりである。C26H19O3P; FW = 410.38, crystal size 0.30×0.30×0.10 mm3, monoclinic, C2/c, a = 16.295(13)Å, b = 14.157(18)Å, c = 18.637(17)Å, β= 104.42(2)°, V = 4164(7)Å3, Z = 8, Dc =1.309 g cm-3, μ= 0.157 mm-1, R1 = 0.0402 (I > 2σ(I)), wR2 = 0.1095 (all data), GOF = 1.063. ケンブリッジ結晶構造データベース ID: CCDC 1435421. 結果を図1に示す。
実施例1で得た化合物POFのUV-vis吸収スペクトルを、1%のDMSOを含有する緩衝水溶液(pH = 3〜5.5: クエン酸及びNa2HPO4水溶液、pH = 6〜8: Na2HPO4及びNaH2PO4水溶液、pH = 9〜11: Na2CO3及びNaHCO3水溶液)に10-5 M溶解させた試料溶液を用いて、Shimadzu UV-3150 spectrometerにより、解像度0.2 nmで測定した。蛍光スペクトルは、解像度1 nmのHitachi F-4500 spectrometerで、10-6 M溶解させた試料溶液を用いて測定した。励起スペクトルは、Hamamatsu PMA R5509-73及びcooling system C9940-01を備えたHoriba SPEX Fluorolog 3 spectrofluorometerで、10-6M溶解させた試料溶液を用いて測定した。絶対蛍光量子収率は、Hamamatsu photonics PMA-11で測定した。
上記試験例3で得られた試験液2及び3の光物理特性を、既報の値(TokyoGreen:JACS, 2005, 127, 4888、TokyoMagenda:Chem. Commun. 2011, 47, 4162、Nap-Fluorescein:Cytometry, 1989, 10, 151)と比較した。結果を表2に示す。この結果、本発明のホスファフルオレセイン化合物は、600 nm以上に吸収極大波長及び蛍光極大波長を有する化合物のうち、最高の蛍光量子収率を有することが理解できる。また、吸収極大波長は最大であり、バイオイメージングにおいて、細胞小器官の自己吸収及び細胞への光によるダメージを最小限に抑えることができる。
ホスファフルオレセイン化合物をジメチルスルホキシド(DMSO)に溶解させたのち、pHを7に調整したNa2HPO4水溶液及びNa2HPO4水溶液の混合水溶液を添加して100倍に希釈し、実施例1で得たホスファフルオレセイン化合物を7.4×10-6Mになるように溶解させた試験液4を得た。
細胞インキュベーション及びイメージング
HeLa細胞(RIKEN Cell Bank、日本)及びRAW264.7細胞(JCRB Cell Bank、日本)を、10%ウシ胎児血清(FBS、Gibco)及び1%抗生物質−抗真菌(AA、Sigma)を含むDulbecco’s modified Eagle’s medium(DMEM、Sigma)で、37℃で5%CO2/95%空気のインキュベーター中で24時間インキュベートした。イメージングの2日前に、HeLa細胞及びRAW264.7細胞は、それぞれ、35 mmのガラスボトムと8ウェルガラスボトムディッシュに播種した。染色実験のため、HeLa細胞を、実施例2の化合物AcPOFが5μMのリン酸緩衝生理食塩水(PBS)溶液中で、37℃で10分間インキュベートし、次いでPBSで2回すすいだ。フェノールレッドを含まないDMEMに培地を交換した後、Olympus FV10i confocal fluorescence microscopeを用いて、635 nmの励起レーザーで細胞をイメージングした。一方、RAW264.7細胞の場合は、培養培地としては、実施例2の化合物AcPOFを5μM、4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジンエタンスルホン酸(HEPES; pH 7.4)を10 mM、DMSOを1%、及びPluronic F-127を0.02%含むDMEMを用いた。細胞を37℃で15分間染色し、DMEMで2回洗浄した後、各ウェルに、valinomycinを10μM、nigericinを10μM含むpHが4.5又は6.5のpH検量緩衝液(Thermo Fisher Scientific)を充填した。細胞イメージは、HC PL APO 20倍/0.75 IMM CORR CS2レンズを備えたTCS SP8 STED(Leica)を用いて得た。細胞は627 nm(白色光レーザー、80 MHz、出力電力70%、AOTF 50%)のレーザー線で励起し、蛍光は485〜527 nm及び635〜750 nmのフィルターを介して記録した。
HeLa細胞を平底96ウェルプレート(1×104細胞/ウェル)に播種し、FBSを10%含むDMEMで、37℃で5%CO2/95%空気のインキュベーター中で24時間培養した。次いで、培地を、種々の実施例2の化合物AcPOFの濃度(1μM、5μM及び10μM)有する培地に置換し、細胞をさらに37℃で24時間インキュベートした。培地を除去した後、3-(4,5-ジ-メチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニルテトラゾリウムブロミド(MTT)試薬を各ウェルに加え(最終濃度は0.5 mg/mL)、プレートをCO2インキュベーター中でさらに4時間インキュベートした。過剰のMTTのテトラゾリウム溶液を除去し、細胞をPBSで1回洗浄した。ホルマザン結晶をDMSO(100μL/ウェル)に室温で30分間可溶化した後、各ウェルの吸光度を波長535 nmでSpectraMax i3(Molecular Devices)で測定した。
Claims (13)
- 前記一般式(1)において、Rが一般式(1A)で表される基である、請求項1又は2に記載のホスファフルオレセイン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のホスファフルオレセイン化合物又はその塩、水和物若しくは溶媒和物を含有する蛍光色素。
- バイオイメージング用蛍光色素である、請求項5に記載の蛍光色素。
- 癌細胞のバイオイメージング用蛍光色素である、請求項6に記載の蛍光色素。
- 請求項5〜7のいずれかに記載の蛍光色素を含有する、細胞検出剤。
- 癌細胞検出剤である、請求項8又は9に記載の細胞検出剤。
- 細胞のリアルタイム視覚化剤である、請求項8〜10のいずれかに記載の細胞検出剤。
- 請求項5〜7のいずれかに記載の蛍光色素、又は請求項8〜11のいずれかに記載の細胞検出剤を用いる、細胞のバイオイメージング方法。
- 前記細胞が癌細胞である、請求項12に記載のバイオイメージング方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015032322 | 2015-02-20 | ||
JP2015032322 | 2015-02-20 | ||
PCT/JP2016/054964 WO2016133218A1 (ja) | 2015-02-20 | 2016-02-19 | ホスファフルオレセイン化合物若しくはその塩、又はそれを用いた蛍光色素 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2016133218A1 JPWO2016133218A1 (ja) | 2017-11-30 |
JP6675758B2 true JP6675758B2 (ja) | 2020-04-01 |
Family
ID=56689347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017500770A Active JP6675758B2 (ja) | 2015-02-20 | 2016-02-19 | ホスファフルオレセイン化合物若しくはその塩、又はそれを用いた蛍光色素 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6675758B2 (ja) |
WO (1) | WO2016133218A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6959324B2 (ja) * | 2017-03-09 | 2021-11-02 | 富士フイルム株式会社 | 組成物、二色性物質、光吸収異方性膜、積層体および画像表示装置 |
JP2018165247A (ja) * | 2017-03-28 | 2018-10-25 | 国立大学法人名古屋大学 | ホスファロドール化合物及びその塩、並びにそれを用いた蛍光色素 |
CN109337676B (zh) * | 2018-11-15 | 2020-04-10 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种深蓝光热活化延迟荧光材料及其应用 |
CN110204575B (zh) * | 2019-07-10 | 2021-07-23 | 郑州大学 | 含有芳香多环体系的磷杂六元环化合物及其合成方法 |
CN112500714B (zh) * | 2020-09-25 | 2021-10-22 | 四川大学 | 基于磷原子取代罗丹明衍生物骨架的染色试剂及其制备方法和应用 |
CN114716479B (zh) * | 2022-05-05 | 2024-01-05 | 广州青苗新材料科技有限公司 | 一种具有热活化延迟荧光性质的膦氧类化合物及其制备与应用 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6221604B1 (en) * | 2000-02-07 | 2001-04-24 | Pe Corporation | Electron-deficient nitrogen heterocycle-substituted fluorescein dyes |
CA2724638C (en) * | 2008-05-27 | 2020-02-18 | Dako Denmark A/S | Hybridization compositions and methods comprising a polar aprotic solvent |
US20120301886A1 (en) * | 2010-02-26 | 2012-11-29 | Michael Farrell | Polytag probes |
WO2013020631A1 (de) * | 2011-08-10 | 2013-02-14 | Merck Patent Gmbh | Metallkomplexe |
CN103183710B (zh) * | 2011-12-31 | 2016-03-23 | 昆山维信诺显示技术有限公司 | 一种膦氧基氢蒽二-三芳胺类化合物及其应用 |
US8506655B1 (en) * | 2012-08-02 | 2013-08-13 | Enzo Life Sciences, Inc. | Fluorescent dyes containing phosphorus or arsenic |
WO2014106957A1 (ja) * | 2013-01-07 | 2014-07-10 | 国立大学法人 東京大学 | 非対称Siローダミン及びロドールの合成 |
-
2016
- 2016-02-19 WO PCT/JP2016/054964 patent/WO2016133218A1/ja active Application Filing
- 2016-02-19 JP JP2017500770A patent/JP6675758B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2016133218A1 (ja) | 2016-08-25 |
JPWO2016133218A1 (ja) | 2017-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6675758B2 (ja) | ホスファフルオレセイン化合物若しくはその塩、又はそれを用いた蛍光色素 | |
CN108440475B (zh) | 一种区分不同极性脂滴的比率型荧光探针及其制备方法和应用 | |
JP5090731B2 (ja) | 蛍光プローブ | |
JP6349091B2 (ja) | 超解像蛍光イメージング用プローブ | |
Nie et al. | Two novel six-coordinated cadmium (II) and zinc (II) complexes from carbazate β-diketonate: crystal structures, enhanced two-photon absorption and biological imaging application | |
Bonacorso et al. | Synthesis, 11B-and 19F NMR spectroscopy, and optical and electrochemical properties of novel 9-aryl-3-(aryl/heteroaryl)-1, 1-difluoro-7-(trifluoromethyl)-1H-[1, 3, 5, 2] oxadiazaborinino [3, 4-a][1, 8] naphthyridin-11-ium-1-uide complexes | |
Belyaev et al. | Copper-mediated phospha-annulation to attain water-soluble polycyclic luminophores | |
Dias et al. | Fluorescent oxazoles from quinones for bioimaging applications | |
WO2007105529A1 (ja) | 化学発光性化合物及びそれから成る標識剤 | |
WO2016143335A1 (ja) | ミトコンドリア膜電位応答性蛍光性化合物 | |
Yamagami et al. | Syntheses and properties of second-generation V-shaped xanthene dyes with piperidino groups | |
JP2014152114A (ja) | 有機金属錯体 | |
JP7013024B2 (ja) | ホスファローダミン化合物若しくはその塩、並びにそれを用いた蛍光色素 | |
JP2018145246A (ja) | シラジチエノローダミン化合物及びそれを用いた蛍光色素 | |
Chow | Two-photon induced emissive thiophene donor–acceptor systems as molecular probes for in vitro bio-imaging: synthesis, crystal structure, and spectroscopic properties | |
WO2018181529A1 (ja) | ホスファロドール化合物及びその塩、並びにそれを用いた蛍光色素 | |
FR2935973A1 (fr) | Complexes de lanthanide et d'un ligand 2,6-bis(n-pyrazolyl) pyridine | |
JP6308867B2 (ja) | ウラシルヌクレオシド誘導体、ウラシルヌクレオチド誘導体及びポリヌクレオチド誘導体ならびにそれらを含むプローブ | |
JP2012176928A (ja) | ピレン誘導体、ピレン誘導体の製造方法、錯体、触媒、電子材料、発光材料および色素 | |
JP5067578B2 (ja) | 活性窒素測定用試薬 | |
JP5636644B2 (ja) | 亜鉛発光プローブ及び発光体 | |
JP6468879B2 (ja) | 二光子吸収材料に使用することができる化合物及びそれを用いた蛍光色素及び二光子吸収材料 | |
KR102110059B1 (ko) | 페나센 화합물, 페나센 화합물의 제조 방법 및 유기 발광 소자 | |
Liu et al. | Crystal Structure and Luminescence of [Eu (TTA) 3· DAF]· 0.5 C7H8 Complex Excited by Visible Light | |
Cocco | Synthesis and characterizations of new organic molecules luminescent for applications in lighting and bioimaging |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191119 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200117 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200204 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200304 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6675758 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |