CN103038289A - 作为造影剂的萘并花菁 - Google Patents
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Abstract
研发了在芳核上具有任选的磺酸取代基的花菁染料,所述花菁染料作为造影剂用于辅助外科和诊断,特别用于简化外科切除眼部基膜例如内界层膜(LLI膜)和用于对晶状体囊染色。
Description
眼外科在近年取得显著进步并对外科医生提出高要求。对于显微外科手术来说,正确识别目标组织中的极小且透明的结构是日益严重的问题。通过增加视觉对比可实现外科可能性中的其它进步。这种增加可以通过光学造影剂实现,如果可能,所述光学造影剂应优选地结合在某一目标组织上。已有使用吲哚菁绿(ICG,RN3599-32-4;D.W.Heseltine,L.G.S.Brooker,US2895955)的试验(C.Haritoglou,A,Gandorfer,C.A.Gass等人Am.J.Ophthalmol.2002;134:836-841;C.Haritoglou,A.Gandorfer C.A.Gass等人Am.J.Ophthalmol.2003;135,328-337),所述吲哚菁绿在人类医学中已经作为光学造影剂用于心脏病学且因其快速分解的能力而被认可。使用ICG可以实现对内界层膜(LLI-膜)进行选择性染色。
然而吲哚菁绿不是理想的造影剂——尽管存在其对于目标组织具有选择性这一事实,这是因为其对视网膜产生难以控制的毒性作用(C.Haritoglou,A.Gandorfer,A.Kampik,Invest.Ophthalmol.Vis Sci.2003;44,316-323;C.Haritoglou,A.Gandorfer,M.Schaumberger等人Invest.Ophthalmol.Vis Sci.2003;44;2722-2729;C.Haritoglou,a.Gandorfer,C.A.Gass,A.Kampik,Am.J.Ophthalmol.2004,7,345-348;C.Haritoglou.S.G.Priglinger,A.Gandorfer,U.Welge-Luessen,A.Kampik,Invest.Ophthalmol.Vis Sci.2005,46,1468-1472),所述毒性作用的原因尚不完全清楚。此外,所述染料光吸收的主要部分在近红外(NIR)区域——其对于染色的识别是无用的,或者在人眼的光敏感性低的长波区域,参见图1。使作为造影剂的这种染料适应眼部手术的特定要求将带来显著进步。
本发明的目的是研发一种用于眼外科——特别是眼睛前部上的外科——的毒物学上安全的光学造影剂。除了关于眼部的光谱敏感度的染料光谱适应性之外,本工作的目的还在于有利的染色作用。
对于特别是在眼外科中的应用,应研发不稳定的染料,从而不对组织进行永久染色。萘并花菁染料已被鉴定为感兴趣的目标结构。其多烯结构有利于它们生物分解。
通过将苯并吲哚单元之间的中心链缩短至三个次甲基单元可以实现蓝移,使得染料的光吸收适应人眼的敏感度特征,但是有轻微红移。这解释了通常将卤钨灯用于外科手术,卤钨灯在长波区域中更强烈地照射。利用任选的磺酸取代基,可以有利于对于眼部医学中的应用来说有利的水溶性。
因此,本发明提供一种在外科治疗方法或在诊断方法中用作造影剂的具有式(I)的染料,
通式(I)
其中
X1和X2独立地选自1至12个CH2-单元,其中一个或多个可以独立地被如下取代:羰基,氧原子,硫原子,顺式-或反式-CH=CH-基团——其中CH-单元也可以被氮原子取代,炔属C≡C-基团,二价苯基,吡啶基或噻吩基,二价萘基——其中一个或两个CH-基团可以被氮原子取代,二价蒽基——其中一个或两个CH-基团可以被氮原子取代;并且其中CH2单元的至多12个单个氢原子每个可以独立地且也在相同的C原子上被卤素氟、氯、溴或碘或氰基或被具有至多18个C原子的直链烷基链取代,其中1至6个CH2单元可以每个独立地被如下取代:羰基,氧原子,硫原子,顺式-或反式-CH=CH-基团——其中CH-单元也可以被氮原子取代,炔属C≡C-基团,二价苯基,吡啶基或噻吩基,二价萘基——其中一个或两个CH-基团可以被氮原子取代,或者二价蒽基——其中一个或两个CH-基团可以被氮原子取代;
R1和R2独立地选自羧酸基团(-COOH)、羧酸酯基团、磺酸基团(-SO3H)或卤素原子;
R3、R4、R5和R6独立地选自氢和C1-C6烷基;
Cyc基团每个独立地表示苯基,其经由苯环的任意两个相邻CH基团连接至Cyc,形成稠环体系并且可以被一个或两个磺酸基团取代;以及
A-表示能够平衡带正电荷的氮原子的形式电荷的任选的阴离子。
这种类型结构的化合物例如公开于WO2008/046775A1(作为用于印刷板的染料)、WO2005/000218A2(作为合成生物缀合物的中间体)、WO97/13810(作为LED发光物质或荧光标记)或DE19841985A1(作为药剂)中。没有发现关于应用的信息,特别是在眼外科或者在眼内或眼周的诊断中的应用。
图1显示了UV/可见光谱。连续黑色实线:眼部的光谱敏感度。灰线:卤钨灯(3200K)的发射特征I。虚线:吲哚菁绿(ICG)的吸收光谱。点线:聚集的ICG(H-聚集体)的吸收光谱。
图2显示了UV/可见光谱。连续黑色实线:眼部的光谱敏感度。灰线:卤钨灯(3200K)的发射特征。虚线:化合物3i在乙醇中的吸收光谱。点线:3i在乙醇中的荧光光谱。
图3分别显示了用染料处理之后用所述比色方法(MIT)测量的ARPE-19细胞和RPE细胞的数量,ARPE-19:A:0.5%,B:0.25%,C:0.1%的染料3t(在图例中也被称作AVS4);RPE:D:0.5%,E:0.25%,F:0.1%的染料3t。
式(I)的萘并花菁染料,如下文描述的优选实施方式,特别适合于对组织进行染色,用于外科手术和诊断,因为其光吸收和其明显的荧光在与人眼相关的光谱区域内。没有观察到此类物质的毒性作用。在基底膜区域内(在动物模型中,猪晶状体囊上)实现的染色证明结合在目标结构的区域中。通过调节侧链,可广泛地改变物质的特性,使其可以以这种方式特别适应眼外科或者眼周或眼内诊断中的要求。
根据本发明的染料的UV/可见吸收光谱和荧光光谱仅受其取代基的轻微影响。图2中显示了典型的光谱。吸收令人惊讶地良好符合人眼的敏感度特征并且因此对于外科医生来说是特别感兴趣的,因为能够容易地辨别光谱。光谱的矩心位于比特征性人眼敏感度的矩心稍长波长处。实践中,这证明明显有利,因为在眼外科中手术区域通常用卤素灯照明,卤素灯的发射特征同样显示在图2中。利用此处一定程度上更强调的较长波长区域,光谱的位置具有最佳效果。花菁染料的蓝色对组织的颜色具有非常优良的对比度。因此,通过光学造影剂染色在视觉上容易探测而无需其他助剂。
所述染料的特征在于其强烈的光吸收,这造成所述蓝色。但是在极低浓度下,染料的可见性变得较差。与此相反,可以较大的灵敏度检测出物质的令人惊讶的强烈荧光。在图2中可以看到,大部分强的红色荧光仍然位于与人眼相关的光谱区域中,使得在用于对组织结构染色时它们是容易可见的。荧光光谱虽然具有相对小的斯托克斯位移但仍足够地位于人眼的敏感度特征之内,使得可以检测强的红色荧光。溶液中荧光量子产率为45%。当物质施加在表面上时保持强的荧光,使得物质也适合用作荧光造影剂。
通式(I)的萘并花菁染料以及下文描述的优选实施方式通常是易溶于水的。需要时可以通过在环结构上取代磺酸基团增加其溶解度。因此,其可以没有问题地用在通常用于眼外科的水基电解质溶液中。所述染料的毒性特别低。即使将细胞培养物暴露于高染料浓度下也没有发现毒性作用。使用生物材料的试验表明,所述染料选择性地吸附在人LLI-膜和猪眼眼囊上,猪眼眼囊非常适合作为人眼结构的模型。所有染料仅对眼房组织染色,而不影响玻璃体。由此在眼外科中使用所述物质的要求得到满足。
因此,本发明提供在外科治疗特别是眼外科治疗的方法中应用作为或用作造影剂的通式(I)染料以及下文描述的优选实施方式。根据进一步方面,本发明提供在诊断特别是眼周或眼内诊断的方法中应用作为或用作造影剂的通式(I)染料以及下文描述的优选实施方式。如上所述,这包括用作光学造影剂。所述染料特别用于人类医学/人类外科。
关于用作眼外科治疗的造影剂,优选的应用领域为眼底外科,特别是眼基膜例如LLI膜(内界层膜)的染色。因此可以选择性地治疗或去除所述膜。此外,所述染料特别适合对晶状体囊进行染色。相应地这适合在诊断方法中用作造影剂。在此优选的应用领域为眼底诊断,特别是眼基膜例如LLI膜(内界层膜)的染色。此外,所述染料特别适合对晶状体囊进行染色。
因此,公开了一种用于眼外科治疗的方法,包括在眼中使用通式(I)的染料或下文描述的优选实施方式作为造影剂的步骤,特别是用于对LLI-膜或晶状体囊进行染色。
此外,公开了一种用于眼周或眼内诊断的方法,包括在眼中使用通式(I)的染料或下文描述的优选实施方式作为造影剂的步骤,特别用于对LLI-膜或晶状体囊进行染色。
优选地,通式(I)的染料为具有下述通式(IIa)或(IIb)的化合物。
通式(IIa)
在通式(IIa)中,X1、X2、R1、R2、R3、R4、R5、R6和A-如通式(I)所定义;并且R7至R14选自氢或磺酸基团,条件是苯环上连接不多于两个磺酸基团。
通式(IIb)
在通式(IIb)中,X1、X2、R1、R2、R3、R4、R5、R6和A-如通式(I)所定义。
特别优选地,通式(I)的染料为具有下述通式(III)、(IV)或(V)的染料。
通式(III)
在通式(III)中,X1A和X2A独立地选自1至12个CH2-单元,其中1至3个单元各自独立地可以被氧原子或硫原子取代,和/或可以被二价苯基取代;并且其中CH2-单元的至多4个单个氢原子可以各自独立地以及也在相同的C原子上被卤素氟、氯、溴或碘或氰基取代,或被具有至多6个C原子的直链烷基链取代;和
R7A和R14A各自独立地选自氢和磺酸基团。
通式(IV)
在通式(IV)中,X1B和X2B独立地选自1至12个CH2-单元,其中1至3个单元各自独立地可以被氧原子或硫原子取代,和/或可以被二价苯基取代;并且其中CH2-单元的至多4个单个氢原子可以各自独立地以及也在相同的C原子上被卤素氟、氯、溴或碘或氰基取代,或被具有至多6个C原子的直链烷基链取代;
RA和RB独立地选自C1-C12烷基并且余下的RA和RB基体之一也可以是氢;
R7B和R14B独立地选自氢和磺酸基团;和
A-表示阴离子,其具有平衡带正电荷的氮原子的形式电荷。
通式(V)
在通式(V)中,X1C和X2C独立地选自1至12个CH2-单元,其中1至3个单元独立地可以被氧原子或硫原子取代,和/或可以被二价苯基取代;并且其中CH2-单元的至多4个单个氢原子可以各自独立地以及也在相同的C原子上被卤素氟、氯、溴或碘或氰基取代,或被具有至多6个C原子的直链烷基链取代;和
R7C和R14C独立地选自氢和磺酸基团。
关于通式(I)、(IIa)和(IIb)的化合物还适用如下优选的定义。
优选地,X1和X2独立地选自1至12个CH2-单元,其中1至3个单元独立地可以被氧原子或硫原子取代,和/或可以被二价苯基取代;并且其中CH2-单元的至多4个单个氢原子可以各自独立地以及也在相同的C原子上被卤素氟、氯、溴或碘或氰基取代,或被具有至多6个C原子的直链烷基链取代。特别地,优选地X1和X2独立地选自1至12个CH2-单元,其1至3个可以各自独立地被氧原子取代,并且其中CH2-单元的至多4个单个氢原子各自独立地、也在相同的C原子上可以被卤素氟、氯或溴取代,或被具有至多6个C原子的直链烷基链取代。特别优选的是,X1和X2独立地选自1至12个CH2-单元。
优选地,R1和R2独立地选自羧酸基团(-COOH)、羧酸酯基团(-COOR)和磺酸基团(-SO3H)。对于通式(IIb)的化合物,R优选为具有1至37个C原子的直链烷基。在可选的更优选的实施方式中,对于通式(I)的化合物以及对于通式(IIa)和(IIb)的化合物,R为具有1至12个,特别是1至6个C原子的烷基,特别优选为甲酯和乙酯。应清楚,当通式(I)、(IIa)和(IIb)的化合物存在于溶剂,特别是水中时,酸基团也可以以去质子化的形式存在。在该情况下,其负的形式电荷通常由阳离子平衡。这可以包括在通式(I)、(IIa)和(IIb)中具有阳离子的形式电荷的氮原子,或者是外部阳离子(即不共价键合在化合物中阳离子)。这种阳离子的例子为碱金属阳离子或碱土金属阳离子,或铵阳离子。
优选地R3、R4、R5和R6独立地选自C1-C6烷基,特别优选甲基。
通式(I)中的基团Cyc根据一般定义表示苯基,其与通式中的苯基形成稠环体系。因此,在形成的体系中[e]、[f]或[g]位的Cyc基可以被成环为显示的苯基稠环。优选[e]位。关于苯环Cyc的任选取代基,优选的是每个苯环具有一个或没有磺酸基团。应当清楚,当通式I的化合物存在于溶剂特别是水中时,酸基团也可以去质子化的形式存在。在该情况下,其负的形式电荷通常用阳离子平衡。这可以包括在通式(I)中具有阳离子的形式电荷的氮原子,或者是外部阳离子。这种阳离子的例子为碱金属阳离子或碱土金属阳离子,或铵阳离子。
对于通式(IIa)中的基团R7至R14,优选的是R7表示氢或磺酸基团,R14表示氢或磺酸基团,并且R8至R13表示氢。
A-表示能够平衡带正电荷的氮原子上的形式电荷的任选的阴离子。在这方面,已经指出,例如基团R1至R2可以表示以去质子化形式带有负电荷的羧酸基团或磺酸基团。在这方面,正形式电荷不必通过外部阴离子A-(即不共价键合在化合物中的阴离子)平衡。相反,可以形成在通式(I)的化合物中具有阳离子电荷和阴离子电荷的内盐。当存在外部阴离子时,外部阴离子例如可以为一价阴离子,优选无机酸的阴离子,例如氟根、氯根、溴根、碘根、硫酸氢根、硫酸二氢根、碳酸氢根或硝酸根。A-也可以是二价阴离子例如硫酸根、碳酸根或磷酸氢根的半等价物或三价阴离子如磷酸根的三分之一。然而,A-也可以是磺酸例如甲苯磺酸、苯磺酸或甲磺酸的阴离子或者羧酸例如乙酸的阴离子。
可以通过具有氮原子上的正形式电荷和外部阴离子A-的化合物形成如上所述的式(I)和(II)的化合物的盐。也可以通过阴离子去质子化的酸基团与外部阳离子形成所述盐。所有这种盐都包括在本发明的范围内。
此外,出于其合成简单的原因,优选通式(I)和(II)的对称化合物,其中基团X1和X2、R1和R2、R3-R6、R7和R14、R8和R13、R9和R12、R10和R11以及两个Cyc基团(通式(I)中)各自相同。
关于通式(III)的化合物,适用如下优选定义。
优选地X1A和X2A各自独立地选自1至12个CH2-单元,其1至3个各自独立地可以被氧原子取代,并且其中CH2-单元的至多4个单个氢原子各自独立地、也在相同的C原子上可以被卤素氟、氯、溴取代,或被具有至多6个C原子的直链烷基链取代。特别地,优选地X1A和X2A独立地选自1至12个CH2-单元。
当R7A和R14A表示氢时,特别优选的是X1A和X2A独立地选自2至9个CH2-单元,特别优选2或5至9个单元。
关于通式(IV)的化合物,适用如下优选定义。
优选地X1B和X2B独立地选自1至12个CH2-单元,其1至3个各自独立地可以被氧原子取代,并且其中CH2-单元的至多4个单个氢原子各自独立地、也在相同的C原子上被卤素氟、氯、溴取代,或被具有至多6个C原子的直链烷基链取代。特别地,优选地X1B和X2B独立地选自1至12个CH2-单元。
优选地RA和RB独立地选自C1-C6烷基,特别是甲基和乙基。在这些中,优选的组合是其中RA和RB为甲基并且X1B和X1C选自1至10个CH2-单元,以及其中RA和RB为乙基并且X1B和X1C选自1至5个CH2-单元。R7B和R14B优选为氢。
关于通式(V)的化合物,适用如下优选定义。
优选地X1C和X2C各自独立地选自1至12个CH2-单元,其1至3个各自独立地可以被氧原子取代,并且其中CH2-单元的至多4个单个氢原子各自独立地、也在相同的C原子上被卤素氟、氯、溴取代,或被具有至多6个C原子的直链烷基链取代。特别地,优选地X1C和X2C独立地选自1至12个CH2-单元,特别优选1至5个CH2-单元。
出于其合成简单的原因,还优选通式(III)、(IV)和(V)的对称化合物,其中基团R7A和R14A、R7B和R14B或R7C和R14C、X1A和X2A、X1B和X2B或X1C和X2C以及RA和RB在每一情况下相同。
此外通式(III)、(IV)和(V)的化合物还可以通过具有氮原子上的正形式电荷和外部阴离子A-的化合物形成盐。也可以通过去质子化的阴离子酸基团与外部阳离子形成所述盐。这种盐包括在本发明的范围内。
物质的稳定性主要由官能团确定,如下表1中可见。固体染料的分解导致固体和溶液变红。除了溴化物,羧酸酯,特别是甲酯,是特别敏感的。在芳核上没有磺酸基团的染料通常是比较更稳定的,使得储存数年之后也观察不到分解。
表1固体花菁染料的稳定性对比
式(I)的代表性化合物的合成可以根据Y.Ye,S.Bloch,S.Achilefu,J.Am.Chem.Soc.2004,126,7740-7741从三甲基苯并吲哚开始,将其取代以制备铵盐2(方案1)(C.D.Geddes,Dyes and Pigm.2001,50,151-155)。以这种方式,可引入具有不同长度的烷基间隔基团和极性端基例如羧基和羧酸酯基团以及炔基的不同侧链。通过这种结构改变,可能提供合适的结构,所述结构通过多个极性基团具有可能最佳的组织结合选择性。然后可以用原甲酸酯根据N.Shigetou,J.Miyazaki,M.Hirai,美国专利5922618A(1997年4月2日);Chem.Abstr.2001,135,300684使铵盐2转化成花菁染料3。对于医学用途必需的纯染料的制备主要由于物质的极性特征而被发现特别困难。通过使用强亲脂性溶剂例如醚从极性溶剂中沉淀,实现了材料的初步纯化。令人惊讶地,使用反相层析,获得优良结果。在此方面,具有非极性侧链的硅胶如RP18是特别适合的固定相,使用它在制备规模上显示出极好的结果,通过柱层析制备了纯形式的物质。优选的洗脱液为强极性醇,例如水合短链醇,例如甲醇、乙醇、丙醇,特别是甲醇,如果需要添加酸。示例性的洗脱液混合物包含甲醇、水和冰醋酸或者甲醇、水和2N HCL。在这方面也优选1:10:0.4体积比的甲醇/水/酸。
对于方案1中具有磺酸基团作为基团X的示例性化合物的制备,也可以从三甲基苯并吲哚1开始,可以将其在氮原子上烷基化(方案1中的2),从而引入官能团。该染料前体可以直接具有磺酸基团(2中的X)。丁磺内酯适用于n=4的烷基化。对于其他烷基链长度(n=2、5和10),使用相应的溴磺酸。可选地,可以用过量的α,ω-二溴代烷烷基化成相应的溴化物(2,X=Br,n=5、10),并用亚硫酸盐将溴取代,获得磺酸3(X=SO3 -,n=5、10)。
对于根据本发明的应用,可以通过磺化引入磺酸基团作为染料的芳环系统上的取代基,其中用发烟硫酸使在硝基苯中的具有苯并吲哚结构例如三甲基苯并吲哚1的起始物质转化成磺酸如磺酸4。该一步转化是对文献中与Fischer吲哚合成相似的多步合成(L.DellaCaiana,A.Grignani,M.Cassullo,G.Caputo,PCT国际申请WO97/13810)的改进。在磺化之后可以通过蒸汽蒸馏有效地去除硝基苯。化合物4可以与1相似地进行烷基化,并且作为羰基衍生物,可以制备羧酸(例如5c)和乙酯(例如5e、5g)。以这种方式,也可以引入两个磺酸基团到苯并吲哚中,其中烷基链具有磺酸端基(例如5a)。
前体2、4和5可以与甲酸缩合以制备花菁染料3或6。一步从4烷基化和缩合至6也是可能的。如上所述的反相层析也被证明对于纯化染料6是适合的。
方案1:分别从2和5以及原甲酸酯示例性合成花菁染料3和6。(i)丁磺内酯,n=4和X=SO3 -或Br(CH2)nX。(ii)吡啶或2-甲基吡啶。(iii)硝基苯中的发烟硫酸。(iv)丁磺内酯,n=4和X=SO3 -或Br(CH2)nX。(v)硝基苯中的发烟硫酸。(vi)吡啶或2-甲基吡啶。
对于根据本发明的使用,染料有利地以电解质溶液,通常是水基等渗电解质溶液的形式配制。需要时可以向该电解质溶液加入已知的添加剂,例如防腐剂或者调解粘度和/或渗透性的试剂。可以通过将溶液滴入眼部而进行应用。可以根据需要调节染料在溶液中的浓度。通常使用0.0025%至2%,优选0.025%至1%的范围内的浓度(这些量是基于溶剂重量的染料重量%)。
在下文第1和2点中公开了可用于根据本发明的应用的另外的染料。
因此,本发明还提供在外科治疗特别是眼外科治疗的方法中应用为或者用作造影剂的下述式5和6的染料。如上所述,这通常包括用作光学造影剂。所述染料优选用于人类医学/人类外科。
1.具有通式5的碳菁染料,
其中X1和X2可以相互独立并且表示1至12个CH2-单元,其中一个或多个独立地可以各自被如下取代:羰基,氧原子,硫原子,硒原子,碲原子,顺式-或反式-CH=CH-基团——其中CH-单元也可以被氮原子取代,炔属C≡C-基团,1,2-、1,3-或1,4-取代的苯基,2,3-、2,4-、2,5-、2,6-、3,4-或3,5-二取代的吡啶基,2,3-、2,4-、2,5-或3,4-二取代的噻吩基,1,2-、1,3-、1,4-、1,5-、1,6-、1,7-、1,8-、2,3-、2,6-或2,7-二取代的萘基——其中一个或两个CH-基团可以被氮原子取代,1,2-、1,3-、1,4-、1,5-、1,6-、1,7-、1,8-、1,9-、1,10-、2,3-、2,6-、2,7-、2,9-、2,10-或9,10-二取代的蒽基——其中一个或两个CH-基团可以被氮原子取代。CH2-基团的至多12个单个氢原子可以各自独立地、也在相同的C原子上被卤素氟、氯、溴或碘或氰基或具有至多18个C原子的直链烷基链取代,其中1至6个CH2-单元可以独立地被如下取代:羰基,氧原子,硫原子,硒原子,碲原子,顺式-或反式-CH=CH-基团——其中CH-单元也可以被氮原子取代,炔属C≡C-基团,1,2-、1,3-或1,4-取代的苯基,2,3-、2,4-、2,5-、2,6-、3,4-或3,5-二取代的吡啶基,2,3-、2,4-、2,5-或3,4-二取代的噻吩基,1,2-、1,3-、1,4-、1,5-、1,6-、1,7-、1,8-、2,3-、2,6-或2,7-二取代的萘基——其中一个或两个碳原子可以被氮原子取代,1,2-、1,3-、1,4-、1,5-、1,6-、1,7-、1,8-、1,9-、1,10-、2,3-、2,6-、2,7-、2,9-、2,10-或9,10-二取代的蒽基——其中一个或两个碳原子可以被氮原子取代。烷基的CH2-基团的至多12个单个氢原子可以各自独立地、也在相同的C原子上被卤素氟、氯、溴或碘或氰基或具有至多18个C原子的直链烷基链取代,其中1至6个CH2-基团可以独立地被如下取代:羰基,氧原子,硫原子,硒原子,碲原子,顺式-或反式-CH=CH-基团——其中CH-单元也可以被氮原子取代,炔属C≡C-基团,1,2-、1,3-或1,4-取代的苯基,2,3-、2,4-、2,5-、2,6-、3,4-或3,5-二取代的吡啶基,2,3-、2,4-、2,5-或3,4-二取代的噻吩基,1,2-、1,3-、1,4-、1,5-、1,6-、1,7-、1,8-、2,3-、2,6-或2,7-二取代的萘基——其中一个或两个碳原子可以被氮原子取代,1,2-、1,3-、1,4-、1,5-、1,6-、1,7-、1,8-、1,9-、1,10-、2,3-、2,6-、2,7-、2,9-、2,10-或9,10-二取代的蒽基,其中一个或两个碳原子可以被氮原子取代。代替带有取代基,次甲基或季C原子的自由价可以成对结合,从而形成环,例如环己烷环。此外,基团R1和R2也可以独立地表示卤素原子F、Cl、Br或I。
基团R1和R2可以相同或不同,并且可以独立地表示氢或具有至少1个且至多37个C原子的直链烷基,其中1至10个CH2-单元可以各自独立地被如下取代:羰基,氧原子,硫原子,硒原子,碲原子,顺式-或反式-CH=CH-基团——其中CH-单元也可以被氮原子取代,炔属C≡C-基团,1,2-、1,3-或1,4-取代的苯基,2,3-、2,4-、2,5-、2,6-、3,4-或3,5-二取代的吡啶基,2,3-、2,4-、2,5-或3,4-二取代的噻吩基,1,2-、1,3-、1,4-、1,5-、1,6-、1,7-、1,8-、2,3-、2,6-或2,7-二取代的萘基——其中一个或两个CH-基团可以被氮原子取代,1,2-、1,3-、1,4-、1,5-、1,6-、1,7-、1,8-、1,9-、1,10-、2,3-、2,6-、2,7-、2,9-、2,10-或9,10-二取代的蒽基——其中一个或两个CH-基团可以被氮原子取代。CH2-基团的至多12个单个氢原子可以各自独立地、也在相同的C原子上被卤素氟、氯、溴或碘或氰基或具有至多18个C原子的直链烷基链取代,其中1至6个CH2-单元可以独立地被如下取代:羰基,氧原子,硫原子,硒原子,碲原子,顺式-或反式-CH=CH-基团——其中CH-单元也可以被氮原子取代,炔属C≡C-基团,1,2-、1,3-或1,4-取代的苯基,2,3-、2,4-、2,5-、2,6-、3,4-或3,5-二取代的吡啶基,2,3-、2,4-、2,5-或3,4-二取代的噻吩基,1,2-、1,3-、1,4-、1,5-、1,6-、1,7-、1,8-、2,3-、2,6-或2,7-二取代的萘基——其中一个或两个碳原子可以被氮原子取代,1,2-、1,3-、1,4-、1,5-、1,6-、1,7-、1,8-、1,9-、1,10-、2,3-、2,6-、2,7-、2,9-、2,10-或9,10-二取代的蒽基——其中一个或两个碳原子可以被氮原子取代。烷基的CH2-基团的至多12个单个氢原子可以各自独立地、也在相同的C原子上被卤素氟、氯、溴或碘或氰基或具有至多18个C原子的直链烷基链取代,其中1至6个CH2-基团可以独立地被如下取代:羰基,氧原子,硫原子,硒原子,碲原子,顺式-或反式-CH=CH-基团——其中CH-单元也可以被氮原子取代,炔属C≡C-基团,1,2-、1,3-或1,4-取代的苯基,2,3-、2,4-、2,5-、2,6-、3,4-或3,5-二取代的吡啶基,2,3-、2,4-、2,5-或3,4-二取代的噻吩基,1,2-、1,3-、1,4-、1,5-、1,6-、1,7-、1,8-、2,3-、2,6-或2,7-二取代的萘基——其中一个或两个碳原子可以被氮原子取代,1,2-、1,3-、1,4-、1,5-、1,6-、1,7-、1,8-、1,9-、1,10-、2,3-、2,6-、2,7-、2,9-、2,10-或9,10-二取代的蒽基——其中一个或两个碳原子可以被氮原子取代。代替带有取代基,次甲基或季C原子的自由价可以成对结合,从而形成环,例如环己烷环。基团R1和R2也可以独立地表示卤素原子F、Cl、Br或I。
A-表示一价阴离子,优选无机酸的阴离子,例如氟根、氯根、溴根、碘根、硫酸氢根、硫酸二氢根、碳酸氢根或硝酸根。A-也可以是二价阴离子例如硫酸根、碳酸根或磷酸氢根的半等价物,或三价阴离子例如磷酸根的三分之一。然而A-也可以是磺酸例如甲苯磺酸、苯磺酸或甲磺酸的阴离子或者羧酸例如乙酸的阴离子。
2.通式6的花菁染料,
其中X1和X2具有与1中相同的含义。
下面也是本发明的重要方面:
3.一种方法,其特征在于,将根据1和2所述的花菁染料通过反相层析纯化。优选的固定相为RP18,优选的洗脱液包含水、甲醇和冰醋酸,或可选地含水2N HCl,并且优选的比例为1:10:0.4。
4.根据1至2所述的物质在医学领域、优选地人类医学领域中作为光学造影剂的用途。
5.根据1至2所述的物质在眼科,特别是眼外科中作为光学造影剂的用途。优选的应用在于眼底外科,特别用于去除LLI膜和用于对晶状体囊染色和治疗。
6.根据1至2所述的物质在医学领域,特别是人类医学领域,特别是眼科和具体是眼外科中作为光学荧光造影剂的用途。优选的应用在于眼底外科,特别是用于去除LLI-膜和用于对晶状体囊染色和治疗。
实施例
概述:
IR光谱:Perkin Elmer Spektrum BX II,使用金刚石压腔;UV/可见光谱:Varian Gary5000和Bruins Omega20;荧光光谱:Varian Eclispe;NMR光谱:Varian Vnmrs600(600MHz、400MHz、200MHz);质谱学:ThermoFinnigan LQT FT。
花菁染料前体的合成
溴化3-(4-羧丁基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2b):
将1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚(360mg,1.65mmol)和5-溴戊酸(300mg,1.65mmol)回流加热(浴温145℃)1小时,使其冷却,与二乙醚(50.0mL)一起搅拌3小时,过滤并用二氯甲烷清洗。产率:243mg(38%)无色固体。熔点187℃。IR(ATR):2913(w),1713(s),1581(m),1524(m),1474(m),1455(m),1397(m),1368(w),1258(w),1236(w),1208(m),1171(s),1157(s),1084(w),896(w),869(w),811(s),791(m),762(m),747(w),692(w),641cm-1(w)。1H-NMR(200MHz,DMSO-d6):δ=8.49-8.31(m,1H,H芳族),8.30-8.13(m,2H,H芳族),8.09-7.96(m,1H,H芳族),7.85-7.70(m,1H,H芳族),7.68-7.50(m,1H,H芳族),4.60(t,2H,NCH2,3J=7.0Hz),2.94(s,3H,CH3),2.32(t,2H,CH2,3J=7.2Hz),1.99-1.84(m,2H,CH2),1.76(s,6H,2x CH3),1.73-1.63ppm(m,2H,CH2)。HRMS(ESI)(C20H24NO2 +):计算值310.1802,测量值310.1801,Δ=-0.1mmu。
溴化3-(5-羧戊基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2c):
将1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚(500mg,2.30mmol)和6-溴己酸(1.15g,6.00mmol)溶解在DMPU(10.0mL)中,在惰性气体下120℃加热2天,过滤并用二乙醚和二氯甲烷清洗。产率:350mg(37%)浅蓝色固体。1H-NMR(400MHz,CD3OD):δ=8.33(d,1H,H芳族,3J=8.5Hz),8.25(d,1H,H芳族,3J=9.1Hz),8.17(d,1H,H芳族,3J=8.3Hz),8.01(d,1H,H芳族,3J=9.0Hz),7.81(ddd,1H,H芳族,4J=1.3Hz,3J=6.9Hz,3J=8.4Hz),7.73(ddd,1H,H芳族,4J=1.1Hz,3J=7.0Hz,3J=8.1Hz),4.70-4.60(m,2H,NCH2),2.89(s,3H,CH3),2.36(t,2H,CH2,3J=7.0Hz),2.18-1.97(m,2H,CH2),1.85(s,6H,2x CH3),1.79-1.68(m,2H,CH2),1.68-1.53ppm(m,2H,CH2)。13C-NMR(100MHz,CD3OD):δ=196.1,175.7,174.2,138.3,137.3,131.0,129.6,128.3,127.7,127.3,123.0,112.3,55.9,32.8,27.3,25.6,24.0,20.9ppm。HRMS(ESI)(C21H26NO2 +):计算值324.1958,测量值324.1956,Δ=-0.2mmu。
溴化3-(7-羧庚基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2d):
将1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚(938mg,4.48mmol)和8-溴辛酸(1.00g,4.48mmol)在120℃加热2小时,使其冷却,与二乙醚(50.0mL)一起搅拌16小时,过滤,溶解在少量二氯甲烷中并用二乙醚沉淀。产率:1.69mg(87%)黑色固体。熔点150℃。IR(ATR):2928(s),2854(w),1720(s),1633(w),1580(m),122(m),1463(m),1382(w),1178(w),1085(w),827(w),744cm-1(w)。1H-NMR(600MHz,CD3C13):δ=8.12(d,1H,H芳族,3J=8.8Hz),8.10-8.04(m,2H,H芳族,3J=8.3Hz),7.80(d,1H,H芳族,3J=8.9Hz),7.73(ddd,1H,H芳族,4J=1.1Hz,3J=7.0Hz,3J=8.3Hz),7.68-7.65(m,1H,H芳族),4.86-4.82(m,2H,NCH2),3.22(s,3H,CH3,2.36(t,1H,CH2,3J=7.1Hz),2.01-1.97(m,2H,CH2),1.86(s,6H,2x CH3),1.65-1.60(m,2H,CH2),1.57-1.51(m,2H,CH2),1.46-1.40(m,2H,CH2),1.39-1.33ppm(m,2H,CH2)。13C-NMR(150MHz,CDCl3):δ=195.6,176.5,138.2,137.1,133.7,131.5,130.1,128.6,127.9,127.6,122.8,112.5,55.9,49.6,34.0,28.3,28.1,28.0,26.2,24.2,22.7,16.0ppm。HRMS(ESI)(C23H30NO2 +):计算值352.2271,测量值352.2271,Δ=0mmu。
溴化3-(9-羧壬基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2e):
将1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚(345mg,1.65mmol)和10-溴癸酸(414mg,1.65mmol)在120℃加热1小时,使其冷却,与二乙醚(50mL)一起搅拌16小时,过滤,溶解在二氯甲烷中并用乙酸乙酯沉淀(2天)。产率:112mg(15%)蓝色油。IR(ATR):2851(s),1720(s),1633(w),1615(w),1580(m),1522(m),1463(m),1371(s),1242(w),1211(w),1173(m),1098(w),1044(m),997(w),866(w),825(m),790(m),746(m),694cm-1(w)。1H-NMR(200MHz,CDCl3):δ=8.14-8.05(m,3H,H芳族),7.79-7.65(m,3H,H芳族),4.85(t,2H,NCH2,3J=8.8Hz),3.21(s,3H,CH3),2.35(t,2H,CH2,3J=7.1Hz),2.03-1.93(m,2H,CH2),1.87(s,6H,2x CH3),1.69-1.29ppm(m,12H,6x CH2)。13C-NMR(150MHz,CDCl3):δ=195.5,177.0,171.2,138.2,137.2,133.7,131.5,130.1,128.7,127.9,127.6,122.8,112.4,60.4,55.8,49.8,34.0,28.5,26.5,24.4,22.7,21.0,16.1,14.2ppm。HRMS(ESI)(C25H34NO2 +):计算值380.2584,测量值380.2582,Δ=-0.2mmu。
溴化3-(10-羧癸基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2f):
将1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚(345mg,1.65mmol)和1-溴癸酸(437mg,1.65mmol)在120℃加热1小时,使其冷却,与二乙醚(50.0mL)一起搅拌16小时,并通过倾析除去溶剂。产率:640mg(82%)棕色油。IR(ATR):2964(w),2925(s),2852(s),1937(w),1709(s),1624(w),1598(w),1574(m),1520(m),1463(m),1429(w),1384(w),1362(w),1350(w),1244(m),1218(m),1118(w),1023(w),979(w),862(w),819(s),747(s),722(w),694(w),668(w),640(w),609cm-1(w)。1H-NMR(600MHz,CDCl3):δ=8.01(d,1H,H芳族,3J=8.4Hz),7.94(d,1H,H芳族,3J=7.8Hz),7.85(d,1H,H芳族,3J=8.6Hz),7.82(d,1H,3J=8.5Hz),7.54(ddd,1H,H芳族,4J=1.3Hz,3J=6.8Hz,3J=8.3Hz),7.44(ddd,1H,H芳族,4J=1.1Hz,J=6.8Hz,3J=8.0Hz),3.40(t,2H,NCH2,3J=6.9Hz),2.41(s,3H,CH3),2.36(t,2H,CH2,3J=7.5Hz),1.87-1.82(m,2H,CH2),1.71-1.63(m,2H,CH2),1.55(s,6H,2x CH3),1.45-1.39(m,2H,CH2),1.38-1.33(m,2H,CH2),1.32-1.27ppm(m,8H,4x CH2)。13C-NMR(150MHz,CDCl3):δ=189.9,178.6,149,9,138.4,132.3,129.6,128.9,128.6,126.3,124.4,122.4,119.6,55.2,34.2,33.9,32.8,29.3,29.2,29.1,28.6,28.1,24.8,22.6,14.9ppm。HRMS(ESI)(C26H36NO2 +):计算值394.2740,测量值394.2743,Δ=0.3mmu。
溴化3-(11-羧十一烷基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2g):
使1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚(450mg,2.15mmol)和12-溴十二烷酸(200mg,0.72mmol)反应(2.5h)并与溴化3-(9-羧壬基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2e)相似处理。产率:297mg(84%)棕色固体。IR(ATR): 2850(m),2489(w),1779(w),1750(w),1716(s),1634(s),1615(w),1581(s),1523(s),1476(w),1463(s),1388(m),1317(w),1270(m),1212(w),1174(m),1113(w),1101(w),136(w),1026(w),998(m),940(w),900(w),865(m),827(s),789(m),745(s),719(m),694(m),616cm-1(w)。1H-NMR(200MHz,CDCl3):δ=8.14-8.01(m,3H,H芳族),7.82-7.60(m,3H,H芳族),4.84(t,2H,NCH2,3J=7.4Hz),3.20(s,3H,CH3),2.31(t,2H,CH2,3J=7.3Hz),1.86(s,6H,2x CH3),1.62-1.20ppm(m,18H,9x CH2)。13C-NMR(150MHz,CDCl3):δ=176.0,138.3,137.2,133.7,131.4,130.1,128.7,128.0,127.6,122.8,112.3,55.8,33.6,028.7,28.6,28.4,28.4,28.3,28.3,28.1,26.4,24.4,22.7,16.0,3.1,3.0,2.7ppm。HRMS(ESI)(C27H38NO2 +):计算值408.2897,测量值408.2895,Δ=-0.2mmu。
溴化3-(2-乙氧基羰乙基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2l):
使1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚(462mg,2.21mmol)和3-溴丙酸乙酯(2g,11mmol)反应并与溴化3-(9-羧壬基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2e)相似处理。产率:656mg(62%,根据1H-NMR光谱除了起始材料外含量为81%)棕色固体。IR(ATR):3056(w),2923(w),2852(w),2350(w),2287(w),1711(s),1626(m),1588(s),1554(w),120(s),1479(w),1423(m),1357(m),1277(w),1224(w),1168(w),1142(w),1127(w),1012(m),971(w),930(w),898(w),867(w),806(s),786(m),746(s),726(w),685(w),676(w),652cm-1(w)。1H-NMR(200MHz,CDCl3):δ=8.13-8.01(m,4H,CH芳族),7.75-7.60(m,2H,CH芳族),5.23(t,2H,NCH2,3J=6.0Hz),4.09(q,2H,OCH2CH3,3J=7.2Hz),3.0(s,3H,CH3),2.41-2.39(m,2H,CH2COOCH2CH3),1.77(s,6H,2x CH3),1.14ppm(t,3H,OCH2CH3,3J=7.2Hz)。HRMS(ESI)(C20H24NO2 +):计算值310.1796,测量值310.1762,Δ=-0.4mmu。
溴化3-(3-乙氧基羰丙基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2m):
使1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚(429mg,2.05mmol)和4-溴丁酸乙酯(2g,10mmol)反应(2小时)并与溴化3-(9-羧壬基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2e)相似处理。产率:496mg(21%,根据1H-NMR光谱除了起始材料外含量为35%)灰色固体。IR(ATR):3056(m),2350(w),2287(w),1711(s),1626(m),1588(s),1520(m),1276(m),971(w),867(m),786(m),746(m),726(w),685(m),676(w),652cm-1(w)。1H-NMR(200MHz,CDCl3):δ=8.13-7.97(m,4H,CH芳族),7.76-7.58(m,2H,CH芳族),5.00(t,2H,NCH2,3J=8.1Hz),4.08(q,2H,OCH2CH3,3J=7.2Hz),3.27(s,3H,CH3),2.76(t,2H,CH2COOCH2CH3,3J=6.8Hz),2.37-2.21(m,2H,CH2),1.85(s,6H,2x CH3),1.21ppm(t,3H,OCH2CH3,3J=7.2Hz)。HRMS(ESI)(C21H26NO2 +):计算值324.1958,测量值324.1962,Δ=0.4mmu。
溴化3-(4-乙氧基羰丁基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2n):
使1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚(400mg,1.91mmol)和5-溴戊酸乙酯(2g,9.56mmol)反应并与溴化3-(9-羧壬基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2e)相似处理。产率513mg(26%,根据1H-NMR光谱除了起始材料外含量为40%)蓝色固体。IR(ATR):3056(w),2350(w),2287(w),1711(s),1626(w),1588(s),1520(m),1277(w),971(w),898(w),867(w),786(m),746(s),726(w),685(m),676(w),652cm-1(w)。1H-NMR(200MHz,DMSO-d6):δ=8.40-8.03(m,4H,CH芳族),7.83-7.53(m,2H,CH芳族),4.61(t,2H,NCH2,3J=7.2Hz),4.03(q,2H,OCH2CH3,3J=6.9Hz),2.95(s,3H,CH3),2.10(t,2H,CH2COOCH2CH3,3J=7.3Hz),1.99-1.83(m,2H,CH2),1.76(s,6H,2x CH3),1.73-1.66(m,2H,CH2),1.14ppm(t,3H,OCH2CH3,3J=7.1Hz)。HRMS(ESI)(C22H28NO2 +):计算值338.2115,测量值338.2118,Δ=0.3mmu。
溴化3-(5-乙氧基羰戊基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2o):
使1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚(31mg,0.15mmol)和6-溴己酸乙酯(100mg,0.45mmol)反应(1小时)并与溴化3-(7-羧庚基)-1,1,2-三甲基-l H-苯并[e]吲哚(2d)相似处理。产率:41mg(63%)灰色固体。IR(ATR): 3420(s),2921(m),2851(w),1726(s),1622(w),1589(m),1556(w),1520(m),1477(w),1352(m),1227(w),1067(w),1014(m),941(w),899(w),805(m),786(w),744(m),728(w),652cm-1(w)。1H-NMR(200MHz,CD3OD):δ=8.36-8.15(m,3H,CH芳族),8.02(d,1H,CH芳族,3J=9.1Hz),7.86-7.66(m,2H,CH芳族),4.65(t,2H,NCH2,3J=7.5Hz),4.07(q,2H,OCH2CH3,3J=7.2Hz),2.38(t,2H,CH2COOCH2CH3,3J=7.0Hz),2.10-2.02(m,2H,CH2),1.99(s,3H,CH3),1.85(s,6H,2x CH3),1.77-1.52(m,4H,CH2),1.20ppm(t,3H,OCH2CH3,3J=7.1Hz)。HRMS(ESI)(C23H30NO2 +):计算值352.2271,测量值352.2275,Δ=0.4mmu。
溴化3-(6-乙氧基羰己基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2p):
将1.05g(5.04mmol)1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚和7-溴庚酸乙酯(400mg,1.68mmol)在120℃加热2小时。冷却之后加入二乙醚(50mL),搅拌16小时并过滤。产率:348mg(22%,根据1H-NMR光谱除了起始材料外含量为48%)灰色固体。1H-NMR(600MHz,CDCl3):δ=8.11-8.07(m,4H,CH芳族),7.75-7.70(m,2H,CH芳族),4.88(t,2H,NCH2,3J=7.3Hz),4.09(q,2H,OCH2CH3,3J=7.1Hz),3,23(s,3H,CH3),2.28(t,2H,CH2COOCH2CH3,3J=7.3Hz),2.03=1.99(m,2H,CH2),1.88(s,611,2x CH3),1.65-1.59(m,2H,CH2),1.56-1.52(m,2H,CH2),1.46-1.40(m,2H,CH2),1.22ppm(t,3H,OCH2CI3,3J=7.1Hz)。HRMS(ESI)(C24H32NO2 +):计算值366.2428,测量值366.2426,Δ=0.2mmu。
溴化3-(2-甲氧基羰乙基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2h):
将1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚(250mg,1.19mmol)和3-溴丙酸甲酯(400mg,2.39mmol)在120℃加热1小时,冷却之后与二乙醚(50.0mL)结合,搅拌16小时,过滤,溶解在氯仿中,用二乙醚沉淀并萃取。产率:321mg(49%,根据1H-NMR光谱除了起始材料外含量为68%)棕色固体。1H-NMR(200MHz,CDCl3):δ=8.10-7.98(m,4H,CH芳族),7.78-7.59(m,2H,CH芳族),5.24(t,2H,NCH2,3J=5.9Hz),3.58(s,3H,OCH3),3.27(t,2H,CH2COOCH3,3J=6.0Hz),3.24(s,3H,CH3),1.84ppm(s,6H,2x CH3)。HRMS(ESI)(C19H22NO2 +):计算值296.1645,测量值296.1638,Δ=-0.7mmu。
溴化3-(4-甲氧基羰丁基)-1,1,2-三甲基-l H-苯并[e]吲哚(2i):
将1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚(214mg,1.02mmol)和5-溴戊酸甲酯(200mg,1.02mmol)在120℃加热小时,使其冷却,与二乙醚(50.0mL)结合,搅拌16小时并过滤。产率:253mg(28%,根据1H-NMR光谱除了起始材料外含量为46%)灰色固体。1H-NMR(200MHz,CDCl3):δ=8.15-8.01(m,4H,CH芳族),7.87-7.63(m,2H,CH芳族),4.97(t,2H,NCH2,3J=7.4Hz),3.64(s,3H,OCH3),3.25(s,3H,CH3),2.46(t,2H,3J=6.8Hz),2.19-1.98(m,2H,CH2),1.89(s,6H,2x CH3),1.78-1.70ppm(m,2H,CH2)。HRMS(ESI)(C21H26NO2 +):计算值324.1958,测量值324.1949,Δ=-0.9mmu。
溴化3-(9-甲氧基羰壬基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2j):
使1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚(947mg,4.52mmol)和1-溴癸酸甲酯(400mg,1.50mmol)反应并与溴化3-(4-甲氧基羰丁基)-1,1,2-三甲基-l H-苯并[e]吲哚(2i)相似处理。产率:310mg(18%,根据1H-NMR光谱除了起始材料外含量为40%)灰色固体。1H-NMR(200MHz,CDCl3):δ=8.14-8.00(m,4H,CH芳族),7.79-7.60(m,2H,CH芳族),4.86(t,2H,NCH2,3J=7.7Hz),3.64(s,3H,OCH3),3.22(s,3H,CH3),2.27(t,2H,3J=7.3Hz),2.08-1.90(m,4H,2x CH2),1.88(s,6H,2x CH3),1.60-1.30ppm(m,10H,5x CH2)。HRMS(ESI)(C26H36NO2 +):计算值394.2741,测量值394.2729,Δ=-1.2mmu。
溴化3-(10-甲氧基羰癸基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2k):
使1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚(1.2g,5.73mmol)和11-溴十一烷酸甲酯(400mg,1.43mmol)反应(1.5小时)并与溴化3-(4-甲氧基羰丁基)-1,1,2-三甲基-l H-苯并[e]吲哚(2i)相似处理。产率:270mg(25%,根据1H-NMR光谱除了起始材料外含量为65%)蓝灰色固体。1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=8.11-7.99(m,4H,CH芳族),7.75-7.60(m,2H,CH芳族),4.86(t,2H,NCH2,3J=7.7Hz),3.64(s,3H,OCH3),3.22(s,3H,CH3),2.27(t,2H,3J=7.5Hz),2.01-1.93(m,2H,CH2),1.88(s,6H,2x CH3),1.61-1.54(m,2H,CH2),1.51-1.44(m,2H,CH2),1.40-1.32(m,2H,CH2),1.29-1.21ppm(m,8H,4x CH2)。HRMS(ESI)(C27H38NO2 +):计算值408.2897,测量值408.2895,Δ=-0.2mmu。
溴化3-(10-炔丙氧基羰癸基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2q):
使1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚(517mg,2.47mmol)和11-溴十一烷酸炔丙酯(I.Ott等人,J.Med.Chem.2005,48,622-629)(250mg,0.82mmol)反应(1.5小时)并与溴化3-(4-甲氧基羰丁基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2i)相似处理。产率:148mg(35%)黑色固体。HRMS(ESI)(C29H38NO2 +):计算值432.2897,测量值432.2899,Δ=0.2mmu。
2-溴乙烷磺酸钠:将1,2-二溴乙烷(6.2mL,72mmol)和亚硫酸钠(3g,24mmol)溶解在乙醇(25mL)和蒸馏水(20mL)的混合物中,回流加热6小时,使其冷却,用氯仿萃取三次,用硫酸镁干燥并在真空中浓缩。产率:8.3g(55%)无色固体,熔点289℃。IR(ATR):3528(w),3408(s),2980(w),2946(w),2087(w),1635(w),1615(s),1435(m),1411(m),1294(m),1263(w),1202(m),1168(m),1112(w),1041(s),794(w),779(w),750(w),674(w),617cm-1(w)。HRMS(ESI)(C2H4BrO3S-):计算值186.9070,测量值186.9070,Δ=0mmu。
5-溴戊烷磺酸钠:使1,5-二溴戊烷(16.4g,71mmol)、亚硫酸钠(3g,24mmol)、乙醇(25mL)和水(20mL)反应并与2-溴乙烷磺酸钠相似处理。产率:7.4g(41%)无色固体。IR(ATR):3411(w),2978(w),2930(m),2908(w),2895(w),2867(w),2851(w),1636(w),1616(w),1487(w),1466(m),1410(w),1390(w),1329(w),1314(w),1293(w),1262(w),1224(m),1207(s),1180(s),1044(s),988(w),938(w),823(w),804(w),792(w),729(w),618cm-1(w)。HRMS(ESI)(C5H11BrNaO3S+):计算值252.9504,测量值252.9820,Δ=31.6mmu。
10-溴癸烷磺酸钠:使1,10-二溴癸烷(7.5g,25mmol)、亚硫酸钠(1.4g,11mmol)、乙醇(25mL)和水(20mL)反应并与2-溴乙烷磺酸钠相似处理。产率:1.8g(23%)无色固体,熔点342℃。IR(ATR):(s),3481(s),2916(s),2874(m),2853(s),2095(w),1627(m),1472(m),1307(w),1281(w),1250(w),1230(m),1197(m),1178(s),1055(m),1044(m),968(w),796(m),721(w),640(w),608cm-1(m)。HRMS(ESI)(C10H21BrNaO3S+):计算值323.0287,测量值323.0602,Δ=31.5mmu。
溴化3-(5-溴戊基)-1,1,2-三甲基-lH-苯并[e]吲哚(2w):
将1,1,2-三甲基苯并[e]-吲哚(1.0g,4.8mmol)和1,5-二溴戊烷(0.22mL,1.6mmol)在120℃加热2小时,使其冷却,与二乙醚(30mL)结合,搅拌16小时,萃取,溶解在少量二氯甲烷中并用二乙醚沉淀。产率:860mg(54%,由1H-NMR光谱确定除起始材料之外含量为44%)棕色固体,熔点123℃。IR(ATR):3058(w),2976(m),2928(m),2867(w),2714(w),2667(w),2588(w),2362(m),2336(w),1982(w),1739(w),1702(w),1632(w),1618(w),1582(s),1522(s),1464(s),1388(w),1367(w),1352(w),1279(w),1206(m),1148(w),1130(w),1039(w),1007(w),938(w),897(w),871(w),817(s),803(s),790(m),746(s),711(w),692(w),668cm-1(w)。1H-NMR(200MHz,CDCl3):δ=8.04-7.91(m,4H,H芳族),7.70-7.49(m,2H,H芳族),4.95(t,2H,NCH2,3J=7.3Hz),3.30(s,3H,CH3),3.25-3.19(m,4H,2x CH2),2.41-2.25(m,2H,CH2),2.17-2.03(m,2H,CH2),1.77ppm(s,6H,2x CH3)。
此外在NMR谱中存在属于起始产物的另外信号,导致44%的转化率。
溴化3-(10-溴癸基)-1,1,2-三甲基-l H-苯并[e]吲哚(2x):
将1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚(2.0g,10mmol)和1,10-二溴癸烷(0.75mL,3.3mmol)在120℃加热40分钟,使其冷却,与二乙醚(30mL)结合,搅拌16小时并萃取。产率:1.3g(32%,除起始材料之外含量40%),熔点109℃。IR(ATR):3056(w),2977(w),2926(s),2854(m),2717(w),2665(w),2616(w),2591(w),2455(w),2038(w),1824(w),1633(w),1316(w),1582(s),1523(m),1465(s),1391(w),1368(w),1352(w),134(w),1281(w),1216(m),1175(w),1147(w),1130(w),1040(w),1007(w),982(w),932(w),896(w),870(w),817(m),790(w),746(s),692(w),659cm-1(w)。1H-NMR(200MHz,CDCl3):δ=8.14-7.98(m,4H,H芳族),7.76-7.58(m,2H,H芳族),4.93-4.82(m,2H,NCH2),3.29(s,3H,CH3),2.10-1.84(m,2H,CH2),1.86(s,6H,2xCH3),1.84-1.76(m,4H,2xCH2),1.70-1.20ppm(m,12H,6xCH2)。此外,NMR谱中存在起始材料的信号,导致40%的转化率。HRMS(ESI)(C25H35BrN+):计算值428.1947,测量值428.1948,Δ=0.1mmu。
溴化1,1,2-三甲基-3-戊基-1H-苯并[e]吲哚:将1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚(690mg,3.31mmol)和1-溴戊烷(0.20mL,1.6mmol)在120℃加热1.5小时,使其冷却,与二乙醚(20mL)结合,搅拌16小时并萃取。产率:182mg(24%,根据1H-NMR谱除了起始材料外含量为80%)棕色固体,其不进一步纯化用于之后的缩合反应,熔点,241℃。IR(ATR):3052(w),2929(w),2869(w),2709(w),2588(w),1819(w),1643(m),1584(s),1524(m),1464(s),1394(m),1218(w),1204(w),1148(w),1007(w),846(w),802(s),744cm-1(s)。1H-NMR(200MHz,CDCl3):δ=8.15-8.01(m,4H,H芳族),7.75-7.62(m,2H,H芳族),4.88(t,2H,NCH2,3J=7.7Hz),3.23(s,3H,CH3),2.05-1.96(m,2H,CH2),1.89(s,6H,2x CH3),1.71-1.68(m,2H,CH2),1.56-1.40(m,2H,CH2),0.92ppm(t,3H,CH2CH3,3J=7.0Hz)。此外,NMR光谱中存在起始材料的信号,导致80%的转化率。HRMS(ESI)(C20H26N+):计算值280.2060,测量值280.2057,Δ=-0.3mmu。
3-(4-磺丁基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2t):将1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚(1.0g,4.8mmol)和1,4-丁磺内酯(0.50mL,4.8mmol)在130℃加热2.5小时,冷却之后过滤,用丙酮清洗并在100℃下干燥3小时。产率:1.13g(70%)灰白色固体,熔点263℃(文献综述:H.Langhals,C.Haritoglou,Der Ophthalmologe2009,106,16-20:266℃)。IR(ATR): 2939(w),1636(w),1584(w),123(w),1468(m),1199(s),1034(s),872(w),824(m),791(w),758(m),737cm-1(w)。1H-NMR(400MHz,CD3OD):δ=8.32(d,1H,H芳族,3J=8.5Hz),8.24(d,1H,H芳族,3J=8.9Hz),8.16(d,1H,H芳族,3J=8.2Hz),8.06(d,1H,H芳族,3J=9.0Hz),7.80(ddd,1H,H芳族,4J=1.3Hz,3J=6.9Hz,3J=8.4Hz),7.71(ddd,1H,H芳族,4J=1.1Hz,3J=6.9Hz,3J=8.1Hz),4.70-4.64(m,2H,NCH2),2.91(t,2H,CH2SO3 -,3J=7.1Hz),2.26-2.18(m,2H,CH2),2.03-1.94(m,2H,CH2),1.84(s,6H,2x CH3),1.30ppm(s,3H,CH3)。13C-NMR(100MHz,CD3OD):δ=196.6,138.7,137.5,134.1,131.3,129.9,128.5,127.9,127.5,123.2,112.7,56.1,49.9,26.4,23.0,22.1,21.2ppm。HRMS(ESI)(C19H24NO3S):计算值346.1471,测量值346.1473,Δ=0.2mmu。
溴化3-(5-磺戊基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚钠盐(2u):将1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚(744mg,3.56mmol)和5-溴戊烷磺酸钠(300mg,1.18mmol)在150℃加热2小时,使其冷却,与二乙醚(30mL)结合,搅拌16小时,过滤,溶解在少量甲醇中并用二乙醚沉淀。产率:(59%)蓝黑色固体,熔点123℃。IR(ATR):2963(m),2928(m),2866(w),2661(w),2614(w),2587(w),2456(w),1960(w),1915(w),1819(w),1782(w),1700(w),1645(m),1621(m),1570(s),1519(s),1466(s),1431(m),1377(m),1346(m),1282(w),1263(w),1242(m),1218(s),1206(m),1180(m),1036(w),1022(w),974(m),929(m),871(s),827(s),803(s),755(s),756(s),682(w),666(m),608cm-1(m)。1H-NMR(200MHz,CDCl3):δ=8.35-8.00(m,4H,H芳族),7.82-7.64(m,2H,H芳族),4.64(t,2H,NCH2,3J=7.5Hz),3.56(t,2H,CH2SO3H,3J=6.3Hz),2.11-1.98(m,2H,CH2),1.82(s,6H,2x CH3),1.79(s,3H,CH3),1.62-1.50ppm(m,4H,2x CH2)。HRMS(ESI)(C20H25NNaO3S+):计算值328.1447,测量值328.1447,Δ=0mmu。
溴化3-(10-磺癸基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚钠盐(2v):将溴化3-(10-溴癸基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(600mg,1.18mmol)和亚硫酸钠(50mg,0.39mmol)溶解在乙醇(5.0mL)和水(3.0mL)的混合物中,回流加热6小时,然后使其冷却。除去有机相(1,10-二溴癸烷)并且用氯仿萃取下方水相3次。将合并的氯仿相通过硫酸镁干燥并在真空下浓缩。产率:165mg(79%)无色固体。IR(ATR):2853(m),1703(m),1521(m),1465(w),1352(w),1208(m),1035(m),810(s),750cm-1(m)。1H-NMR(200MHz,CDCl3):δ=8.09-7.91(m,4H,H芳族),7.77-7.64(m,2H,H芳族),3.93-3.90(m,2H,NCH2),3.65-3.54(m,2H,CH2SO3H),2.38(s,3H,2x CH3),2.07-1.97(m,2H,CH2),1.83-1.76(4H,2x CH2),1.55(s,6H,2x CH3),1.39-1.22ppm(m,10H,5x CH2)。MS(EI+):m/z(%):556.6[M+2HNa]。
1,1,2-三甲基-1H-磺基苯并[e]吲哚(4):将1,1,2-三甲基苯并[e]吲哚(1.0g,5.0mmol)溶解在硝基苯(5.0mL)中,伴随冰冷却小心滴加结合发烟硫酸(0.65mL,5.0mmol,SO3含量65%,温度升高至20℃,冷却直至冒烟结束),将其温热至室温,搅拌4小时,通过倾析和随后的蒸汽蒸馏除去硝基苯(直至无味)并浓缩。产率:1.00g(69%)黑色粘油,不进一步纯化用于之后的缩合反应。HRMS(ESI)(C15H14NO3S-):计算值288.0700,测量值288.0698,Δ=-0.2mmu。
3-(10-羧癸基)-1,1,2-三甲基-1H-磺基苯并[e]吲哚(5c):使溴化3-(10-羧癸基)-1,1,2-三甲基-lH-苯并[e]吲哚(2f,300mg,0.632mmol)、硝基苯(5.0mL)和发烟硫酸(0.08mL,0.63mmol,SO3含量65%)反应(3天反应时间)并处理,与1,1,2-三甲基-lH-磺基苯并[e]吲哚(4)类似。产率:300mg(85%)黑色粘油,不进一步纯化用于之后的缩合反应。1H-NMR(200MHz,CD3OD):δ=8.41-8.01(m,4H,H芳族),7.87-7.66(m,1H,H芳族),4.63(t,2H,NCH2,3J=7.3Hz),3.35(s,3H,CH3),2.28(t,2H,CH2CO2CH3,3J=7.3Hz),2.69-1.93(m,2H,CH2),1.82(s,6H,2x CH3),1.64-1.30ppm(m,14H,7x CH2)。HRMS(ESI)(C26H34NO5S-):计算值472.2169,测量值472.2159,Δ=-1mmu。
3-(2-乙氧基羰乙基)-1,1,2-三甲基-1H-磺基苯并[e]吲哚(5e):使溴化3-(2-乙氧基羰乙基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(300mg,0.768mmol)、硝基苯(5.0mL)和发烟硫酸(0.10mL,0.77mmol,SO3含量65%)反应并处理,与5c类似。产率:250mg(69%)黑色粘油,不进一步纯化用于之后的缩合反应。1H-NMR(200MHz,CD3OD):δ=8.37-8.03(m,4H,H芳族),7.84-7.66(m,1H,H芳族),4.96-4.87(m,2H,NCH2),4.22-4.20(m,2H,OCH2CH3),3.32-3.13(m,2H,CO2CH2CH3),2.95-2.85(m,3H,OCH2CH3),1.82ppm(s,6H,2x CH3)。2-甲基质子与溶剂交换并且因此不显示在NMR谱中。
3-(5-乙氧基羰戊基)-1,1,2-三甲基-1H-磺基苯并[e]吲哚(5g):使溴化3-(5-乙氧基羰戊基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(230mg,0.532mmol)和硝基苯(5.0mL)和发烟硫酸(0.06mL,0.53mmol,SO3含量65%)反应并处理,与5c类似。产率:111mg(41%)黑色粘油,不进一步纯化用于之后的浓缩反应。1H-NMR(200MHz,CD3OD):δ=8.39-8.29(m,2H,H芳族),8.18-8.01(m,2H,H芳族),7.87-7.74(m,1H,H芳族),4.64(t,2H,NCH2,3J=7.6Hz),4.20-4.17(m,2H,OCH2CH3),2.95-2.85(m,3H,OCH2CH3),2.37(t,2H,CH2CO2CH2CH3,3J=6.9Hz),2.10-1.95(m,2H,CH2),1.81(s,6H,2x CH3),1.74-1.50ppm(m,4H,2x CH2)。2位上的甲基质子与溶剂交换并且因此不显示在NMR谱中。HRMS(ESI)(C23H30NO5S+):计算值432.1839,测量值432.1484,Δ=35.5mmu。
3-(4-磺丁基)-1,1,2-三甲基-1H-磺基苯并[e]吲哚(5a):使3-(4-磺丁基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(300mg,0.868mmol)、硝基苯(5,0mL)和发烟硫酸(0.11mL,0.87mmol,SO3含量65%)反应(在室温下搅拌2天)并处理,与1,1,2-三甲基-1H-磺基苯并[e]吲哚(4)类似。产率:200mg(46%)黑色粘油,不进一步纯化用于之后的缩合反应。HRMS(ESI)(C19H24NO6S2 +):计算值426.1040,测量值426.1039,Δ=-0.1mmu。
碳菁染料的合成
溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3a):将溴化3-(2-羧乙基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]-吲哚(2a,540mg,1.50mmol)在氩气氛下溶解在吡啶(2.00mL)中,加热至116℃,缓慢滴加结合原甲酸三乙酯(0.250mL,3.00mmol)(蓝紫色),回流加热2小时,冷却之后与二乙醚(10.0mL)结合(染料沉淀为亮金色固体),倾析,数次地溶解在少量乙醇中并用二乙醚沉淀,最后过滤,在真空中干燥并用快速层析法纯化(RP18,甲醇/H2O/冰醋酸1:1:0.4用于施加染料,甲醇/H2O/冰醋酸2:1:0.4用于洗脱副产物,甲醇/H2O/冰醋酸10:1:0.4用于洗脱染料)。产率:600mg(70%)亮金色固体,其形成紫色、红色荧光溶液,熔点199℃。Rf(RP18,甲醇/H2O/冰醋酸10:1:0.4)=0.62。IR(ATR): 2921(m,br),1723(s),1633(w),1586(w),1552(s),1519(m),1471(m),1422(s),1350(m),1279(w),1226(m),1153(m),1127(m),1011(m),924(s),876(w),803(w),787(w),747(w),729(w),68(w),651cm-1(w)。1H-NMR(200MHz,CD3OD):δ=8.27(d,2H,H芳族,3J=8.7Hz),8.01(t,4H,H芳族,3J=7.6Hz),7.67(t,5H,H芳族,3J=6.6Hz),7.50(t,2H,H芳 族,H烯丙基,3J=7.5Hz),6.57(d,2H,H烯丙基,3JE=12.9Hz),4.68-4.45(m,4H,2x NCH2),2.95-2.75(m,4H,2x CH2),2.06ppm(s,12H,4x CH3)。13C-NMR(100MHz,CD3OD):δ=176.1,149.4,139.2,133.5,132.2,130.4,129.7,127.9,127.4,124.9,121.9,110.9,110.9,110.8,65.5,51.0,26.6,14.0ppm。UV/VIS(EtOH):λmax(Erel):591(1.0),554nm(0.68)。UV/VIS(固体/棉):λmax(Erel):599(1.0),555nm(0.98)。UV/VIS(固体/羊毛):λmax(Erel):559(1.0),595nm(0.98)。UV/VIS(固体/毛发):λmax(Erel):595(1.0),555nm(0.98)。荧光(EtOH):λmax(Irel):622(1.0),664nm(0.70)。荧光(固体/棉):λmax(Irel):667(1.0),643nm(0.85)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):635(1.0),667nm(0.95)。荧光(固体/毛发):λmax(Irel):624(1.0),665nm(0.69)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=562nm,E562/1cm=0.0146;参照:Φ=1.00的S-13):0.35。HRMS(ESI)(C37H37N2O4 +):计算值573.2748,测量值573.2747,Δ=-0.1mmu。
溴化3,3′-二-(4-羧丁基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3b):使溴化3-(4-羧丁基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2b,140mg,0.36mmol)、3-甲基吡啶(1.00mL)和原甲酸三乙酯(0.12mL,0.72mmol)反应并且处理,如关于溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁物(3a)描述的。产率:100mg(39%)亮金色固体,其形成紫色、红色荧光溶液。Rf(RP18,甲醇/H2O/冰醋酸10:1:0.4)=0.43。IR(ATR): 2348(m),2213(w),1707(m),1555(s),1519(s),1479(m),14278s),1360(m),1226(m),1154(m),1014(m),936(m),8058w),746cm-1(w)。1H-NMR(400MHz,CD3OD):δ=8.28(d,2H,H芳族,J=8.5Hz),8.03(dd,5H,H芳族,H烯丙基,3J=8.5Hz,3JE=12.3Hz),7.70-7.64(m,4H,H芳族),7.55-7.48(m,2H,H芳族),6.55(d,2H,H烯丙基,3JE=13.0Hz),4.39-4.28(m,4H,2x NCH2),2.49-2.35(m,4H,2x CH2),2.09(s,12H,4x CH3),2.00-1.91(m,4H,2x CH2)1.90-1.80ppm(m,4H,2x CH2)。13C-NMR(100MHz,CD3OD):δ=175.9,149.3,139.4,133.5,132.2,130.5,129.7,127.9,127.4,124.8,121.9,110.8,101.9,101.9,50.9,43.8,26.6ppm。UV/VIS(EtOH):λmax(Erel):591(100),552nm(69)。UV/VIS(固体/棉):λmax(Erel):598(1.0),559nm(0.98)。UV/VIS(固体/羊毛):λmax(Erel):558(1.0),591nm(0.95)。UV/VIS(固体/毛发):λmax(Erel):598(1.0),560nm(0.81)。荧光(EtOH):λmax(Irel):608(1.0),652nm(0.30)。荧光(固体/棉):λmax(Irel):667(1.0),628nm(0.66)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):635(1.0),668nm(0.97)。荧光(固体/毛发):λmax(Irel):624(1.0),665nm(0.68)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=559nm,E559/1cm=0.0120;参照:Φ=1.00的S-13):0.49。HRMS(ESI)(C41H45N2O4):计算值629.3374,测量值629.3380,Δ=0.6mmu。
溴化3,3′-二-(5-羧戊基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3c):使溴化3-(5-羧戊基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2c,150mg,0.37mmol)、3-甲基吡啶(2.00mL)和原甲酸三乙酯(0.10mL,0.74mmol)反应并处理,如关于溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3a)描述的。产率:150mg(55%)亮金色固体,其形成紫色、红色荧光溶液。Rf(RP18,甲醇/H2O/冰醋酸10:1:0.4)=0.66。IR(ATR): 3054(w),2978(w),2935(w),2859(w),1727(s),1626(w),1588(w),1547(s),1519(m),1487(m),1469(w),1424(s),1370(w),1348(w),1275(w),1227(s),1170(m),1140(m),1125(m),1031(w),1011(m),977(m),926(s),891(w),878(w),865(w),829(w),805(m),787(w),769(w),748(w),725(w),684(w),652cm-1(w)。1H-NMR(400MHz,CD3OD):δ=8.78(t,1H,H烯丙基,3J=13.5Hz),8.30(d,2H,H芳族,3J=8.5Hz),8.06(d,2H,H芳族,3J=8.8Hz),8.02(d,2H,H芳族,3J=8.2Hz),7.68(ddd,2H,H芳族,4J=1.3Hz,3J=6.9Hz,3J=8.4Hz),7.64(d,2H,H芳族,3J=8.9Hz),7.52(ddd,2H,H芳族,4J=1.0Hz,3J=6.9Hz,3J=8.1Hz),6.53(d,2H,H烯丙基,3JE=13.5Hz),4.30(t,4H,2x NCH2,3J=7.5Hz),2.35(t,4H,2x CH2CO2H,3J=7.2Hz),2.11(s,12H,4x CH3),2.04-1.86(m,4H,2x CH2),1.79-1.70(m,4H,2x CH2),1.63-1.55ppm(m,4H,2x CH2)。13C-NMR(100MHz,CD3OD):δ=175.9,149.3,139.4,133.5,132.2,130.5,129.7,127.9,127.4,124.9,121.9,110.8,101.7,51.0,43.9,27.1,26.6,26.1,22.8,16.9ppm。UV/VIS(EtOH):λmax(Erel):591(1.0),554nm(0.68)。UV/VIS(固体/棉):λmax(Erel):598(1.0),554nm(0.99)。UV/VIS(固体/羊毛):λmax(Erel):558(1.0),594nm(0.97)。UV/VIS(固体/毛发):λmax(Erel):598(1.0),556nm(0.90)。荧光(EtOH):λmax(Irel):611(1.0),655nm(0.50)。荧光(固体/棉):λmax(Irel):661(1.0),644nm(0.93)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):632(1.0),667nm(0.88)。荧光(固体/毛发):λmax(Irel):623(1.0),660nm(0.71)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=559nm,E562/1cm=0.0126;参照:Φ=1.00的S-13):0.50。HRMS(ESI)(C43H49N2O4 +):计算值657.3687,测量值657.3691,Δ=0.4mmu。
溴化3,3′-二-(7-羧庚基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3d):使溴化3-(7-羧庚基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2d,150mg,0.35mmol)、3-甲基吡啶(1.00mL)和原甲酸三乙酯(0.12mL,0.70mmol)反应并处理,如关于溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3a)描述的。产率:80.0mg(54%)亮金色固体,其形成紫色、红色荧光溶液。IR(ATR):2348(w),2233(w),1720(s,br),1552(s),1519(m),1479(w),1422(s),1351(m),1225(m),1141(m),1011(m),931(m),806cm-1(w)。1H-NMR(400MHz,CD3OD):δ=8.78(t,1H,H烯丙基,3JE=13.5Hz),8.30(d,2H,H芳族,3J=8.3Hz),8.05(t,4H,H芳族,3J=7.8Hz),7.73-7.61(m,4H,H芳 族),7.57-7.49(m,2H,H芳族),6.53(d,2H,H烯丙基,3JE=13.3Hz),4.29(t,4H,2x NCH2,3J=7.7Hz),2.29(t,4H,2x CH2CO2H,3J=7.3Hz),2.11(s,12H,4x CH3,1.99-1.84(m,4H,2x CH2),1.63-1.40ppm(m,16H,8x CH2)。13C-NMR(100MHz,CD3OD):δ=175.9,133.5,132.2,130.5,129.7,127.9,127.4,125.2,124.9,121.9,112.4,110.7,101.7,57.0,51.0,26.6,16.9ppm。UV/VIS(EtOH):λmax(Erel):591(1.0),554nm(0.70)。UV/VIS(固体/棉):λmax(Erel):599(1.0),554nm(0.99)。UV/VIS(固体/羊毛):λmax(Erel):558(1.0),595nm(0.97)。UV/VIS(固体/毛发):λmax(Erel):599(1.0),555nm(0.92)。荧光(EtOH):λmax(Irel):602(1.0),661nm(0.25)。荧光(固体/棉):λmax(Irel):669(1.0),646nm(0.94)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):632(1.0),668nm(0.89)。荧光(固体/毛发):λmax(Irel):635(1.0),666nm(0.86)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=558nm,E559/1cm=0.0161;参照:Φ=1.00的S-13):0.43。HRMS(ESI)(C47H57N2O4 +):计算值713.4313,测量值713.4324,Δ=1.1mmu。
溴化3,3′-二-(9-羧壬基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3e):使溴化3-(9-羧壬基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2e,100mg,0.21mmol)、3-甲基吡啶(1.00mL)和原甲酸三乙酯(0.07mL,0.43mmol)反应并处理,如关于溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3a)描述的。产率:41.0mg(23%)亮金色固体,其形成紫色、红色荧光溶液。Rf(RP18,甲醇/H2O/冰醋酸10:1:0.4)=0.4。IR(ATR): 3056(w),2923(s),2852(s),2350(w),2287(w),1711(m),1626(w),1588(w),154(s),1520(m),1479(m),1423(s),1357(m),1277(w),1224(m),1168(m),1142(m),1127(m),1012(m),971(w),930(s),898(w),867(w),806(m),786(w),746(w),726(w),685(w),676(w),652cm-1(m)。1H-NMR(400MHz,CD3OD):δ=8.78(t,1H,H烯丙基,3JE=13.2Hz),8.29(d,2H,H芳族,3J=8.6Hz),8.06(d,2H,H芳族,3J=8.8Hz),8.03(d,2H,H芳族,3J=8.1Hz),7.72-7.62(m,4H,H芳族),7.55-7.50(m,2H,H芳族),6.51(d,2H,H烯丙基,3JE=13.5Hz),4.29(t,4H,2x NCH2,3J=7.5Hz),2.20(t,4H,2x CH2CO2H,3J=7.2Hz),2.11(s,12H,4x CH3),1.96-1.88(m,8H,4x CH2),1.60-1.50(m,8H,4x CH2),1.49-1.40(m,4H,2x CH2),1.33-1.30ppm(m,8H,4x CH2)。13C-NMR(100MHz,CD3OD):δ=175.9,149.3,139.4,133.5,132.2,130.5,129.8,127.9,127.5,124.9,121.9,110.8,101.6,51.0,44.0,28.9,28.9,28.8,27.4,26.6,26.3,25.2,16.9ppm。UV/VIS(EtOH):λmax(Erel):594(1.0),555nm(0.65)。UV/VIS(固体/棉):λmax(Erel):569(1.0),557nm(0.99)。UV/VIS(固体/羊毛):λmax(Erel):565(1.0),597nm(0.90)。UV/VIS(固体/毛发):λmax(Erel):603(1.0),557nm(0.95)。荧光(EtOH):λmax(Irel):604(1.0),651nm(0.25)。荧光(固体/棉):λmax(Irel):669(1.0),645nm(0.94)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):632(1.0),668nm(0.89)。荧光(固体/毛发):λmax(Irel):635(1.0),666nm(0.87)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=557nm,E562/1cm=0.0180;参照:Φ=1.00的S-13):0.59。HRMS(ESI)(C51H65N2O4 +):计算值769.4939,测量值769.4941,Δ=0.2mmu。
溴化3,3′-二-(10-羧癸基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3f):使溴化3-(10-羧癸基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2f,117mg,0.25mmol)、吡啶(2.5mL)和原甲酸三乙酯(0.08mL,0.5mmol)反应(120℃)并处理,如关于溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3a)的。产率:118mg(54%)亮金色固体,其形成紫色、红色荧光溶液。IR(ATR):3056(w),2923(s),2852(s),2350(w),2287(w),1711(m),1626(w),1588(w),1554(s),1520(m),1479(m),1423(s),1357(m),1277(w),1224(m),1012(m),971(w),930(s),898(w),867(w),806(m),786(w),746(w),726(w),685(w),676(w),652cm-1(m)。1H-NMR(400MHz,CD3OD):δ=8.77(t,1H,CH烯丙基,3JE=13.4Hz),8.29(d,2H,CH芳族,3J=8.6Hz),8.05(d,2H,CH芳族,3J=8.7Hz),8.02(d,2H,CH芳族,3J=8.4Hz),7.70-7.62(m,4H,CH芳族),7.52(t,2H,CH芳族,3J=7.5Hz),6.50(d,2H,CH烯丙基,3JE=13.6Hz),4.28(t,4H,2x NCH2,3J=7.1Hz),2.30-2.13(m,4H,2x CH2CO2H),2.10(s,12H,4x CH3),1.98-1.88(m,4H,2x CH2),1.58-1.50(m,8H,4x CH2),1.35-1.22ppm(m,20H,10x CH2)。13C-NMR(100MHz,CD3OD):δ=175.9,149.2,139.4,133.5,132.2,131.3,130.5,129.7,127.9,127.5,124.9,121.9,114.7,110.8,101.6,51.0,44.0,29.0,29.0,28.9,27.4,26.6,26.3,22.8ppm。UV/VIS(EtOH):λmax(Erel):590(1.0),553nm(0.70)。UV/VIS(固体/棉):λmax(Erel):597(1.0),555nm(0.99)。UV/VIS(固体/羊毛):λmax(Erel):557(1.0),596nm(0.96)。UV/VIS(固体/毛发):λmax(Erel):601(1.0),556nm(0.97)。荧光(EtOH):λmax(Irel):610(1.0),656nm(0.54)。荧光(固体/棉):λmax(Irel):670(1.0),641nm(0.83)。荧光(固体/棉):λmax(Irel):667(1.0),641nm(0.98)。荧光(固体/毛发):λmax(Irel):640(1.0),667nm(0.93)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=557nm,E562/1cm=0.0131;参照:Φ=1.00的S-13):0.33。HRMS(ESI)(C53H69N2O4 +):计算值797.5252,测量值797.5267,Δ=1.5mmu。
溴化3,3′-二-(11-羧十一烷基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3g):使溴化3-(11-羧十一烷基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2g,340mg,7.00μmol)、3-甲基吡啶(1.00mL)和原甲酸三乙酯(0.020mg,0.020mL,0.014mmol)反应并处理,如关于溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁物(3a)的(用含水2N HCl代替冰醋酸进行层析)。产率:12.0mg(19%)亮金色固体,其形成紫色、红色荧光溶液。Rf(RP18,甲醇/H2O/HCl10:1:0.4)=0.8。IR(ATR):2922(s),2851(m),1710(m),1625(w),1587(w),1553(s),119(m),1479(m),1422(s),1356(m),1278(w),1259(w),1224(m),1169(m),1141(w),1127(m),1012(m),973(w),931(s),896(w),806(m),786(w),746(w),726(w),685(w),675cm-1(w)。1H-NMR(400MHz,CD3OD):δ=8.78(t,2H,H烯丙基,3JE=13.5Hz),8.29(d,2H,H芳族,3J=8.5Hz),8.06(d,2H,H芳族,3J=8.8Hz),8.03(d,2H,H芳族,3J=8.2Hz),7.68(ddd,3H,H芳族,4J=1.2Hz,3J=6.9Hz,3J=8.4Hz),7.64(d,2H,H芳族,3J=8.9Hz),7.53(ddd,2H,H芳族,4J=0.9Hz,3J=6.9Hz,3J=8.0Hz),6.50(d,2H,H烯丙基,3JE=13.5Hz),4.29(t,4H,2x NCH2,3J=7.4Hz),2.18(4H,2X CH2CO2H,3J=7.4Hz),2.11(s,12H,4x CH3),1.96-1.88(m,4H,2x CH2),1.57-1.49(m,8H,4x CH2),1.47-1.40(m,4H,2CH2),1.36-1.28ppm(m,20H,10x CH2)。13C-NMR(100MHz,CD3OD):δ=178.6,175.9,149.2,139.4,133.5,132.2,130.5,129.7,127.9,127.5,124.9,121.9,110.8,101.7,56.9,51.0,44.0,29.1,29.0,29.0,29.0,28.9,27.3,26.6,26.3,25.4,16.9ppm。UV/VIS(EtOH):λmax(Erel):590(1.0),553nm(0.70)。UV/VIS(固体/棉):λmax(Erel):600(1.0),555nm(0.97)。UV/VIS(固体/羊毛):λmax(Erel):603(1.0),556nm(0.95)。UV/VIS(固体/毛发):λmax(Erel):607(1.0),556nm(0.93)。荧光(EtOH):λmax(Irel):604(1.0),656nm(0.20)。荧光(固体/棉):λmax(Irel):667(1.0),643nm(0.94)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):638(1.0),667nm(0.93)。荧光(固体/毛发):λmax(Irel):634(1.0),668nm(0.88)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=560nm,E562/1cm=0.0127;参照:Φ=1.00的S-13):0.35。HRMS(ESI)(C55H73N2O4 +):计算值825.5565,测量值825.5567,Δ=0.2mmu。
溴化3,3′-二-(2-甲氧基羰乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3h):如关于溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3a)描述的,使溴化3-(2-甲氧基羰乙基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2h,300mg,0.797mmol)、3-甲基吡啶(2.0mL)和原甲酸三乙酯(0.26mL,1.60mmol)反应(100℃)并处理,不进行层析。产率:290mg(53%)亮金色固体,其形成紫色、红色荧光溶液。IR(ATR):2856(w),2541(w),1960(w),1722(s),1625(m),1567(m),1555(s),1519(m),1476(m),1422(s),1352(m),1278(m),1232(w),1155(m),1126(w),1011(m),924(m,br),875(w),804(m),786(w),804(m),786(w),744cm-1(m)。1H-NMR(200MHz,CD3OD):δ=8.42(t,2H,H烯丙基,3JE=13.4Hz),8.11(d,4H,H芳族,H烯丙基,3J=8.0Hz),7.96(d,2H,H芳族,3J=8.5Hz),7.40-7.30(m,4H,H芳族),7.16(t,2H,H芳族,3J=7.5Hz),6.38(d,2H,H烯丙基,3JE=13.4Hz),4.35-4.30(m,4H,2x NCH2),3.31(s,6H,2x OCH3),2.68(t,4H,2x CH2CO2CH3,3J=6.6Hz),1.71ppm(s,12H,4x CH3)。13C-NMR(100MHz,CD3OD):δ=177.7,172.5,151.1,140.5,134.9,133.7,131.9,131.3,131.2,129.3,129.0,126.5,123.5,112.3,52.5,41.5,33.0,28.2,24.2ppm。UV/VIS(EtOH):λmax(Erel):592(1.0),553nm(0.67)。UV/VIS(固体/棉):λmax(Erel):600(1.0),554nm(0.99)。UV/VIS(固体/羊毛):λmax(Erel):597(1.0),560nm(0.97)。UV/VIS(固体/毛发):λmax(Erel):597(1.0),558nm(0.98)。荧光(EtOH):λmax(Irel):609(1.0),656nm(0.53)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=562nm,E562/1cm=0.0178;参照:Φ=1.00的S-13):0.24。HRMS(ESI)(C39H41N2O4 +):计算值601.3061,测量值601.3044,Δ=-1.7mmu。
溴化3,3′-二-(4-甲氧基羰丁基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3i):使溴化3-(4-甲氧基羰丁基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2i,253mg,0.626mmol)、3-甲基吡啶(2.2mL)和原甲酸三乙酯(0.2mL,1.3mmol)反应(100℃)并处理,如关于溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3a)描述的(用含水2N HCl代替冰醋酸进行层析)。产率:50mg(11%)亮金色固体,其形成紫色、红色荧光溶液。IR(ATR):3140(w),3030(w),2960(w),2924(s),2855(w),2167(w),1705(m,br),1623(w),1587(w),1554(s),1520(m),1479(m),1425(s),1353(m),1278(w),1260(w),1226(m),1153(s),1128(m),1066(w),1013(m),982(w),937(m),917(w),895(w),865(w),807(m),786(w),746(w),727cm-1(w)。1H-NMR(400MHz,CD3OD):δ=8.79-8.76(m,1H,H芳族),8.30(d,2H,H芳族,3J=8.4Hz),8.04(dd,4H,H芳族,H烯丙基,3J=8.5Hz,3JE=14.9Hz),7.71-7.64(m,4H,H芳族),7.55-7.51(m,2H,H芳族),6.54(d,2H,H烯丙基,3JE=13.5Hz),4.31(t,4H,2x NCH2,3J=7.3Hz),2.48(t,4H,2x CH2CO2CH3,3J=7.0Hz),2.10(s,12H,4x CH3),1.99-1.92(m,4H,2x CH2),1.87-1.80ppm(m,4H,2x CH2)。13C-NMR(100MHz,CD3OD):δ=175.9,174.0,149.3,149.2,139.4,133.5,132.2,130.5,129.7,127.5,125.0,121.9,110.8,101.8,51.0,43.6,32.7,26.6,21.7ppm。UV/VIS(EtOH):λmax(Erel):592(1.0),555nm(0.72)。UV/VIS(固体/棉):λmax(Erel):602(1.0),555nm(0.98)。UV/VIS(固体/羊毛):λmax(Erel):557(1.0),556nm(0.98)。UV/VIS(固体/毛发):λmax(Erel):602(1.0),558(0.92),631nm(0.89)。荧光(EtOH):λmax(Irel):608(1.0),658nm(0.49)。荧光(固体/棉):λmax(Irel):668(1.0),630nm(0.55)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):667(1.0),635nm(0.98)。荧光(固体/毛发):λmax(Irel):667(1.0),623nm(0.66)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=558nm,E558/1cm=0.0114;参照:Φ=1.00的S-13):0.40。HRMS(ESI)(C53H69N2O4 +):计算值657.3687,测量值657.3675,Δ=-1.2mmu。
溴化3,3′-二-(9-甲氧基羰壬基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3j):如关于溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3a)描述的,使溴化3-(9-甲氧基羰壬基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2j,300mg,0.633mmol)、3-甲基吡啶(2.0mL)和原甲酸三乙酯(0.20mL,1.26mmol)反应(100℃)并处理,不进行层析。产率:113mg(20%)亮金色固体,其形成紫色、红色荧光溶液。IR(ATR):3032(m),2971(w),2932(m),2855(w),2361(s),2339(m),2066(w),1729(m),1634(s),1591(w),1555(m),1505(s),1483(w),1429(s),1385(w),1357(w),124(w),1246(w),1230(w),1204(w),1160(s),1096(w),1051(w),1014(w),981(w),934(m),893(w),810(s),751(w),728(w),685cm-1(s)。UV/VIS(EtOH):λmax(Erel):591(1.0),551nm(0.73)。UV/VIS(固体/棉):λmax(Erel):600(1.0),559nm(0.94)。UV/VIS(固体/羊毛):λmax(Erel):599(1.0),559nm(0.92)。UV/VIS(固体/毛发):λmax(Erel):699(1.0),558nm(0.95)。荧光(EtOH):λmax(Irel):610(1.0),658nm(0.51)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=559nm,E559/1cm=0.0145;参照:Φ=1.00的S-13):0.47。HRMS(ESI)(C53H69N2O4 +):计算值797.5252,测量值797.5252,Δ=0.03mmu。
溴化3,3′二(10-甲氧基羰癸基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3k):如关于溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3a)描述的,使溴化3-(10-甲氧基羰癸基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2k,300mg,0.633mmol)、吡啶(1.0mL)和原甲酸三乙酯(0.16mL,0.94mmol)反应(100℃)并处理,不进行层析。产率:149mg(35%)亮金色固体,其形成紫色、红色荧光溶液。IR(ATR):3131(w),3055(w),2972(w),2927(s),2853(m),2361(w),2337(w),2170(w),1731(s),1633(m),1586(w),1553(s),1519(m),1484(m),1425(s),1392(w),1356(w),1277(w),1227(m),1171(s),1143(w),1128(w),1050(w),1012(m),975(w),930(m),897(w),808(w),780(w),748(w),726(w),682cm-1(w)。UV/VIS(EtOH):λmax(Erel):591(1.0),550nm(0.69)。UV/VIS(固体/棉):λmax(Erel):603(1.0),559nm(0.95)。UV/VIS(固体/羊毛):λmax(Erel):596(1.0),557nm(0.97)。UV/VIS(固体/毛发):λmax(Erel):600(1.0),557nm(0.95)。荧光(EtOH):λmax(Irel):610(1.0),657nm(0.53)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=560nm,E562/1cm=0.0174;参照:Φ=1.00的S-13):0.36。HRMS(ESI)(C55H73N2O4 +):计算值825.5565,测量值8525.5569,Δ=0.4mmu。
溴化3,3′-二-(2-乙氧基羰乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3l):如关于溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3a)描述的,使溴化3-(2-乙氧基羰乙基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2l,200mg,0.51mmol)、3-甲基吡啶(1.1mL)和原甲酸三乙酯(0.17mL,1.02mmol)反应(120℃)并处理(用含水2N HCl代替冰醋酸进行层析)。产率:121mg(33%)亮金色固体,其形成紫色、红色荧光溶液。IR(ATR):2973(w),2927(w),2574(w),2366(w),1723(s),1626(w),1587(w),1554(s),1520(m),1477(m),1425(s),1393(w),1353(m),1279(w),1227(m),1154(m),1128(w),1047(w),1012(m),987(w),925(s),877(w),806(m),786(w),746(w),728(w),684cm-1(w)。1H-NMR(400MHz,CD3OD):δ=8.80-8.75(m,1H,H芳族),8.28(d,2H,H芳族,3J=8.6Hz),8.03(dd,4H,H芳族,H烯丙基,3J=8.6Hz,3JE=13.5Hz),7.70-7.65(m,4H,H芳族),7.54-7.49(m,2H,H芳族),6.54(d,2H,H烯丙基,3JE=13.4Hz),4.13(t,4H,2x NCH2,3J=6.8Hz),3.60(q,4H,2x CH2CH3,3J=7.0Hz),2.73(t,4H,2x CH2CO2CH2,3J=6.9Hz),1.58(s,12H,4x CH3),1.17ppm(t,6H,2x CH2CH3,3J=7.1Hz)。13C-NMR(100MHz,CD3OD):δ=178.1,172.9.151.4,140.8,135.2,134.0.132.2,131.5.129.6.129.3,126.8.123.1,112.6,111.6,52.8,41.7.37.6,33.2,28.4,24.5ppm。UV/VIS(EtOH):λmax(Erel):598(1.0),561nm(0.69)。UV/VIS(固体/棉):λmax(Erel):560(1.0),555nm(0.99)。UV/VIS(固体/羊毛):λmax(Erel):597(1.0),555nm(0.98)。UV/VIS(固体/毛发):λmax(Erel):560(1.0),554nm(0.94)。荧光(EtOH):λmax(Irel):608(1.0),659nm(0.54)。荧光(固体/棉):λmax(Irel):666(1.0),642nm(0.93)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):664(1.0),639nm(0.98)。荧光(固体/毛发):λmax(Irel):636(1.0),664nm(0.92)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=561nm,E562/1cm=0.0135;参照:Φ=1.00的S-13):0.33。HRMS(ESI)(C41H45N2O4 +):计算值629.3374,测量值629.3385,Δ=1.1mmu。
溴化3,3′-二-(3-乙氧基羰丙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3m):如关于溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3a)描述的,使溴化3-(3-乙氧基羰丙基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2m,250mg,0.620mmol)、3-甲基吡啶(1.0mL)和原甲酸三乙酯(0.200mL,1.24mmol)反应(100℃)并处理(用含水2N HCl代替冰醋酸进行层析)。产率:215mg(47%)亮金色固体,其形成紫色、红色荧光溶液。IR(ATR):2969(w),2921(m),1726(s),1622(m),1589(w),1557(s),1520(m),1477(m),1427(s),1352(m),1227(m),1154(s),1123(w),1067(w),1014(m),941(s),899(w),805(m),791(w),757(m),728(w),675(w),652(m),638cm-1(w)。1H-NMR(400MHz,CD3OD):δ=8.81-8.73(m,1H,H芳族),8.28(d,2H,H芳族,3J=8.4Hz),8.01(dd,4H,H芳族,H烯丙基,3J=8.3Hz,3JE=14.5Hz),7.71-7.62(m,4H,H芳族),7.52-7.47(m,2H,H芳族),6.54(d,2H,H烯丙基,3JE=13.8Hz),4.34-4.28(m,4H,2x NCH2),4.11(q,4H,2x CH2CH3,3J=7.1Hz),2.62-2.57(m,4H,2x CH2CO2CH2),2.20-2.13(m,4H,2x CH2),2.07(s,12H,4x CH3),1.20ppm(t,6H,2x CH2CH3,3J=7.1Hz)。13C-NMR(100MHz,CD3OD):δ=176.1,173.0,149.5,139.3,133.5,132.2,130.6,129.8,127.9,125.0,121.9,110.7,101.8,60.4,51.0,46.9,43.2,30.2,26.6,22.8,13.1ppm。UV/VIS(EtOH):λmax(Erel):598(1.0),559nm(0.63)。UV/VIS(固体/棉):λmax(Erel):600(1.0),555nm(0.99)。UV/VIS(固体/羊毛):λmax(Erel):559(1.0),594nm(0.98)。UV/VIS(固体/毛发):λmax(Erel):597(1.0),554nm(0.96)。荧光(EtOH):λmax(Irel):610(1.0),657nm(0.56)。荧光(固体/棉):λmax(Irel):667(1.0),642nm(0.88)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):635(1.0),665nm(0.97)。荧光(固体/毛发):λmax(Irel):665(1.0),639nm(0.97)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=560nm,E562/1cm=0.0132;参照:Φ=1.00的S-13):0.61。HRMS(ESI)(C43H49N2O4 +):计算值657.3687,测量值657.3695,Δ=0.8mmu。
溴化3,3′-二-(4-乙氧基羰丁基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3n):如关于溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3a)描述的,使溴化3-(4-乙氧基羰丁基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2n,250mg,0.6mmol)、3-甲基吡啶(1.1mL)和原甲酸三乙酯(0.2mL,1.2mmol)反应(100℃)并处理(用含水2N HCl代替冰醋酸进行层析)。产率:105mg(23%)亮金色固体,其形成紫色、红色荧光溶液。IR(ATR):(w),2921(s),2851(m),1726(s),1622(m),1589(w),1555(s),1520(s),1477(m),1428(s),1352(m),1227(m),1154(s),1123(w),1067(w),1014(m),941(m),899(w),805(m),785(w),744(m),728(w),685(w),652cm-1(m)。1H-NMR(400MHz,CD3OD):δ=8.76(t,1H,H芳族,3J=13.1Hz),8.28(d,2H,H芳族,3J=8.3Hz),8.03(dd,4H,H芳族,H烯丙基,3J=8.6Hz,3JE=12.3Hz),7.75-7.60(m,4H,H芳族),7.55-7.49(m,2H,H芳族),6.51(d,2H,H烯丙基,3JE=13.0Hz),4.35-4.28(m,4H,2x NCH2),4.10(q,4H,2x CH2CH3,3J=7.1Hz),2.45(t,4H,2x CH2CO2CH2,3J=6.5Hz),2.09(s,12H,4x CH3),2.00-1.92(m,4H,2x CH2),1.20ppm(t,6H,2x CH2CH3,3J=7.1Hz)。13C-NMR(100MHz,CD3OD):δ=177.5,174.9,169.4,150.8,140.8,133.7,132.0,131.2,129.3,129.0,126.4,123.4,112.2,103.2,79.5,69.2,61.6,52.5,34.5,28.1,23.2,14.5ppm。UV/VIS(EtOH):λmax(Erel):598(1.0),558nm(0.64)。UV/VIS(固体/棉):λmax(Erel):560(1.0),556nm(0.97)。UV/VIS(固体/羊毛):λmax(Erel):598(1.0),557nm(0.98)。UV/VIS(固体/毛发):λmax(Erel):598(1.0),555nm(0.94)。荧光(EtOH):λmax(Irel):610(1.0),660nm(0.52)。荧光(固体/棉):λmax(Irel):670(1.0),643nm(0.95)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):631(1.0),664nm(0.95)。荧光(固体/毛发):λmax(Irel):625(1.0),664nm(0.96)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=559nm,E562/1cm=0.0128;参照:Φ=1.00的S-13):0.43。HRMS(ESI)(C45H53N2O4 +):计算值685.4000,测量值685.4010,Δ=1.0mmu。
溴化3,3′-二-(5-乙氧基羰戊基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3o):使溴化3-(5-乙氧基羰戊基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2o,400mg,0.93mmol)、吡啶(1.5mL)和原甲酸三乙酯(0.30mL,1.85mmol)反应(100℃)并处理,如关于溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3a)描述的。在该情况下,不通过快速层析法纯化,因为产物分解为相应的酸。产率:363mg(50%)亮金色固体,其形成紫色、红色荧光溶液。IR(ATR):2930(m),289(m),2361(w),2338(w),1724(s),1626(w),1587(w),1553(s),1520(m),1480(m),1423(s),156(m),1278(w),1225(m),1169(w),1143(w),1126(w),1071(w),1012(m),972(w),927(m),898(w),877(w),806(m),747(w),726(w),685cm-1(w)。1H-NMR(200MHz,CD3OD):δ=8.78(t,1H,H芳族,3J=13.6Hz),8.31(d,2H,H芳族,3J=7.8Hz),8.10-8.00(m,4H,H芳族,H烯丙基),7.75-7.63(m,4H,H芳族),7.57-7.49(m,2H,H芳族),6.55(d,2H,H烯丙基,3JE=13.4Hz),4.30(t,4H,2x NCH2,3J=7.5Hz),4.07(q,4H,2x CH2CH3,3J=7.1Hz),2.37(t,4H,2x CH2CO2CH2,3J=7.0Hz),2.11(s,12H,4x CH3),2.00-1.81(m,4H,2x CH2),1.79-1.55(m,8H,4x CH2),1.18ppm(t,6H,2x CH2CH3,3J=7.1Hz)。13C-NMR(100MHz,CD3OD):δ=177.4,175.3,150.8,145.7,140.9,135.0,133.7,132.0,131.2,129.6,126.4,123.4,112.3,103.3,61.5,52.5,45.9,34.9,28.6,28.1,27.3,25.8,16.8,14.8ppm。UV/VIS(EtOH):λmax(Erel):591(1.0),554nm(0.73)。UV/VIS(固体/棉):λmax(Erel):598(1.0),554nm(0.97)。UV/VIS(固体/羊毛):λmax(Erel):599(1.0),554nm(0.99)。UV/VIS(固体/毛发):λmax(Erel):600(1.0),554nm(0.95)。荧光(EtOH):λmax(Irel):615(1.0),655nm(0.57)。荧光(固体/棉):λmax(Irel):666(1.0),642nm(0.93)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):664(1.0),638nm(0.98)。荧光(固体/毛发):λmax(Irel):636(1.0),665nm(0.92)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=558nm,E558/1cm=0.0138;参照:Φ=1.00的S-13):0.36。HRMS(ESI)(C47H57N2O4 +):计算值713.4313,测量值713.4331,Δ=1.8mmu。
溴化3,3′-二-(6-乙氧基羰己基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3p):使溴化3-(6-乙氧基羰己基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2p,95.0mg,0.213mmol)、3-甲基吡啶(1.00mL)和原甲酸三乙酯(0.070mL,0.426mmol)反应(100℃)并处理,如关于溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3a)描述的。在该情况不通过快速层析法纯化,因为产物分解为相应的酸。产率:49mg(28%)。IR(ATR): 2936(s),2864(w),2540(w),2361(s),2338(s),2162(w),1718(s,br),1654(w),1636(w),1558(m),1522(m),1507(w),1431(s),1362(w),1226(w),1174(m),1155(w),1017(w),938(m),814(w),750(w),668cm-1(m)。UV/VIS(EtOH):λmax(Erel):588(1.0),553nm(0.76)。荧光(EtOH):λmax(Irel):608(1.0),655nm(0.51)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=561nm,E562/1cm=0.0154;参照:具有Φ=1.00的S13):0.35。HRMS(ESI)(C49H61N2O4 +):计算值741.4626,测量值741.4613,Δ=1.3mmu。
溴化3,3′-二-(10-炔丙氧基羰癸基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3q):使溴化3-(10-炔丙氧基羰癸基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(2q)(900mg,1.76mmol)、吡啶(2.0mL)和原甲酸三乙酯(0.6mL,3.51mmol)反应(100℃)并处理,如关于溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3a)描述的。在该情况不通过快速层析法纯化,因为产物分解。产率:621mg(37%)亮金色固体,其形成紫色、红色荧光溶液。UV/VIS(EtOH):λmax(Erel):591(1.0),550nm(0.77)。荧光(EtOH):λmax(Irel):609(1.0),655nm(0.50)。HRMS(ESI)(C59H73N2O4 +):计算值873.5565,测量值873.5571,Δ=0.6mmu。
溴化3,3′-二-(戊基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(6j,参照化合物):在N2保护气氛下,使溴化1,1,2-三甲基-3-戊基-1H-苯并[e]吲哚(100mg,0.277mmol)溶解在吡啶(1.0mL)中,加热至100℃,缓慢滴加结合原甲酸三乙酯(0.1mL,0.5mmol),100℃加热2小时,使其冷却,与二乙醚(20mL)结合并萃取。产率:71mg(79%),亮金色固体,形成发出强烈红色荧光的紫色溶液。熔点>150℃(分解)。IR(ATR):3133(w),3060(m),2979(w),2941(w),2871(w),2054(w),1634(s),1584(w),1555(m),1519(w),1487(s),1466(w),1446(w),1428(w),1388(w),1356(w),1318(w),1227(w),1173(s),1127(w),1060(w),1029(w),973(w),937(w),880(w),807(w),778(m),680cm-1(s)。1H-NMR(200MHz,CD3OD):δ=8.79(t,1H,H二烯,3JE=13.5Hz),8.30(d,2H,H芳族,3J=8.5Hz),8.07-8.02(m,4H,H芳族),7.71-7.67(m,2H,H芳族),7.64(d,2H,H芳族,3J=8.8Hz),7.55-7.51(m,2H,H芳族),6.54(d,2H,H二烯,3JE=13.5Hz),4.29(t,4H,2x NCH2,3J=7.5Hz),2.11(s,12H,4x CH3),1.96-1.89(m,4H,2x CH2),1.55-1.44(m,8H,4x CH2),0.97ppm(t,6H,2x CH3,3J=7.2Hz)。13C-NMR(100MHz,CD3OD):δ=177.8,147.2,146.1,141.3,134.1,132.4,131.6,130.0,126.8,112.6,103.5,59.0,52.8,45.9,30.5,29.0,28.5,24.0,17.1,14.7ppm。UV/Vis(EtOH):λmax(Erel):590(1.0),552nm(0.70)。UV/Vis(固体/纤维素):λmax(Erel):600(1.0),553nm(0.98)。UV/Vis(固体/羊毛):λmax(Erel):539(1.0),600nm(0.93)。荧光(EtOH):λmax(Irel):607(1.0),657nm(0.50)。荧光(固体/纤维素):λmax(Irel):671(1.0)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):623(1.0),662nm(0.79)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=553nm,E553nm/1cm=0.0133;参照:Φ=1.00的S-13):0.20。HRMS(ESI)(C41H49N2 +):计算值569.3890,测量值569.3884,Δ=-0.6mmu。
溴化3,3′-二-(5-溴戊基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3y):使溴化3-(5-溴戊基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(400mg,0.911mmol)、吡啶(2.0mL)和原甲酸三乙酯(0.300mL,1.82mmol)反应(120℃下2.5小时)并处理,与溴化3,3′-二-(戊基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(6j)类似。快速层析法(RP18,甲醇/H2O/1M HCl10:1:0.4)造成染料分解。因此不使用层析纯化。熔点>100℃。IR(ATR):2970(s),2927(m),2865(m),2362(w),1728(w),1627(w),1588(w),5558(m),1520(w),1430(m),1372(m),1296(w),1278(w),1249(w),1226(w),1191(w),1100(s),1013(m),936(m),863(w),809(w),787(w),748(w),728(w),701(w),653cm-1(w)。1H-NMR(200MHz,CD3OD):δ=8.82(t,1H,H二烯,3JE=13.7Hz),8.27-8.26(m,2H,H芳族),8.16-8.09(m,4H,H芳族),7.71-7.64(m,4H,H芳族),7.56-7.51(m,2H,H芳族),7.08(d,2H,H二烯,3JE=13.8Hz),4.34-4.33(m,8H,2x NCH2,2x CH2Br),2.11(s,12H,4x CH3),2.05-1.94ppm(m,12H,6x CH2)。UV/Vis(EtOH):λmax(Erel):592(1.0),553nm(0.86)。UV/Vis(固体/纤维素):λmax(Erel):558(1.0),597nm(0.98)。UV/Vis(固体/羊毛):λmax(Erel):556(1.0),598nm(0.97)。荧光(EtOH):λmax(Irel):612(1.0),662nm(0.61)。荧光(固体/纤维素):λmax(Irel):678(1.0),632nm(0.51)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):678(1.0),628nm(0.46)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=549nm,E549nm/1cm=0.0254;参照:Φ=1.00的S-13):0.15。HRMS(ESI)(M+-C36H37N2 +):计算值497.2951,测量值497.2951,Δ=0mmu。
溴化3,3′-二-(5-溴癸基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3x):使溴化3-(10-溴癸基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(250mg,0.491mmol)、吡啶(2.0mL)和原甲酸三乙酯(0.16mL,0.98mmol)反应(120℃下2小时)并处理,与溴化3,3′-二-(戊基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(6j)类似,并通过快速层析法纯化(RP18,甲醇/H2O/1M HCl1:1:0.4用于施加,甲醇/H2O/1M HCl2:1:0.4用于去除副产物,甲醇/H2O/1M HCl10:1:0.4用于洗脱染料)。产率:170mg(73%),形成紫色、强烈红色荧光溶液的亮金色固体。熔点113℃。IR(ATR):3058(w),291(s),2851(s),1722(m),1627(w),1588(w),1555(m),1520(m),1479(w),1468(w),1427(s),1358(m),1226(m),1171(w),1144(w),1111(m),1013(w),933(m),898(w),808(m),787(w),748(w),727(w),700(w),686(w),653cm-1(w)。1H-NMR:在浓溶液中严重聚集,导致极其加宽的信号。UV/Vis(EtOH):λmax(Erel):593(1.0),553nm(0.73)。UV/Vis(固体/纤维素):λmax(Erel):601(1.0),557nm(0.96)。UV/Vis(固体/羊毛):λmax(Erel):602(1.0),570nm(0.97)。荧光(EtOH):λmax(Irel):608(1.0),658nm(0.53)。荧光(固体/纤维素):λmax(Irel):672(1.0),650nm(0.89)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):671(1.0),651nm(0.87)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=558nm,E558nm/1cm=0.0125;参照:Φ=1.00的S-13):0.10。HRMS(ESI)(M+-C41H47N2 +):计算值567.3734,测量值567.3736,Δ=0.2mmu。
3,3′-二-(4-磺丁基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3t):在N2保护气氛下,将3-(4-磺丁基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚(500mg,1.40mmol)溶解在吡啶(2.0mL)中,加热至116℃,缓慢滴加结合原甲酸三乙酯(0.50mL,2.9mmol)(蓝紫色),回流加热2小时,使其冷却,用二乙醚沉淀,通过倾析除去溶剂,在真空中干燥并通过快速层析法纯化(RP18,甲醇/H2O/1M HCl1:1:0.4用于施加,甲醇/H2O/1M HCl2:1:0.4用于除去副产物,甲醇/H2O/1M HCl10:1:0.4用于洗脱染料)。产率:430mg(88%)形成紫色、强烈红色荧光溶液的亮金色固体。熔点>250℃。IR(ATR):(w),3054(m),2973(w),2933(w),2860(w),1626(w),1588(w),1555(s),1519(m),1490(s),1426(s),1369(m),1348(w),1124(w),1030(m),1012(m),977(w),948(m),925(m),891(w),805(w),767(w),740(w),728(w),688(w),650cm-1(w)。1H-NMR(200MHz,CD3OD):δ=8.74(t,1H,H二烯,3JE=13.5Hz),8.28(d,2H,H芳族,3J=8.2Hz),8.02(t,4H,H芳族,3J=7.5Hz),7.67(t,4H,H芳族,3J=8.5Hz),7.50(t,2H,H芳族,3J=7.5Hz),6.59(d,2H,H二烯,3JE=13.7Hz),4.42-4.26(m,4H,2xNCH2),3.05-2.87(m,4H,2x CH2SO3H),2.02-2.19ppm(m,20H,4xCH3,4X CH2)。13C-NMR(100MHz,CD3OD):δ=176.8,149.3,139.5,13.4,132.2,130.5,129.7,127.9,127.4,124.8,121.9,110.9,56.9,51.0,43.8,26.6,26.2,22.8,22.2,16.9ppm。UV/Vis(EtOH):λmax(Erel):591(1.0),553nm(0.68)。UV/Vis(固体/纤维素):λmax(Erel):593(1.0),559nm(0.99)。UV/Vis(固体/毛发):λmax(Erel):553(1.0),593nm(0.90)。荧光(EtOH):λmax(Irel):620(1.0),660nm(0.50)。荧光(固体/纤维素):λmax(Irel):662(1.0),630nm(0.96)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):667(1.0),640nm(0.98)。荧光(固体/毛发):λmax(Irel):621(1.0),661nm(0.67)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=559nm,E559nm/1cm=0.0124;参照:Φ=1.00的S-13):0.32。HRMS(ESI)(C39H45N2O6S2):计算值701.2719,测量值701.2726,Δ=0.7mmu。
溴化3,3′-二-(5-磺戊基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3u):与溴化3,3′-二-(戊基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(6j)类似,使溴化3-(5-磺戊基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚钠盐(122mg,0.264mmol)、吡啶(1.3mL)、甲醇(1mL)和原甲酸三乙酯(0.080mL,0.52mmol)反应(100℃下2小时)并处理,重复溶解在少量乙醇中,用二乙醚沉淀,倾析,并通过快速层析法纯化(RP18,甲醇/H2O/1M HCl1:1:0.4用于施加,甲醇/H2O/1M HCl2:1:0.4用于除去副产物,甲醇/H2O/1M HCl10:1:0.4用于洗脱染料)。产率:56.0mg(51%)形成紫色、强烈红色荧光溶液的亮金色固体。IR(ATR):3058(w),2969(w),2931(m),2860(w),1702(w),1626(w),1586(w),1553(s),1520(s),1479(m),1422(s),1357(m),1224(m),1184(m),1171(m),1142(m),1126(m),1074(w),1036(w),1013(m),968(w),926(s),899(w),884(w),870(w),810(m),786(w),745(w),698(w),686(w),676(w),652cm-1(w)。1H-NMR(200MHz,CD3OD):δ=8.78(t,1H,H二烯,3JE=13.8Hz),8.30(d,2H,H芳族,3J=8.7Hz),8.04(t,4H,H芳族,3J=7.8Hz),7.68(t,4H,H芳族,3J=8.0Hz),7.57-7.48(m,2H,H芳族),6.60(d,2H,H二烯,3JE=13.9Hz),4.32(t,4H,2x NCH2,3J=7.8Hz),2.85-2.81(m,4H,2x CH2SO3H),2.11(s,12H,4x CH3),1.99-1.69ppm(m,12H,6x CH2)。UV/Vis(EtOH):λmax(Erel):590(1.0),553nm(0.68)。UV/Vis(固体/纤维素):λmax(Erel):599(1.0),553nm(0.97)。UV/Vis(固体/羊毛):λmax(Erel):600(1.0),553nm(0.96)。荧光(EtOH):λmax(Irel):11(1.0),655nm(0.54)。荧光(固体/纤维素):λmax(Irel):664(1.0),636nm(0.93)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):667(1.0),644nm(0.84)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=553nm,E553nm/1cm=0.0158;参照:Φ=1.00的S-13):0.13。HRMS(ESI)(C41H47N2Na2O6S2 +):计算值773.2671,测量值773.2669,Δ=-0.2mmu。
溴化3,3′-二-(10-磺癸基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3v):使溴化3-(10-磺癸基)-1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚钠盐(152mg,0.285mmol)、3-甲基吡啶(1.5mL)和原甲酸三乙酯(0.09mL,0.57mmol)反应(100℃下2小时)并处理,与溴化3,3′-二-(戊基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(6j)类似。由于染料在层析柱上分解(RP18,甲醇/H2O/1MHCl),不进行进一步纯化而使用。产率:185mg。IR(ATR):(w),3055(w),2974(w),2926(s),2853(m),1705(m),1624(w),1588(w),1554(s),1519(m),1479(m),1425(s),1352(m),1278(w),1227(m),1169(w),1144(w),1124(w),1044(w),1012(m),974(w),931(s),898(w),806(m),787(w),747(w),727(w),684(w),652(w),637(w),612cm-1(w)。1H-NMR(200MHz,CD3OD):δ=8.76-8.64(m,1H,H二烯),8.34-8.32(m,2H,H芳族),8.03-7.96(m,4H,H芳族),7.71-7.67(m,4H,H芳族),7.37-7.31(m,2H,H芳族),6.55(d,2H,H二烯,3JE=13.9Hz),4.38-4.20(m,4H,2x NCH2),2.51-2.40(m,4H,2x CH2SO3H),2.10-1.99(m,16H,4x CH3,2x CH2),1.95-1.80(m,8H,4x CH2),1.52-1.25ppm(m,20H,10x CH2)。UV/Vis(EtOH):λmax(Erel):592(1.0),553nm(0.72)。UV/Vis(固体/纤维素):λmax(Erel):601(1.0),559nm(0.95)。UV/Vis(固体/羊毛):λmax(Erel):599(1.0),556nm(0.97)。荧光(EtOH):λmax(Irel):609(1.0),658nm(0.52)。荧光(固体/纤维素):λmax(Irel):637(1.0),665nm(0.97)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):630(1.0),662nm(0.92)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=554nm,E554nm/1cm=0.0170;参照:Φ=1.00的S-13):0.14。
溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二磺基苯并[e]吲哚碳菁(6b):在N2保护气氛下,将1,1,2-三甲基-1H-磺基苯并[e]吲哚(4,245mg,0.847mmol)溶解在3-甲基吡啶(1.0mL)和甲醇(0.3mL)中,加热至120℃,与3-溴丙酸(388mg,2.54mmol)结合,在120℃下搅拌10分钟,与原甲酸三乙酯(0.300mL,1.69mmol)结合(蓝紫色),在120℃下2小时,使其冷却,用二乙醚(20mL)沉淀,萃取并通过快速层析法纯化(RP18,甲醇/H2O/1M HCl1:1:0.4用于施加,甲醇/H2O/1M HCl2:1:0.4用于除去副产物,甲醇/H2O/1M HCl10:1:0.4用于洗脱染料)。产率:200mg(58%)形成紫色、强烈红色荧光溶液的亮金色固体。熔点>180℃(分解)。IR(ATR):2972(w),2927(w),2858(w),2367(w),1719(w),1626(w),1562(s),1490(s),1453(s),1414(m),1384(m),1168(m,br),1124(w),1097(w),1060(w),1046(w),1025(s),979(m),927(m),808(m),761(w),735(w),689(m),643cm-1(m)。1H-NMR(200MHz,CD3OD):δ=8.80(t,1H,H烯丙基,3JE=13.4Hz),8.35-8.25(m,4H,H芳族),8.08-7.97(m,4H,H芳族),7.58-7.47(m,2H,H芳族),6.56(d,2H,H烯丙基,3JE=13.6Hz),4.59-4.53(m,4H,2x NCH2),2.94(t,4H,2x CH2CO2H,3J=7.3Hz),2.10ppm(s,12H,4x CH3)。UV/Vis(EtOH):λmax(Erel):588(1.0),554nm(0.74)。UV/Vis(固体/纤维素):λmax(Erel):591(1.0),550nm(0.99)。UV/Vis(固体/羊毛):λmax(Erel):565(1.0),589nm(0.99)。荧光(EtOH):λmax(Irel):612(1.0),657nm(0.41)。荧光(固体/纤维素):λmax(Irel):648(1.0),662nm(0.94)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):629(1.0),664nm(0.72)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=482nm,E482nm/1cm=0.0197;参照:Φ=1.00的S-13):0.21。MS(FAB+):m/z:733.6[M+(C37H37N2O10S+]。
溴化3,3′-二-(10-羧癸基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二磺基苯并[e]吲哚碳菁(6c):在N2保护气氛下,将3-(10-羧癸基)-1,1,2-三甲基-1H-磺基苯并[e]吲哚(2f,100mg,0.180mmol)溶解在吡啶(1.0mL)和甲醇(0.3mL)中,加热至120℃,非常缓慢滴加结合原甲酸三乙酯(0.06mL,0.36mmol)、第二部分的吡啶(0.5mL)和原甲酸三乙酯(0.03mL,0.18mmol),在120℃加热2小时,使其冷却,用二乙醚(20mL)沉淀,萃取并通过快速层析法纯化(RP18,甲醇/H2O/1M HCl1:1:0.4用于施加,甲醇/H2O/1M HCl2:1:0.4用于除去副产物,甲醇/H2O/1M HCl10:1:0.4用于洗脱染料)。产率:66.0mg(71%)形成紫色、强烈红色荧光溶液的亮金色固体。熔点>150℃(分解)。IR(ATR):2922(s),2852(s),2362(w),1718(s,br),1585(w),1554(s),1515(m),1480(m),1420(s),1361(m),1274(w),1224(w),1166(m),1131(m),1100(m),1029(w),1015(w),932(s),898(w),827(w),806(w),746(w),689(m),657(w),630cm-1(w)。1H-NMR(200MHz,CD3OD):δ=8.79(t,1H,H二烯,3JE=13.4Hz),8.47-8.35(m,4H,H芳族),8.22-8.05(m,4H,H芳族),7.72(t,2H,H芳族,3J=7.7Hz),6.54(d,2H,H二 烯,3JE=13.7Hz),4.29(t,4H,2x NCH2,3J=8.7Hz),2.31-2.21(m,4H,2x CH2CO2H),2.11(s,12H,4x CH3),1.97-1.85(m,4H,2x CH2),1.59-1.13ppm(m,28H,14x CH2)。UV/Vis(EtOH):λmax(Erel):593(1.0),554nm(0.68)。UV/Vis(固体/纤维素):λmax(Erel):594(1.0),553nm(0.94)。UV/Vis(固体/羊毛):λmax(Erel):598(1.0),556nm(0.94)。荧光(EtOH):λmax(Irel):608(1.0),656nm(0.48)。荧光(固体/纤维素):λmax(Irel):663(1.0),646nm(0.89)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):664(1.0),641nm(0.91)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=554nm,E554nm/1cm=0.0157;参照:具有Φ=1.00的S-13):0.31。HRMS(ESI)(C53H69N2O10S2 +):计算值957.4388,测量值957.4392,Δ=-0.4mmu。
溴化3,3′-二-(10-甲氧基羰癸基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二磺基苯并[e]吲哚碳菁(6d):在N2气氛下,使1,1,2-三甲基-1H-磺基苯并[e]吲哚(4,267mg,0.923mmol)、吡啶(0.5mL)、甲醇(0.25mL)、11-溴十一烷酸甲酯(0.700mL,2.78mmol,10分钟,120℃)、原甲酸三乙酯(0.300mL,1.86mmol)和二乙醚(20mL)反应(在120℃下1.5小时)并处理,与溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二磺基苯并[e]吲哚碳菁物(6b)类似。由于染料在层析柱上分解(RP18,甲醇/H2O/1M HCl),代之以将其重复溶解在少量乙醇中并用二乙醚沉淀。产率:200mg(41%)形成紫色、强烈红色荧光溶液的亮金色固体。熔点>150℃(分解)。IR(ATR):3180(w),3140(w),3072(m),2927(m),2855(w),2158(w),1712(m),1637(s),1583(w),1544(m),1489(s),1466(w),1393(w),1316(w),1176(s),1100(m),1044(w),1021(s),931(w),857(w),754(s),681(s),658(m),643(w),608cm-1(w)。1H-NMR(200MHz,CD3OD):δ=8.50-8.42(m,1H,H二烯),8.40-8.24(m,6H,H芳族),7.90-7.64(m,4H,H芳族),6.56(d,2H,H二烯,3JE=13.9Hz),4.35-4.30(m,4H,2x NCH2),3.31(s,6H,2x OCH3),2.29-2.20(m,4H,2x CH2CO2CH3),2.10(s,12H,4x CH3),1.98-1.88(m,4H,CH2),1.65-1.45(m,12H,6x CH2),1.38-1.30ppm(m,16H,8x CH2)。UV/Vis(EtOH):λmax(Erel):587(1.0),556nm(0.78)。UV/Vis(固体/纤维素):λmax(Erel):588(1.0),555nm(0.97)。UV/Vis(固体/羊毛):λmax(Erel):551(1.0),586nm(0.87)。荧光(EtOH):λmax(Irel):607(1.0),657nm(0.48)。荧光(固体/纤维素):λmax(Irel):624(1.0),660nm(0.74)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):617(1.0),660nm(0.60)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=556nm,E556nm/1cm=0.0159;参照:Φ=1.00的S-13):0.25。MS(FAB-):m/z:1063.3[M-(C55H72BrN2O10S-]。
溴化3,3′-二-(2-乙氧基羰乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二磺基苯并[e]吲哚碳菁(6e):与溴化3,3′-二-(戊基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁物(6j)类似,使3-(2-乙氧基羰乙基)-1,1,2-三甲基-1H-磺基苯并[e]吲哚(5e,210mg,0.446mmol)、3-甲基吡啶(1.0mL)和原甲酸三乙酯(0.15mL,0.89mmol)反应(在120℃下2小时)并处理,并通过快速层析法纯化(RP18,甲醇/H2O/1M HCl1:1:0.4用于施加,甲醇/H2O/1M HCl10:1:0.4用于洗脱染料)。产率:100mg(52%)形成紫色、强烈红色荧光溶液的亮金色固体。熔点>150℃(分解)。IR(ATR):3068(w),2951(w),2924(s),2854(m),1725(m),1623(w),1584(w),1559(w),1514(w),1478(w),1458(w),1426(m),1390(w),1362(w),1168(s),1100(m),1060(w),1030(s),940(m),827(w),809(w),762(w),692(m),649(w),624cm-1(w)。1H-NMR(CDCl3):由于聚集信号明显加宽。UV/Vis(EtOH):λmax(Erel):596(1.0),569nm(0.79)。UV/Vis(固体/纤维素):λmax(Erel):599(1.0),564nm(0.97)。UV/Vis(固体/羊毛):λmax(Erel):563(1.0),597nm(0.94)。荧光(EtOH):λmax(Irel):610(1.0),660nm(0.51)。荧光(固体/纤维素):λmax(Irel):654(1.0),633nm(0.98)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):627(1.0),662nm(0.88)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=559nm,E559nm/1cm=0.0145;参照:Φ=1.00的S-13):0.18。
溴化3,3′-二-(4-乙氧基羰丁基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二磺基苯并[e]吲哚碳菁(6f):与3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二磺基苯并[e]吲哚碳菁溴化物(6b)相同,使1,1,2-三甲基-1H-磺基苯并[e]吲哚(4,250mg,0.864mmol)、3-甲基吡啶(1.0mL)、甲醇(0.2mL)、5-溴戊酸乙酯(0.40mL,2.6mmol,10分钟,120℃)、原甲酸三乙酯(0.300mL,1.73mmol)和二乙醚(20mL)反应(120℃,2小时)并处理(染料在一天之后分解,形成黄色),并通过快速层析法纯化(RP18,甲醇/H2O/1M HCl1:1:0.4用于施加,甲醇/H2O/1M HCl10:1:0.4用于洗脱染料)。产率:33.0mg(8%)形成紫色、强烈红色荧光溶液的亮金色固体。熔点>150℃(分解)。IR(ATR):2971(w),2931(w),1724(w),1623(w),1564(m),1519(w),1492(s),1455(m),1416(m),1386(m),1185(s,br),1099(m),1060(w),1046(w),1027(s),980(m),929(m),809(m),763(w),736(w),691.(m),643cm-1(m)。UV/Vis(EtOH):λmax(Erel):588(1.0),556nm(0.76)。UV/Vis(固体/纤维素):λmax(Erel):591(1.0),550nm(0.98)。UV/Vis(固体/羊毛):λmax(Erel):559(1.0),591nm(0.95)。荧光(EtOH):λmax(Irel):613(1.0),662nm(0.40)。荧光(固体/纤维素):λmax(Irel):636(1.0),671nm(0.76)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):637(1.0),664nm(0.93)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=478nm,E478nm/1cm=0.0170;参照:Φ=1.00的S-13):0.11。HRMS(ESI)(C45H51N2O10S2 -):计算值843.2991,测量值843.3797,Δ=80.6mmu。
溴化3,3′-二-(5-乙氧基羰戊基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二磺基苯并[e]吲哚碳菁(6g):与溴化3,3′-二(戊基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁物类似,使3-(5-乙氧基羰戊基)-1,1,2-三甲基-1H-磺基苯并[e]吲哚(100mg,0.195mmol)、3-甲基吡啶(1.0mL)、甲醇(0.3mL)、原甲酸三乙酯(0.06mL,0.39mmol)和二乙醚(20mL)反应(120℃下2小时)并处理,并通过快速层析法纯化(RP18,甲醇/H2O/1M HCl1:1:0.4用于施加,甲醇/H2O/1MHCl10:1:0.4用于洗脱染料)。产率:20mg(2%)形成紫色、强烈红色荧光溶液的亮金色固体。熔点>150℃(分解)。IR(ATR):3069(w),2926(m),2856(w),1710(s),1623(w),1556(m),1515(m),1480(m),1426(s),1362(m),1157(s),1135(w),1100(m),1029(s),1018(s),932(s),901(w),808(w),764(w),693(m),627cm-1(w)。1H-NMR(200MHz,CD3OD):δ=8.79(t,1H,H二烯,3JE=13.9Hz),8.45-8.34(m,4H,H芳族),8.21-8.04(m,4H,H芳族),7.72(t,2H,H芳族,3J=7.7Hz),6.55(d,2H,H二烯,3JE=13.8Hz),4.35-4.24(m,4H,2x NCH2),3.88-3.77(m,4H,2x CH2CH3),2.38-2.31(m,4H,2x CH2CO2),2.10(s,12H,4x CH3),1.99-1.87(m,8H,4x CH2),1.78-1.61(m,4H,2x CH2),1.00-0.90ppm(m;6H,2x CH2CH3)。此外,在NMR光谱中羧酸的信号作为乙酯官能的皂化产物出现。13C-NMR(100MHz,CD3OD):δ=175.9,142.2.133.1,132.7,131.6,129.9,128.6,127.7,126.6,125.6,123.9,113.3,112.4,52.6,45.5,34.7,28.3,27.4,25.8,24.5,13.8ppm。UV/Vis(EtOH):λmax(Erel):593(1.0),557nm(0.69)。UV/Vis(固体/纤维素):λmax(Erel):597(1.0),556nm(0.97)。UV/Vis(固体/羊毛):λmax(Erel):561(1.0),596nm(0.98)。荧光(EtOH):λmax(Irel):610(1.0),660nm(0.51)。荧光(固体/纤维素):λmax(Irel):622(1.0),654nm(0.97)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):660(1.0),641nm(0.96)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=559nm,E559nm/1cm=0.0115;参照:Φ=1.00的S-13):0.22。
3,3′-二-(4-磺丁基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二磺基苯并[e]吲哚碳菁(6a):与溴化3,3′-二(戊基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁类似,使3-(4-磺丁基)-1,1,2-三甲基-1H-磺基苯并[e]吲哚(140mg,0.276mmol)、吡啶(1.5mL)、原甲酸三乙酯(0.090mL,0.55mmol)和二乙醚(15mL)反应(120℃下2小时)并处理,重复溶解在少量乙醇中并用二乙醚沉淀,并通过快速层析法纯化(RP18,甲醇/H2O/1M HCl1:1:0.4用于施加,甲醇/H2O/1M HCl10:1:0.4用于洗脱染料)。产率:100mg(77%)形成紫色、强烈红色荧光溶液的亮金色固体。熔点>150℃。IR(ATR):3450(s,br),2976(w),2938(w),2873(w),2361(w),2331(w),2008(w),1691(w),1640(w),1556(s),1515(m),1484(m),1431(s),1364(ra),1277(w),1173(s,br),1103(w),1034(m),940(m),900(w),812(w),783(w),756(w),692(w),636(w),610cm-1(w)。1H-NMR(200MHz,CD3OD):δ=8.71-8.54(m,7H,H二烯,H芳族),8.40-8.33(m,2H,H芳族),7.80-7.64(m,2H,H芳族),6.63(d,2H,H二烯,3JE=13.2Hz),4.37-4.34(m,4H,2x NCH2),2.98-2.97(m,4H,2x CH2SO3H),2.11-2.00(m,16H,4x CH3,2x CH2),1.65ppm(t,4H,2x CH2,3J=7.7Hz)。UV/Vis(EtOH):λmax(Erel):593(1.0),556nm(0.66)。UV/Vis(固体/纤维素):λmax(Erel):546(1.0),586nm(0.94)。UV/Vis(固体/羊毛):λmax(Erel):554(1.0),588nm(0.92)。荧光(EtOH):λmax(Irel):608(1.0),655nm(0.47)。荧光(固体/纤维素):λmax(Irel):654(1.0),629nm(0.94)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):631(1.0),661nm(0.99)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=556nm,E556nm/1cm=0.0099;参照:Φ=1.00的S-13):0.33。HRMS(ESI)(C39H45N2O12S4 +):计算值861.1850,测量值861.1851,Δ=0.1mmu。
溴化3,3′-二-(5-溴戊基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二磺基苯并[e]吲哚碳菁(6h):与溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二磺基苯并[e]吲哚碳菁类似,使1,1,2-三甲基-1H-磺基苯并[e]吲哚(215mg,0.743mmol)、3-甲基吡啶(1.5mL)、甲醇(1.0mL)、1,5-二溴戊烷(0.30mL,2.2mmol,10分钟,120℃)、原甲酸三乙酯(0.250rnL,1.45mmol)和二乙醚(20mL)反应(120℃,2小时)并处理,并通过快速层析法纯化(RP18,甲醇/H2O/1MHCl1:1:0.4用于施加,甲醇/H2O/1M HCl10:1:0.4用于洗脱染料)。产率:98mg(27%)形成紫色、强烈红色荧光溶液的亮金色固体。熔点>75℃(分解)。IR(ATR):3056(m),3036(w),2866(w),2074(w),1634(m),1592(w),1559(w),1505(s),1483(w),1463(w),1387(w),1325(w),1250(w),1202(m),1155(m),1098(w),1048(m),1031(m),928(w),808(m),749(w),683(m),657cm-1(w)。UV/Vis(EtOH):λmax(Erel):590(1.0),559nm(0.78)。UV/Vis(固体/纤维素):λmax(Erel):600(1.0),565nm(0.95)。UV/Vis(固体/羊毛):λmax(Erel):558(1.0),587nm(0.95)。荧光(EtOH):λmax(Irel):611(1.0),659nm(0.50)。荧光(固体/纤维素):λmax(Irel):626(1.0),660nm(0.83)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):615(1.0),658nm(0.60)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=553nm,E553nm/1cm=0.0124;参照:Φ=1.00的S-13):0.19。
溴化3,3′-二-(10-溴癸基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二磺基苯并[e]吲哚碳菁(6i):与溴化3,3′-二-(2-羧乙基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二磺基苯并[e]吲哚碳菁相同,使1,1,2-三甲基-1H-磺基苯并[e]吲哚(205mg,0.708mmol)、3-甲基吡啶(1.0mL)、甲醇(0.3mL)、1,10-二溴癸烷(0.50mL,2.1mmol,10分钟,120℃)、原甲酸三乙酯(0.24mL,1.4mmol)和二乙醚(20mL)反应(120℃,2小时)并处理,并通过快速层析法纯化(RP18,甲醇/H2O/1MHCl1:1:0.4用于施加,甲醇/H2O/1M HCl10:1:0.4用于洗脱染料)。产率:58mg(14%)形成紫色、强烈红色荧光溶液的亮金色固体。熔点>100℃(分解)。IR(ATR):3059(w),2927(s),2855(s),1706(m),1635(m),1591(w),1562(m),1504(m),1489(m),1456(m),1414(w),1388(w),1364(w),1186(s),1098(m),1047(w),1029(s),981(m),932(m),811(m),765(w),734(w),688(m),645cm-1(m)。UV/Vis(EtOH):λmax(Erel):587(1.0),555nm(0.77)。UV/Vis(固体/纤维素):λmax(Erel):500(1.0),591nm(0.75)。UV/Vis(固体/羊毛):λmax(Erel):551(1.0),591nm(0.95)。荧光(EtOH):λmax(Irel):614(1.0),661nm(0.42)。荧光(固体/纤维素):λmax(Irel):620(1.0),655nm(0.70)。荧光(固体/羊毛):λmax(Irel):628(1.0),665nm(0.77)。荧光量子产率(CHCl3,λexc=481nm,E481nm/1cm=0.0181;参照:Φ=1.00的S-13):0.13。
生物试验
无菌眼内冲洗液,由两个子溶液通过1:1混合而得。子溶液1:1mL,在水中包含7.44mg NaCl,0.395mg KCl,0.433mg Na2HPO4,合适时用HCl或NaOH调节生理pH值。子溶液2:1mL,在水中包含3.85mg CaC12·2H2O,5mg MgCl2·6H2O,23mg葡萄糖,4.6mg谷胱甘肽二硫化物。
对于着色试验,在每种情况下,将5mg染料溶解在500μL乙醇中,并用BSS Plus溶液稀释至2mL作为原液,然后相应地进一步稀释。或者,可以这样制备染料的原液:将例如5mg染料溶解在1mL蒸馏水中,加入7mLBSS溶液,然后与1mL同渗浓度为620(约2%)的NaCl溶液结合,以恢复BSS溶液的原始同渗浓度(308)。该原液可以根据需要用BSS溶液相应地进一步稀释。
猪眼上的着色试验:
使用死亡时间为数小时的摘除的猪眼。为了给晶状体囊着色,首先除去角膜。然后切除虹膜并切开睫状小带(Zonulaapparat)。取出具有完整晶状体囊的晶状体并放置在用BSS填充的盘中。然后用根据本发明的染料以不同浓度温育晶状体,然后在一分钟之后冲洗。照相记录着色图案,从而在没有额外照明的情况下评估着色,并在有照明(具有典型内部光源和光纤的氙灯、卤灯)的情况下评估荧光。
晶状体囊对于着色来说是非常好的模型,因为晶状体囊是基膜这一事实,如视网膜的LLI。这两种结构在眼外科中是重要的目标结构。
下表显示了不同染料浓度下的着色试验结果(+++表示视觉评估的极强烈着色,++表示良好着色;+表示满意着色以及-表示弱着色或不存在着色)。
染料 | 1.0 | 0.5% | 0.25% | 0.025% | 0.0025% |
3a | ++ | ++ | + | - | |
3c | +++ | +++ | - | - | |
3d | +++ | + | - | - | |
3e | ++ | ++ | - | - | |
3g | ++ | ++ | - | - | |
3h | +++ | ++ | + | - | |
3i | ++ | + | + | - | |
3j | ++ | + | - | - | |
3k | ++ | + | - | - | |
3l | +++ | +++ | + | - | |
3m | +++ | ++ | - | - | |
3n | ++ | + | - | - | |
3o | ++ | ++ | - | - |
3t | +++ | ++ | + | - | |
3u | + | - | |||
3v | - | - | |||
6a | +++ | +++ | |||
6b | +++ | +++ | |||
6c | ++ | ++ | |||
6d | 分解 | 分解 | |||
6e | 分解 | 分解 | |||
6f | 分解 | 分解 | |||
6g | ++ | ++ | |||
6h | 分解 | 分解 | |||
6i | 分解 | 分解 |
使用建立的细胞培养模型进行毒性研究;MTT测试:
为了研究染料对细胞的影响,将ARPE-19细胞材料和人初级RPE细胞保持在无血清条件下24小时。如Eibl K.H.,Banas B.,Schoenfeld C.L.,MayCA.,Neubauer A.S.,Priglinger S.,Kampik A.和Welge-Lussen U.,“Alkylphosphocholines inhibit proliferation of human retinal pigment epithelialcelis,”Invest Opbthalmol Vis Sci2003;44:3556-3561中所述获得RPE细胞并进行培养。用PBS进行三次清洗步骤之后,用300μL BSS溶液温育细胞30、60、120和300秒,所述BSS溶液在每一情况下包含0.5%、0.25%和0.1%的3,3′-二-(4-磺丁基)-1,1,1′,1′-四甲基-1H-二苯并[e]吲哚碳菁(3t)。对于ARPE19和初级RPE细胞,以相同浓度和相同温育时间使用ICG作为对照。相对长的温育时间是适宜的,以便也发现弱毒性作用,尽管其不反映染料的临床用途。用BSS清洗细胞三次除去过量的染料,然后进行细胞生长试验(细胞增殖试验)。用BSS进行对照试验,没有添加剂而添加H2O2(200μL/mL)。
采用四唑染料还原测试(MTT;溴化3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四唑),确定细胞的存活率。以改进形式进行根据Mosmann的MTT试验(K.H.Eibl,B.Banas,C.L.Schoenfeld,C.A.May,A.S.Neubauer,S.Priglinger,A.Kampik,U.Welge-Lussen,Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.2003,44,3556-3561)。除去培养基,使细胞与PBS和1000μL/孔的MTT溶液(1.5mL MTT原液,在PBS中2mg/mL,和28.5mL DMEM)结合,将RPE细胞在37℃下温育1小时,通过加入二甲亚砜(DMSO;1000μL/孔)溶解产生的甲晶体,并用扫描多孔分光光度仪(Molecular Probes,Garching,德国)在550nm下测量吸收。结果以对照生长(对照增殖)的平均百分比计。实验一式三份重复三次。来自相同试验系列的ARPE-19细胞和在BSS中温育的RPE细胞充当对照。用SPSS(Mann-Whitney U试验)进行不同染料浓度下试验的统计对比。
进行的MTT试验为测定细胞活力而完善建立,但是取决于蓝色(550nm)甲产物的比色测量。基于其的光吸收与所研究染料的吸收部分重叠。因此进行对照实验,以评估试验中可能的干扰。与其他试验一样用染料处理细胞单层,但是在没有预先施用MTT的情况下进行吸收的读取。与BSS对照实验相比,在用染料处理之后没有发现任何区别。与作为参照的ICG比较显示,用根据本发明的染料显著提高了细胞存活率。实验一式三份重复三次。
图3显示了用如下染料处理之后用所描述比色法(MTT)测量的ARPE-19和RPE细胞的数目:ARPE-19:A:0.5%,B:0.25%,C:0.1%的染料3t;RPE:D:0.5%,E:0.25%,F:0.1%的染料3t。AVS4指物质3t。
Claims (14)
1.式(I)的染料,其在外科治疗或在诊断方法中用作造影剂,
式(I)
其中
X1和X2独立地选自1至12个CH2-单元,其中一个或多个独立地可以被如下取代:羰基,氧原子,硫原子,顺式-或反式-CH=CH-基团——其中CH-单元也可以被氮原子取代,炔属C≡C-基团,二价苯基,吡啶基或噻吩基,二价萘基——其中一个或两个CH-基团可以被氮原子取代,二价蒽基——其中一个或两个CH-基团可以被氮原子取代;并且其中CH2-单元的至多12个单个氢原子每个可以相互独立地以及也在相同的C原子上被卤素氟、氯、溴或碘或氰基取代或被具有至多18个C原子的直链烷基链取代,其中1至6个CH2-单元可以各自独立地被如下取代:羰基,氧原子,硫原子,顺式-或反式-CH=CH-基团——其中CH-单元也可以被氮原子取代,炔属C≡C-基团,二价苯基,吡啶基或噻吩基,二价萘基——其中一个或两个CH-基团可以被氮原子取代,或者二价蒽基——其中一个或两个CH-基团可以被氮原子取代;
R1和R2独立地选自羧酸基团(-COOH)、羧酸酯基团、磺酸基团(-SO3H)或卤素原子;
R3、R4、R5和R6独立地选自氢和C1-C6烷基;
Cyc基团各自独立地表示苯基,其通过苯环上的任意两个相邻的CH基团连接至Cyc,形成稠环体系,并且其可以被一个或两个磺酸基团取代;和
A-表示能够平衡带正电荷的氮原子的形式电荷的任选的阴离子。
2.根据权利要求1所述的染料,用于眼外科治疗或者眼周或眼内诊断。
3.根据权利要求1或2所述的染料,用于对眼部基膜染色。
4.根据权利要求1或2所述的染料,用于对LLI膜染色。
5.根据权利要求1或2所述的染料,用于对眼晶状体囊染色。
11.制备根据权利要求1至10任一项所述的染料的方法,包括借助反相层析纯化所述染料。
12.根据权利要求11所述的方法,其中使用具有非极性侧链的硅胶作为固定相。
13.合成根据权利要求1至6或8至10任一项所述的在芳环体系上具有至少一个磺酸基团作为取代基的染料的方法,包括在硝基苯中用发烟硫酸磺化具有苯并吲哚结构的起始物质。
14.根据权利要求13所述的方法,包括通过蒸汽蒸馏除去硝基苯的步骤。
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