CN103374234A - 一类基于香豆素的近红外的荧光染料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一类基于香豆素的近红外的荧光染料，具有如下结构式I：Y为O、S或者NR11；Z为NR7R8或者OR9；R1、R2、R7、R8、R9、R11分别独立的为氢、烃基、醚基、取代烷基、酰基或芳基；R3、R5、R6、R10、R12、R13分别独立的为氢、低级烃基或卤素；R4为氢、低级烃基、取代烷基或卤素；
为阴离子；还公开了该类染料的制备方法。这类染料具有良好的生物相容性、低毒性、较长的荧光发射和较高的荧光量子产率，可以避免背景荧光，用于生物体系中生物大分子如核酸或蛋白质等的共价荧光标记；对于研究疾病或者生物的发育、繁殖、遗传和变异有非常重要的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一类近红外的荧光染料及其制备方法与应用，尤其是涉及一类基于香豆素的近红外的荧光染料及其制备方法与应用。
背景技术
近年来，荧光染料伴随着生命科学的发展发挥着越来越重要的作用，特别是随着荧光分析检测技术的发展，荧光染料在DNA杂交测试、免疫检测、基因重组检测、肿瘤细胞早期诊断和生物体内各种自由基以及各种生物活性离子的分析检测等方面的得到了广泛的应用。由于大多数生物分子本身没有荧光或荧光较弱，检测灵敏度较低，为使之高灵敏地检出，人们常用强荧光的标记试剂或荧光生成试剂与待测物进行标记或衍生，生成具有高荧光强度的共价或非共价结合的物质，使检出限大大降低。目前用于标记或衍生的荧光试剂主要有荧光素类、罗丹明类，萘酰亚胺类、BODIPY类及香豆素等化合物，它们本身或衍生产物具有很高的荧光量子产率，但最大吸收波长和荧光发射波长多小于650nm。而对生物样品而言，其样品基体和一些杂质在此区域也会有吸收或荧光，再加上光散射的影响往往会产生较为严重的背景干扰，限制了荧光分析法灵敏度的提高。相对于常规荧光(λem＜600nm)检测而言，在近红外荧光(λem＞600nm)光区，生物样品基体光吸收或荧光强度很小，因而背景干扰大大降低，并且由于散射光强度与波长的四次方成反比，随波长的增加，拉曼散射迅速减小，使散射干扰也大为减少。
因此，近红外荧光染料可以作为一种安全、非侵入性的成像荧光探针广泛应用于医学和生物学领域，设计合成新颖的近红外荧光染料已经成为近几年研究的热点问题。目前常用的近红外染料有菁染料、酞菁类染料和氮杂BODIPY类染料等。菁染料的最大吸收和发射波长一般都超过了600nm，共轭体系之间的N-N原子之间的脒离子插烯物是菁染料的发色团，其可以通过调节中间共轭碳链的长短在极为广泛的范围内调节其光谱性质，一般都具有很高的摩尔消光系数，合成方法简单并且可以方便的引入水溶性基团。目前已经被应用到光谱增感、红外激光染料、光盘记录介质、生物荧光检测分析、痕量金属离子检测、光学非线性材料等方面，是目前市场化的检测DNA、蛋白质、核苷酸等荧光探针的的主要品种。然而这类菁染料的缺点是光稳定性差，多甲川结构容易在光照下氧化断裂，导致染料分解，另外多甲川的结构也导致了染料容易聚积，影响了染料在应用方面的推广。酞菁类染料的中心可容纳Zn、Ni、Pt、Pd、Al、Ge等金属原子，有两个吸收带，紫外区的B带，近红外区的Q带；一般Q带为强吸收，B带为弱吸收，Q带受稠环个数、取代基个数的影响较大，一般分布在650-800nm。酞菁染料对光、氧、热有较好的稳定性，这类染料已经在有机光导体、电子照相、激光印刷系统中有广泛的应用。但是酞菁类染料的溶解性很差，况且分子体积较大，在生物应用时会对生物分子的生理活性有一定影响。氮杂BODIPY类荧光染料是近几十年来才发展起来并受到广泛重视的一类新型荧光化合物，这类染料具有较高的摩尔消光系数、很高的荧光量子产率、较高的光稳定性、低毒性、基本不受溶剂极性和pH值的影响等优点，广泛应用于荧光探针、生物分子标识与检测等领域。然而这类应用于生物标识的BODIPY类荧光探针，其染料母体的合成往往较困难，步骤复杂，产率很低，而且原料难得，不利于此类染料在生化分析上的推广应用。
综上所述，目前商业化的近红外荧光染料都存在着各种缺陷，在应用到生物识别领域还有很多的局限性。因此，合成化学和光学性质更加稳定、量子产率更高、毒性小、易于修饰的新型近红外荧光染料具有重大的理论意义和应用价值。传统的香豆素荧光染料具有Stokes位移大，光稳定性较好，分子体积比较小、油溶性好等诸多优点，然而吸收发射波长过短，对其的应用有很大的限制。本发明基于原料易得的香豆素类衍生物，通过其与相应的取代苯酚、取代苯硫酚或者取代苯胺衍生物在浓酸催化氧化下回流，可以得到一种具有不对称、非直线型共轭结构的近红外荧光染料。这类染料具有良好的生物相容性、低毒性、较长的荧光发射和较高的荧光量子产率，可以避免背景荧光，用于生物体系中生物大分子如核酸或蛋白质的共价荧光标记。因此这类近红外染料对于研究疾病或者生物的发育、繁殖、遗传和变异有非常重要的作用。
发明内容
本发明要解决的第一个技术问题在于提供一类基于香豆素的近红外的荧光染料。
本发明要解决的第二个技术问题在于提供一类基于香豆素的近红外的荧光染料的制备方法。
本发明要解决的第三个技术问题在于提供一类基于香豆素的近红外的荧光染料的应用。
为解决第一个技术问题，本发明一类基于香豆素的近红外的荧光染料，其特征在于，具有如下结构式I：
Y为O、S或者NR11；Z为NR7R8或者OR9；R1、R2、R7、R8、R9、R11分别独立的为氢、烃基、醚基、取代烷基、酰基或芳基；R3、R5、R6、R10、R12、R13分别独立的为氢、低级烃基或卤素；R4为氢、低级烃基、取代烷基或卤素；
为阴离子；
所述的R1、R2、R7、R8、R9、R11中烃基为直链、支链或环状；所述烃基包含1-16个碳原子；
所述R1、R2、R7、R8、R9、R11的醚基中碳原子数为4～16，氧原子数≤8；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R9、R11的取代烷基为直链或支链；所述取代烷基为苄基、ω-羧基取代1-16个碳原子烷基、ω-羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基、ω-酰胺基取代1-16个碳原子烷基、ω-酰卤基取代1-16个碳原子烷基、ω-磺酸基取代1-16个碳原子烷基、ω-磺酰氯基取代1-16个碳原子烷基、ω-卤素取代1-16个碳原子烷基、ω-羟基取代1-16个碳原子烷基、ω-氨基取代1-16个碳原子烷基、ω-巯基取代1-16个碳原子烷基或ω-马来酰亚胺基取代1-16个碳原子烷基；其中所述ω-羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基中羧酸酯基为2-16个碳原子烷基羧酸酯基、苄基酯基或N-琥珀酰亚胺酯基；所述的ω-酰胺基取代1-16个碳原子烷基中酰胺基为2-16个碳原子酰胺基或马来酰亚胺基；
所述的R1、R2、R7、R8、R9、R11中酰基为2-6个碳原子酰基、叔丁氧羰基、苯甲酰基、1-6个碳原子取代苯甲酰基或卤素取代苯甲酰基；
所述的R1、R2、R7、R8、R9、R11中芳基为苯基、低级烷基取代苯基、低级烷氧基取代苯基、卤素取代苯基、硝基取代苯基、羧基取代苯基、羧酸酯基取代苯基、酰胺基取代苯基、酰卤基取代苯基、磺酸基取代苯基、磺酰氯基取代苯基、羟基取代苯基、氨基取代苯基、胺基取代苯基、异氰酸酯基取代苯基或异硫氰酸酯基取代苯基；其中所述的羧酸酯基取代苯基中羧酸酯基为2-16个碳原子烷基酯基、苄基酯基或N-琥珀酰亚胺酯基；所述的酰胺基取代苯基中酰胺基为2-16个碳原子酰胺基或马来酰亚胺基；所述的胺基取代苯基中的胺基为NR7R8；
所述
为平衡电荷的任意无机或有机阴离子，包括卤素离子、硫酸根、硫酸氢根、碳酸根、磷酸根、亚硫酸根、硫化物、氢氧根、乙酸根、羧酸根、硝酸根、亚硝酸根、高氯酸根、草酸根、马来酸根、酒石酸根、琥珀酸根、甲磺酸根或苯磺酸根；
所述卤素为氟、氯、溴或碘。
进一步地，R1与R3、R1与R13、R2与R3、R2与R13、R7与R6、R8与R6、R7与R10、R8与R10、R1与R2或R7与R8可以独立形成如下Ia-In结构：
其中R为氢或者低级烷基；Y1为O、S或者NR11。
进一步地，当Z为NR7R8时，
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的烃基为甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、烯丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、2-甲基戊基、环己基、庚基、2-甲基己基、辛基或2-甲基庚基；
所述的R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13中的低级烃基为甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、烯丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基或己基；
所述R1、R2、R7、R8、R11中的醚基为CH2CH2OCH2CH3、CH2CH2OCH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)2CH2CH3、CH2CH2(OCH2CH2)2CH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)3CH2CH3、CH2CH2(OCH2CH2)3CH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)4CH2CH3或CH2CH2(OCH2CH2)4CH2CH2OH；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-羧基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOOH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-2-16个碳原子烷基羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOO(CH2)nCH3或(CH2)mCOOC(CH3)3，其中m为1-12，n为0-7；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-苄基羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOOCH2C6H5，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-N-琥珀酰亚胺基酯基取代1-16个碳原子烷基为其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-2-16个碳原子酰胺基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCONH(CH2)nCH3或(CH2)mCON[(CH2)nCH3]2，其中m为1-12，n为0-7；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-马来酰亚胺基取代1-16个碳原子烷基为
其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-酰卤基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOCl或(CH2)mCOBr，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-磺酸基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSO3H，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-磺酰氯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSO3Cl，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-卤素取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCl、(CH2)mBr或(CH2)mI，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-羟基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mOH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-氨基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mNH2，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-巯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-马来酰亚胺基取代1-16个碳原子烷基为
其中m为1-12；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中酰基为乙酰基、叔丁氧羰基、苯甲酰基、甲基取代苯甲酰基、乙基取代苯甲酰基，氯取代苯甲酰基或溴取代苯甲酰基；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的低级烷基取代苯基为甲基取代苯基、乙基取代苯基、丙基取代苯基、异丙基取代苯基、丁基取代苯基、异丁基取代苯基、戊基取代苯基、叔丁基取代苯基或己基取代苯基；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的低级烷氧基取代苯基为甲氧基取代苯基、乙氧基取代苯基、丙氧基取代苯基、丁氧基取代苯基、戊氧基取代苯基、叔丁氧基取代苯基或己氧基取代苯基；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的卤素取代苯基为氟取代苯基、氯取代苯基、溴取代苯基或碘取代苯基；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的2-16个碳原子烷基羧酸酯基取代苯基为甲酸甲酯基取代苯基、甲酸乙酯基取代苯基、甲酸丙酯基取代苯基、甲酸丁酯基取代苯基、甲酸戊酯基取代苯基、甲酸己酯基取代苯基、甲酸庚酯基取代苯基、甲酸辛酯基取代苯基、甲酸壬酯基取代苯基、甲酸奎酯基取代苯基、甲酸十一烷基酯基取代苯基或甲酸十二烷基酯基取代苯基；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的2-16个碳原子烷基酰胺基取代苯基为C6H4CONH(CH2)nCH3或C6H4CON[(CH2)nCH3]2，其中n为0-7；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的胺基取代苯基为C6H4NH(CH2)nCH3、C6H4N[(CH2)nCH3]2、C6H4NH(CH2)nCH2COOH、C6H4N[(CH2)nCH2COOH]2或C6H4NHCOCH3，其中n为0-7。
进一步地，当Z为OR9时，
所述的R1、R2、R9、R11中的烃基为甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、烯丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、2-甲基戊基、环己基、庚基、2-甲基己基、辛基或2-甲基庚基；
所述的R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13中的低级烃基为甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、烯丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基或己基；
所述R1、R2、R9、R11中醚基为CH2CH2OCH2CH3、CH2CH2OCH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)2CH2CH3、CH2CH2(OCH2CH2)2CH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)3CH2CH3、CH2CH2(OCH2CH2)3CH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)4CH2CH3或CH2CH2(OCH2CH2)4CH2CH2OH；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-羧基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOOH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-2-16个碳原子烷基羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOO(CH2)nCH3或(CH2)mCOOC(CH3)3，其中m为1-12，n为0-7；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-苄基羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOOCH2C6H5，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-N-琥珀酰亚胺基酯基取代1-16个碳原子烷基为
其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-2-16个碳原子酰胺基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCONH(CH2)nCH3或(CH2)mCON[(CH2)nCH3]2，其中m为1-12，n为0-7；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-马来酰亚胺基取代1-16个碳原子烷基为
其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-酰卤基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOCl，(CH2)mCOBr，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-磺酸基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSO3H，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-磺酰氯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSO3Cl，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-卤素取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCl，(CH2)mBr，(CH2)mI，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-羟基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mOH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-氨基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mNH2，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-巯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-马来酰亚胺基取代1-16个碳原子烷基为
其中m为1-12；
所述的R1、R2、R9、R11中酰基为乙酰基、叔丁氧羰基、苯甲酰基、甲基取代苯甲酰基、乙基取代苯甲酰基、氯取代苯甲酰基或溴取代苯甲酰基；
所述的R1、R2、R9、R11中的低级烷基取代苯基为甲基取代苯基、乙基取代苯基、丙基取代苯基、异丙基取代苯基、丁基取代苯基、异丁基取代苯基、戊基取代苯基、叔丁基取代苯基或己基取代苯基；
所述的R1、R2、R9、R11中的低级烷氧基取代苯基为甲氧基取代苯基、乙氧基取代苯基、丙氧基取代苯基、丁氧基取代苯基、戊氧基取代苯基、叔丁氧基取代苯基或己氧基取代苯基；
所述的R1、R2、R9、R11中的卤素取代苯基为氟取代苯基、氯取代苯基、溴取代苯基或碘取代苯基；
所述的R1、R2、R9、R11中的为2-16个碳原子烷基羧酸酯基取代苯基为甲酸甲酯基取代苯基、甲酸乙酯基取代苯基、甲酸丙酯基取代苯基、甲酸丁酯基取代苯基、甲酸戊酯基取代苯基、甲酸己酯基取代苯基、甲酸庚酯基取代苯基、甲酸辛酯基取代苯基、甲酸壬酯基取代苯基、甲酸奎酯基取代苯基、甲酸十一烷基酯基取代苯基或甲酸十二烷基酯基取代苯基；
所述的R1、R2、R9、R11中的2-16个碳原子烷基酰胺基取代苯基为C6H4CONH(CH2)nCH3或C6H4CON[(CH2)nCH3]2，其中n为0-7；
所述的R1、R2、R9、R11中的胺基取代苯基为C6H4NH(CH2)nCH3、C6H4N[(CH2)nCH3]2、C6H4NH(CH2)nCH2COOH、C6H4N[(CH2)nCH2COOH]2或C6H4NHCOCH3，其中n为0-7。
进一步地，所述荧光染料具有以下结构：
进一步地，当Y为O，R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13为氢，Z为羟基时，R1、R2不同时为乙基；当Y为O，R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13为氢，Z为甲氧基时，R1、R2不同时为甲基。
进一步地，当Y为O，R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13为氢，Z为二甲胺基时，NR1R2不为二甲胺基或哌啶基。
为解决第二个技术问题，本发明一类基于香豆素的近红外的荧光染料的制备方法，包括如下步骤：
将1毫摩尔化合物II与1毫摩尔化合物III混合在5-20毫升溶剂中形成混合溶液，加入体积占混合溶液0.01-1的浓酸，在加热条件下反应1-8小时，冷却后再加入0.01-1倍体积的质量百分浓度为70％的高氯酸，然后慢慢滴加蒸馏水，析出固体，过滤、真空干燥，柱层析分离得产物I；其不同阴离子可由相应的酸置换得到；
所述化合物II的结构式如下：
所述化合物III的结构式如下：
其中X’为卤素；Y’为羟基、巯基或者NHR11；Z为NR7R8或者OR9；R1、R2、R7、R8、R9、R11分别独立的为氢、烃基、醚基、取代烷基、酰基或芳基；R3、R5、R6、R10、R12、R13分别独立的为氢、低级烃基或卤素；R4为氢、低级烃基、取代烷基或卤素；
所述的溶剂是甲醇、乙醇或者乙酸；
所述的浓酸是浓硫酸、浓盐酸或者70％高氯酸；
所述的加热温度为60-150℃。
进一步地，所述的R1、R2、R7、R8、R9、R11中烃基为直链、支链或环状；所述烃基包含1-16个碳原子；
所述R1、R2、R7、R8、R9、R11的醚基中碳原子数为4～16，氧原子数≤8；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R9、R11的取代烷基为直链或支链；所述取代烷基为苄基、ω-羧基取代1-16个碳原子烷基、ω-羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基、ω-酰胺基取代1-16个碳原子烷基、ω-酰卤基取代1-16个碳原子烷基、ω-磺酸基取代1-16个碳原子烷基、ω-磺酰氯基取代1-16个碳原子烷基、ω-卤素取代1-16个碳原子烷基、ω-羟基取代1-16个碳原子烷基、ω-氨基取代1-16个碳原子烷基、ω-巯基取代1-16个碳原子烷基或ω-马来酰亚胺基取代1-16个碳原子烷基；其中所述ω-羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基中羧酸酯基为2-16个碳原子烷基羧酸酯基、苄基酯基或N-琥珀酰亚胺酯基；所述的ω-酰胺基取代1-16个碳原子烷基中酰胺基为2-16个碳原子酰胺基或马来酰亚胺基；
所述的R1、R2、R7、R8、R9、R11中酰基为2-6个碳原子酰基、叔丁氧羰基、苯甲酰基、1-6个碳原子取代苯甲酰基或卤素取代苯甲酰基；
所述的R1、R2、R4、R7、R8、R9、R11中芳基为苯基、低级烷基取代苯基、低级烷氧基取代苯基、卤素取代苯基、硝基取代苯基、羧基取代苯基、羧酸酯基取代苯基、酰胺基取代苯基、酰卤基取代苯基、磺酸基取代苯基、磺酰氯基取代苯基、羟基取代苯基、氨基取代苯基、胺基取代苯基、异氰酸酯基取代苯基或异硫氰酸酯基取代苯基；其中所述的羧酸酯基取代苯基中羧酸酯基为2-16个碳原子烷基酯基、苄基酯基或N-琥珀酰亚胺酯基；所述的酰胺基取代苯基中酰胺基为2-16个碳原子酰胺基或马来酰亚胺基；所述的胺基取代苯基中的胺基为NR7R8；
所述卤素为氟、氯、溴或碘。
进一步地，
所述化合II和化合物III可以独立形成如下IIa-IIg和IIIa-IIIg结构：
其中R为氢或者低级烷基；Y1为O、S或者NR11。
进一步地，当Z为NR7R8时，
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的烃基为甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、烯丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、2-甲基戊基、环己基、庚基、2-甲基己基、辛基或2-甲基庚基；
所述的R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13中的低级烃基为甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、烯丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基或己基；
所述R1、R2、R7、R8、R11中的醚基为CH2CH2OCH2CH3、CH2CH2OCH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)2CH2CH3、CH2CH2(OCH2CH2)2CH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)3CH2CH3、CH2CH2(OCH2CH2)3CH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)4CH2CH3或CH2CH2(OCH2CH2)4CH2CH2OH；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-羧基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOOH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-2-16个碳原子烷基羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOO(CH2)nCH3或(CH2)mCOOC(CH3)3，其中m为1-12，n为0-7；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-苄基羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOOCH2C6H5，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-N-琥珀酰亚胺基酯基取代1-16个碳原子烷基为
其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-2-16个碳原子酰胺基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCONH(CH2)nCH3或(CH2)mCON[(CH2)nCH3]2，其中m为1-12，n为0-7；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-马来酰亚胺基取代1-16个碳原子烷基为
其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-酰卤基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOCl或(CH2)mCOBr，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-磺酸基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSO3H，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-磺酰氯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSO3Cl，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-卤素取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCl、(CH2)mBr或(CH2)mI，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-羟基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mOH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-氨基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mNH2，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-巯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-马来酰亚胺基取代1-16个碳原子烷基为
其中m为1-12；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中酰基为乙酰基、叔丁氧羰基、苯甲酰基、甲基取代苯甲酰基、乙基取代苯甲酰基，氯取代苯甲酰基或溴取代苯甲酰基；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的低级烷基取代苯基为甲基取代苯基、乙基取代苯基、丙基取代苯基、异丙基取代苯基、丁基取代苯基、异丁基取代苯基、戊基取代苯基、叔丁基取代苯基或己基取代苯基；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的低级烷氧基取代苯基为甲氧基取代苯基、乙氧基取代苯基、丙氧基取代苯基、丁氧基取代苯基、戊氧基取代苯基、叔丁氧基取代苯基或己氧基取代苯基；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的卤素取代苯基为氟取代苯基、氯取代苯基、溴取代苯基或碘取代苯基；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的2-16个碳原子烷基羧酸酯基取代苯基为甲酸甲酯基取代苯基、甲酸乙酯基取代苯基、甲酸丙酯基取代苯基、甲酸丁酯基取代苯基、甲酸戊酯基取代苯基、甲酸己酯基取代苯基、甲酸庚酯基取代苯基、甲酸辛酯基取代苯基、甲酸壬酯基取代苯基、甲酸奎酯基取代苯基、甲酸十一烷基酯基取代苯基或甲酸十二烷基酯基取代苯基；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的2-16个碳原子烷基酰胺基取代苯基为C6H4CONH(CH2)nCH3或C6H4CON[(CH2)nCH3]2，其中n为0-7；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的胺基取代苯基为C6H4NH(CH2)nCH3、C6H4N[(CH2)nCH3]2、C6H4NH(CH2)nCH2COOH、C6H4N[(CH2)nCH2COOH]2或C6H4NHCOCH3，其中n为0-7。
进一步地，当Z为OR9时，
所述的R1、R2、R9、R11中的烃基为甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、烯丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、2-甲基戊基、环己基、庚基、2-甲基己基、辛基或2-甲基庚基；
所述的R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13中的低级烃基为甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、烯丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基或己基；
所述R1、R2、R9、R11中醚基为CH2CH2OCH2CH3、CH2CH2OCH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)2CH2CH3、CH2CH2(OCH2CH2)2CH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)3CH2CH3、CH2CH2(OCH2CH2)3CH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)4CH2CH3或CH2CH2(OCH2CH2)4CH2CH2OH；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-羧基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOOH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-2-16个碳原子烷基羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOO(CH2)nCH3或(CH2)mCOOC(CH3)3，其中m为1-12，n为0-7；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-苄基羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOOCH2C6H5，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-N-琥珀酰亚胺基酯基取代1-16个碳原子烷基为
其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-2-16个碳原子酰胺基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCONH(CH2)nCH3或(CH2)mCON[(CH2)nCH3]2，其中m为1-12，n为0-7；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-马来酰亚胺基取代1-16个碳原子烷基为
其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-酰卤基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOCl，(CH2)mCOBr，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-磺酸基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSO3H，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-磺酰氯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSO3Cl，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-卤素取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCl，(CH2)mBr，(CH2)mI，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-羟基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mOH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-氨基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mNH2，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-巯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-马来酰亚胺基取代1-16个碳原子烷基为
其中m为1-12；
所述的R1、R2、R9、R11中酰基为乙酰基、叔丁氧羰基、苯甲酰基、甲基取代苯甲酰基、乙基取代苯甲酰基、氯取代苯甲酰基或溴取代苯甲酰基；
所述的R1、R2、R9、R11中的低级烷基取代苯基为甲基取代苯基、乙基取代苯基、丙基取代苯基、异丙基取代苯基、丁基取代苯基、异丁基取代苯基、戊基取代苯基、叔丁基取代苯基或己基取代苯基；
所述的R1、R2、R9、R11中的低级烷氧基取代苯基为甲氧基取代苯基、乙氧基取代苯基、丙氧基取代苯基、丁氧基取代苯基、戊氧基取代苯基、叔丁氧基取代苯基或己氧基取代苯基；
所述的R1、R2、R9、R11中的卤素取代苯基为氟取代苯基、氯取代苯基、溴取代苯基或碘取代苯基；
所述的R1、R2、R9、R11中的2-16个碳原子烷基羧酸酯基取代苯基为甲酸甲酯基取代苯基、甲酸乙酯基取代苯基、甲酸丙酯基取代苯基、甲酸丁酯基取代苯基、甲酸戊酯基取代苯基、甲酸己酯基取代苯基、甲酸庚酯基取代苯基、甲酸辛酯基取代苯基、甲酸壬酯基取代苯基、甲酸奎酯基取代苯基、甲酸十一烷基酯基取代苯基或甲酸十二烷基酯基取代苯基；
所述的R1、R2、R9、R11中的2-16个碳原子烷基酰胺基取代苯基为C6H4CONH(CH2)nCH3或C6H4CON[(CH2)nCH3]2，其中n为0-7；
所述的R1、R2、R9、R11中的胺基取代苯基为C6H4NH(CH2)nCH3、C6H4N[(CH2)nCH3]2、C6H4NH(CH2)nCH2COOH、C6H4N[(CH2)nCH2COOH]2或C6H4NHCOCH3，其中n为0-7；
进一步地，当Y’为羟基，R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13为氢，Z为羟基时，R1、R2不同时为乙基；当Y’为羟基，R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13为氢，Z为甲氧基时，R1、R2不同时为甲基；当Y’为羟基，R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13为氢，Z为二甲胺基时，NR1R2不为二甲胺基或哌啶基。
为解决第三个技术问题，本发明一类基于香豆素的近红外的荧光染料的应用，主要用于生物大分子的共价荧光标记；所述生物大分子为核酸或蛋白质。
本发明的有益效果：
本发明的一类基于香豆素的近红外的荧光染料化合物I，具有不对称、非直线型共轭结构的近红外的荧光染料，这类染料具有良好的生物相容性、低毒性、较长的荧光发射和较高的荧光量子产率，可以避免背景荧光，用于生物体系中生物大分子如核酸或蛋白质的共价荧光标记。其中共价标记指带有特定官能团(如羧基、氨基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、N-琥珀酰亚胺酯基、马来酰亚胺基等)的化合物I通过公知的化学反应与生物大分子共价相连。这类近红外的荧光染料对于研究疾病或者生物的发育、繁殖、遗传和变异有非常重要的作用。
附图说明
图1.制备化合物I的反应方程式。
具体实施方式
实施例1：
7-二乙胺基-4-氯-3-甲酰基香豆素II-1根据文献(Chem.Commun.，2006，3886-3888)由间N，N-二乙基-氨基苯酚III-1制备，总产率70％。
将0.28g(0.001mol)的化合物II-1和0.165g(0.001mol)的化合物III-1溶于5毫升的乙酸中，加入0.1毫升高氯酸(70％)，加热至150℃，反应2h。冷却后加入2毫升高氯酸(70％)，然后慢慢滴加蒸馏水，析出固体，过滤、真空干燥，柱层析纯化分离得到0.15g化合物I-1，产率31.5％。ESI MS：m/z，377.2。λab. max/nm＝590nm，λem max/nm＝648nm，Φf＝0.62。
将化合物I-1溶于不同阴离子的酸溶液(比如氢卤酸、硫酸、碳酸、磷酸、亚硫酸、硫氢酸、乙酸、羧酸、硝酸、亚硝酸、草酸、马来酸、酒石酸、琥珀酸、甲磺酸或苯磺酸等)中，可以制备出带有相应阴离子的化合物I-1。
实施例2
化合物II-2根据文献(Chem.Eur.J.2008，14，1786-1792；Chem.Commun.，2006，3886-3888)由7-氨基-1-甲基-1，2，2，4-四氢喹啉III-2制备，总产率50％。
将0.277g(0.001mol)的化合物II-2和0.137g(0.001mol)的化合物III-3溶于20毫升的乙醇中，加入2毫升浓硫酸，加热至90℃，反应3h。冷却后加入0.2毫升高氯酸(70％)，慢慢滴加蒸馏水，析出固体，过滤、真空干燥，柱层析纯化分离得到0.12g化合物I-2，产率26.1％。ESI MS：m/z，361.2。λab. max/nm＝597nm，λem max/nm＝656nm，Φf＝0.45。
将化合物I-2溶于不同阴离子的酸溶液(比如氢卤酸、硫酸、碳酸、磷酸、亚硫酸、硫氢酸、乙酸、羧酸、硝酸、亚硝酸、草酸、马来酸、酒石酸、琥珀酸、甲磺酸或苯磺酸等)中，可以制备出带有相应阴离子的化合物I-2。
实施例3
7-二甲胺基-4-氯-3-甲酰基香豆素II-3根据文献(Chem.Commun.，2006，3886-3888)由间N，N-二甲基-氨基苯酚III-4制备，总产率70％。
将0.251g(0.001mol)的化合物II-3和0.153g(0.001mol)的化合物III-5溶于5毫升的乙酸中，加入1毫升浓硫酸，加热至100℃，反应1h。冷却后加入2毫升高氯酸(70％)，然后慢慢滴加蒸馏水，析出固体，过滤、真空干燥，柱层析纯化分离得到0.16g化合物I-3，产率35.5％。ESI MS：m/z，351.1。λab. max/nm＝595nm，λem max/nm＝652nm，Φf＝0.25。
将化合物I-3溶于不同阴离子的酸溶液(比如氢卤酸、硫酸、碳酸、磷酸、亚硫酸、硫氢酸、乙酸、羧酸、硝酸、亚硝酸、草酸、马来酸、酒石酸、琥珀酸、甲磺酸或苯磺酸等)中，可以制备出带有相应阴离子的化合物I-3。
实施例4
将0.277g(0.001mol)的化合物II-2和0.162g(0.001mol)的化合物III-6溶于5毫升的乙酸中，加入5毫升浓盐酸，加热至100℃，反应8h。冷却后加入2毫升高氯酸(70％)，然后慢慢滴加蒸馏水，析出固体，过滤、真空干燥，柱层析纯化分离得到0.175g化合物I-4，产率36.1％。ESI MS：m/z，3862。λab. max/nm＝550nm，λem max/nm＝602nm，Φf＝0.41。
将化合物I-4与1-溴代正己烷反应可得化合物I-5，产率65％。ESI MS：m/z，470.3。
将化合物I-4或I-5溶于不同阴离子的酸溶液(比如氢卤酸、硫酸、碳酸、磷酸、亚硫酸、硫氢酸、乙酸、羧酸、硝酸、亚硝酸、草酸、马来酸、酒石酸、琥珀酸、甲磺酸或苯磺酸等)中，可以制备出带有相应阴离子的化合物I-4或I-5。
实施例5
化合物II-4根据文献(Chem.Commun.，2006，3886-3888)由8-羟基久洛里定III-7制备，总产率72％。化合物III-8由化合物III-2根据文献(Chem.Eur.J.2008，14，1786-1792；)制备，总产率60％。
将0.303g(0.001mol)的化合物II-4和0.206g(0.001mol)的化合物III-8溶于20毫升的甲醇中，加入0.2毫升高氯酸，加热至60℃，反应8h。冷却后加入1毫升高氯酸(70％)，慢慢滴加蒸馏水，析出固体，过滤、真空干燥，柱层析纯化分离得到0.12g化合物I-6，产率21.6％。ESI MS：m/z，456.2。
将化合物I-6与5倍量顺丁烯二酸酐反应在DMSO中反应24小时，即可得到化合物I-7，产率62.8％。ESI MS：m/z，536.2。
将化合物I-6或I-7溶于不同阴离子的酸溶液(比如氢卤酸、硫酸、碳酸、磷酸、亚硫酸、硫氢酸、乙酸、羧酸、硝酸、亚硝酸、草酸、马来酸、酒石酸、琥珀酸、甲磺酸或苯磺酸等)中，可以制备出带有相应阴离子的化合物I-6或I-7。
实施例6
将0.277g(0.001mol)的化合物II-2和0.11g(0.001mol)的化合物III-9溶于20毫升的甲醇中，加入2毫升浓硫酸，加热至60℃，反应1h。冷却后加入1毫升高氯酸(70％)，慢慢滴加蒸馏水，析出固体，过滤、真空干燥，柱层析纯化分离得到0.13g化合物I-8，产率39.4％。ESI MS：m/z，333.1。
将化合物I-8溶于不同阴离子的酸溶液(比如氢卤酸、硫酸、碳酸、磷酸、亚硫酸、硫氢酸、乙酸、羧酸、硝酸、亚硝酸、草酸、马来酸、酒石酸、琥珀酸、甲磺酸或苯磺酸等)中，可以制备出带有相应阴离子的化合物I-8。
实施例7
化合物II-5根据文献(Chem.Commun.，2006，3886-3888)由3-羟基三苯基胺III-10制备，总产率41％。
将0.375g(0.001mol)的化合物II-5和0.189g(0.001mol)的化合物III-3溶于20毫升的乙醇中，加入2毫升浓硫酸，加热至90℃，反应3h。冷却后加入1毫升高氯酸(70％)，慢慢滴加蒸馏水，析出固体，过滤、真空干燥，柱层析纯化分离得到0.11g化合物I-9，产率18.0％。ESI MS：m/z，511.2。λab. max/nm＝595nm，λem max/nm＝655nm，Φf＝0.59。
将化合物I-9溶于不同阴离子的酸溶液(比如氢卤酸、硫酸、碳酸、磷酸、亚硫酸、硫氢酸、乙酸、羧酸、硝酸、亚硝酸、草酸、马来酸、酒石酸、琥珀酸、甲磺酸或苯磺酸等)中，可以制备出带有相应阴离子的化合物I-9。
实施例8
化合物III-11是由化合物间氨基苯酚与1-溴代正辛烷根据文献制备(精细化工，2003，20(12)，761-765)。
将0.251g(0.001mol)的化合物II-3和0.333g(0.001mol)的化合物III-11溶于10毫升的乙酸中，加入0.1毫升浓高氯酸(70％)，加热至100℃，反应3h。冷却后加入2毫升高氯酸(70％)，然后慢慢滴加蒸馏水，析出固体，过滤、真空干燥，柱层析纯化分离得到0.172g化合物I-10，产率22.7％。ESI MS：m/z，531.4。λab. max/nm＝590nm，λem max/nm＝651nm，Φf＝0.45。
将化合物I-10溶于不同阴离子的酸溶液(比如氢卤酸、硫酸、碳酸、磷酸、亚硫酸、硫氢酸、乙酸、羧酸、硝酸、亚硝酸、草酸、马来酸、酒石酸、琥珀酸、甲磺酸或苯磺酸等)中，可以制备出带有相应阴离子的化合物I-10。
实施例9
化合物II-6根据文献(Chem.Commun.，2006，3886-3888；J.Arden-Jacob，Ph.D.Thesis，Verlag Shaker，Aachen，1993.)由7-羟基-2，2，4-三甲基-1-乙基-1，2-二氢喹啉III-12制备，总产率52％。化合物III-13由化合物间氨基苯酚与2-溴乙氧基-2-乙氧基二乙醇根据文献制备(精细化工，2003，20(12)，761-765)。
将0.331g(0.001mol)的化合物II-6和0.341g(0.001mol)的化合物III-13溶于5毫升的乙酸中，加入0.1毫升浓高氯酸(70％)，加热至100℃，反应5h。冷却后加入5毫升高氯酸(70％)，然后慢慢滴加蒸馏水，析出固体，过滤、真空干燥，柱层析纯化分离得到0.175g化合物I-11，产率24.4％。ESI MS：m/z，619.3。λab. max/nm＝599nm，λem max/nm＝658nm，Φf＝0.48。
将化合物I-11溶于不同阴离子的酸溶液(比如氢卤酸、硫酸、碳酸、磷酸、亚硫酸、硫氢酸、乙酸、羧酸、硝酸、亚硝酸、草酸、马来酸、酒石酸、琥珀酸、甲磺酸或苯磺酸等)中，可以制备出带有相应阴离子的化合物I-11。
实施例10
化合物II-7和化合物4-(7-羟基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉-1-)正葵酸III-14根据文献(J.Arden-Jacob，Ph.D.Thesis，Verlag Shaker，Aachen，1993.)制备。
将0.291g(0.001mol)的化合物II-7和0.359g(0.001mol)的化合物III-14溶于5毫升的乙酸中，加入0.1毫升浓高氯酸(70％)，加热至100℃，反应3h。冷却后加入2毫升高氯酸(70％)，然后慢慢滴加蒸馏水，析出固体，过滤、真空干燥，柱层析纯化分离得到0.165g化合物I-12，产率17.0％。ESI MS：m/z，597.3。
将0.2g(0.33mmol)化合物I-12、0.038g(0.33mmol)N-羟基丁二酰亚胺、二环己基碳二亚胺溶于5毫升干燥的DMF，氮气保护下80℃反应2小时，冷却、过滤，滤液蒸干溶剂柱层析分离得到0.11g化合物I-13，产率42.0％。ESI MS：m/z，694.3。
将化合物I-12或I-13溶于不同阴离子的酸溶液(比如氢卤酸、硫酸、碳酸、磷酸、亚硫酸、硫氢酸、乙酸、羧酸、硝酸、亚硝酸、草酸、马来酸、酒石酸、琥珀酸、甲磺酸或苯磺酸等)中，可以制备出带有相应阴离子的化合物I-12或I-13。
实施例11
按照实施例1的方法，由1毫摩尔化合物II-6分别与1毫摩尔化合物III-1、III-2、III-7、III-12反应，可以分别制得化合物I-14、I-15、I-16、I-17，产率分别为32.1％、30.5％、28.5％、29.3％。
实施例12
按照实施例2的方法，由1毫摩尔化合物II-2分别与1毫摩尔化合物III-1、III-7、III-12、间哌啶苯酚反应，可以分别制得化合物I-18、I-19、I-20、I-21，产率分别为26.1％、25.5％、24.5％、20.6％。
实施例13
按照实施例1的方法，由1毫摩尔化合物II-1分别与1毫摩尔化合物III-2、III-7、III-12、3-(1-哌嗪)苯酚反应，可以分别制得化合物I-22、I-23、I-24、I-25，产率分别为36.2％、35.8％、34.5％、31.2％。
实施例14
按照实施例1的方法，由1毫摩尔化合物II-11分别与1毫摩尔化合物III-2、III-7、III-12、3-(4-吗啉基)苯酚反应，可以分别制得化合物I-26、I-27、I-28、I-29，产率分别为34.7％、33.6％、32.4％，29.0％。
实施例15
按照实施例2的方法，由1毫摩尔化合物II-4分别与1毫摩尔化合物III-1、III-2、III-3、III-7、III-12反应，可以分别制得化合物I-30、I-31、I-32、I-33、I-34，产率分别为26.7％、23.6％、25.4％、24.8％、23.4％。
实施例16
按照实施例6的方法，由1毫摩尔化合物III-9分别与1毫摩尔化合物II-6、II-4反应，可以分别制得化合物I-35、I-36，产率分别为38.7％、39.6％；按照实施例6的方法，由1毫摩尔间甲氧基苯酚(化合物III-15)分别与1毫摩尔化合物II-4、II-2反应，可以分别制得化合物I-37、I-38，产率分别为40.7％、39.8％。
实施例17
将1毫摩尔化合物I-2与氯气反应可制得化合物I-39，产率60.2％；根据文献(J.AM.CHEM.SOC.2003，125，16174-16175)，将1毫摩尔化合物I-39与1毫摩尔正丁基铜锂试剂在四氢呋喃溶剂中，零下78度反应20分钟，加入饱和氯化铵水溶液，用二氯甲烷萃取，有机相浓缩、柱层析分离的化合物I-40，产率58.2％。
将化合物I-39或I-40溶于不同阴离子的酸溶液(比如氢卤酸、硫酸、碳酸、磷酸、亚硫酸、硫氢酸、乙酸、羧酸、硝酸、亚硝酸、草酸、马来酸、酒石酸、琥珀酸、甲磺酸或苯磺酸等)中，可以制备出带有相应阴离子的化合物I-39或I-40。
实施例18
根据文献(ORGANIC LETTERS，2004，6，3727-3730)由化合物I-39可以制得化合物I-41和I-42，产率分别为62.6％、85.6％。
将化合物I-41或I-42溶于不同阴离子的酸溶液(比如氢卤酸、硫酸、碳酸、磷酸、亚硫酸、硫氢酸、乙酸、羧酸、硝酸、亚硝酸、草酸、马来酸、酒石酸、琥珀酸、甲磺酸或苯磺酸等)中，可以制备出带有相应阴离子的化合物I-41或I-42。
实施例19
按照实施例1的方法，由化合物II-8和化合物III-3可以制得化合物I-43，产率20.6％。
将化合物I-43溶于不同阴离子的酸溶液(比如氢卤酸、硫酸、碳酸、磷酸、亚硫酸、硫氢酸、乙酸、羧酸、硝酸、亚硝酸、草酸、马来酸、酒石酸、琥珀酸、甲磺酸或苯磺酸等)中，可以制备出带有相应阴离子的化合物I-43。
实施例20
化合物I-7与带巯基氨基酸偶联：
将0.127g(0.0002mol)化合物I-7与0.024g(0.0002mol)半胱氨酸溶于10毫升乙醇中，室温下搅拌1小时，浓缩后柱层析纯化分离得到0.11g化合物I-44，产率72.3％。ESIMS：m/z，657.2。
实施例21
化合物I-13与核苷酸氨基烯丙基-dUTP偶联：
将0.159g(0.0002mol)化合物I-13的DMF溶液加入到0.103g(0.0002mol)烯丙基-dUTP的缓冲溶液中(pH＝8)，室温下搅拌20小时，浓缩后柱层析纯化分离得到0.15g化合物I-45，产率62.8％。ESI MS：m/z，1095.4。
实施例22
按照实施例1的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1为包含7个碳原子的烷基，R2为包含7个碳原子的烷基，R3、R4、R5、R6为氢，R7为苯基，R8为苯基，R10、R12、R13为氢。
实施例23
按照实施例1的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1为包含15个碳原子的烷基，R2为包含15个碳原子的烷基，R3为碳原子为1的低级烷基，R4为氢，R5为碳原子为1的低级烷基，R6为碳原子为1的低级烷基，R7为包含15个碳原子的烷基，R8为包含15个碳原子的烷基，R10为碳原子为1的低级烷基，R12为碳原子为1的低级烷基，R13为碳原子为1的低级烷基。
实施例24
按照实施例1的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1为氢，R2为氢，R3为碳原子为8的低级烷基，R4为氢，R5为碳原子为8的低级烷基，R6为碳原子为8的低级烷基，R7为氢，R8为氢，R10为碳原子为8的低级烷基，R12为碳原子为8的低级烷基，R13为碳原子为8的低级烷基。
实施例25
按照实施例9的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1为碳原子数为6、氧原子数为3的醚基，R2为碳原子数为6、氧原子数为3的醚基，R3、R4、R5、R6为氢，R7为甲基，R8为甲基，R10、R12、R13为氢。
实施例26
按照实施例10的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1为ω-羧基取代2个碳原子烷基，R2为ω-羧基取代2个碳原子烷基，R3、R4、R5、R6为氢，R7为ω-羧基取代2个碳原子烷基，R8为ω-羧基取代2个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例27
按照实施例23制备的产物经过酯化、酰胺化或者酰卤化可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1、R2、R7、R8为ω-甲酯基取代2个碳原子烷基、ω-十二烷基酯基取代2个碳原子烷基、ω-苄酯基取代2个碳原子烷基、ω-叔丁氧羰基酯基取代2个碳原子烷基、ω-N-琥珀酰亚胺酯基取代2个碳原子烷基、ω-N-琥珀酰亚胺酯基取代2个碳原子烷基、ω-甲酰胺基取代2个碳原子烷基、ω-十二酰胺基取代2个碳原子烷基、ω-苄基酰胺基取代2个碳原子烷基、ω-马来酰亚胺酰胺基取代2个碳原子烷基或者ω-酰氯基取代2个碳原子烷基，R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13为氢。
实施例28
按照实施例10的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1为ω-羟基取代2个碳原子烷基，R2为ω-羟基取代2个碳原子烷基，R3、R4、R5、R6为氢，R7为ω-羟基取代2个碳原子烷基，R8为ω-羟基取代2个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例29
按照实施例10的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1为ω-巯基取代2个碳原子烷基，R2为ω-巯基取代2个碳原子烷基，R3、R4、R5、R6为氢，R7为ω-巯基取代2个碳原子烷基，R8为ω-巯基取代2个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例30
按照实施例10的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1为ω-氨基取代2个碳原子烷基，R2为ω-氨基取代2个碳原子烷基，R3、R4、R5、R6为氢，R7为ω-氨基取代2个碳原子烷基，R8为ω-氨基取代2个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例31
按照实施例27制备的产物经过烷基化、与光气或者二硫化碳反应可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1、R2、R7、R8为ω-N，N’-二乙胺基取代2个碳原子烷基、ω-N，N’-二十二烷胺基取代2个碳原子烷基、ω-马来酰亚胺基取代2个碳原子烷基、ω-异氰酸酯基取代2个碳原子烷基、ω-异硫氰酸酯基取代2个碳原子烷基，R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13为氢。
实施例32
按照实施例10的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1为ω-氯取代2个碳原子烷基，R2为ω-氯取代2个碳原子烷基，R3、R4、R5、R6为氢，R7为ω-氯取代2个碳原子烷基，R8为ω-氯取代2个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例33
按照实施例10的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1为ω-溴取代2个碳原子烷基，R2为ω-磺酸基取代2个碳原子烷基，R3、R4、R5、R6为氢，R7为ω-溴取代2个碳原子烷基，R8为ω-溴取代2个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例34
按照实施例10的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1为ω-羧基取代15个碳原子烷基，R2为ω-羧基取代15个碳原子烷基，R3、R4、R5、R6为氢，R7为ω-羧基取代15个碳原子烷基，R8为ω-羧基取代15个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例35
按照实施例31制备的产物经过酯化、酰胺化或者酰卤化可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1、R2、R7、R8为ω-甲酯基取代15个碳原子烷基、ω-十二烷基酯基取代15个碳原子烷基、ω-苄酯基取代15个碳原子烷基、ω-叔丁氧羰基酯基取代15个碳原子烷基、ω-N-琥珀酰亚胺酯基取代15个碳原子烷基、ω-N-琥珀酰亚胺酯基取代15个碳原子烷基、ω-甲酰胺基取代15个碳原子烷基、ω-十二酰胺基取代15个碳原子烷基、ω-苄基酰胺基取代15个碳原子烷基、ω-马来酰亚胺酰胺基取代15个碳原子烷基或者ω-酰氯基取代15个碳原子烷基，R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13为氢。
实施例36
按照实施例10的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1为ω-羟基取代15个碳原子烷基，R2为ω-羟基取代15个碳原子烷基，R3、R4、R5、R6为氢，R7为ω-羟基取代15个碳原子烷基，R8为ω-羟基取代15个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例37
按照实施例10的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1为ω-巯基取代15个碳原子烷基，R2为ω-巯基取代15个碳原子烷基，R3、R4、R5、R6为氢，R7为ω-巯基取代15个碳原子烷基，R8为ω-巯基取代15个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例38
按照实施例10的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1为ω-氨基取代15个碳原子烷基，R2为ω-氨基取代15个碳原子烷基，R3、R4、R5、R6为氢，R7为ω-氨基取代15个碳原子烷基，R8为ω-氨基取代15个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例39
按照实施例35制备的产物经过烷基化、与光气或者二硫化碳反应可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1、R2、R7、R8为ω-N，N’-二乙胺基取代15个碳原子烷基、ω-N，N’-二十二烷胺基取代15个碳原子烷基、ω-马来酰亚胺基取代15个碳原子烷基、ω-异氰酸酯基取代15个碳原子烷基、ω-异硫氰酸酯基取代15个碳原子烷基，R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13为氢。
实施例40
按照实施例10的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1为ω-氯取代15个碳原子烷基，R2为ω-氯取代15个碳原子烷基，R3、R4、R5、R6为氢，R7为ω-氯取代15个碳原子烷基，R8为ω-氯取代15个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例41
按照实施例10的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1为ω-溴取代15个碳原子烷基，R2为ω-磺酸基取代15个碳原子烷基，R3、R4、R5、R6为氢，R7为ω-溴取代15个碳原子烷基，R8为ω-溴取代15个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例42
按照实施例4的方法，可制得的产物结构I中，Y为NR11，Z为NR7R8，R1、R2为乙基，R3、R4、R5、R6为氢，R7、R8为乙基，R10、R12、R13为氢，R11为包含15个碳原子的烷基。
实施例43
按照实施例4的方法，可制得的产物结构I中，Y为NR11，Z为NR7R8，R1、R2为对甲氧基苯基，R3、R4、R5、R6为氢，R7、R8为对甲氧基苯基，R10、R12、R13为氢，R11为碳原子数为6、氧原子数为3的醚基。
实施例44
按照实施例4的方法，可制得的产物结构I中，Y为NR11，Z为NR7R8，R1、R2为对叔丁基取代苯基，R3、R4、R5、R6为氢，R7、R8为对叔丁基取代苯基，R10、R12、R13为氢，R11为ω-羧基取代8个碳原子烷基。
实施例45
按照实施例4的方法，可制得的产物结构I中，Y为NR11，Z为NR7R8，R1、R2为乙基，R3、R4、R5、R6为氢，R7、R8为对乙酰基取代苯基，R10、R12、R13为氢，R11为ω-乙酯基取代8个碳原子烷基。
实施例46
按照实施例4的方法，可制得的产物结构I中，Y为NR11，Z为NR7R8，R1、R2为乙基，R3、R4、R5、R6为氢，R7、R8为对氯取代苯基，R10、R12、R13为氢，R11为ω-羟基取代12个碳原子烷基。
实施例47
按照实施例4的方法，可制得的产物结构I中，Y为NR11，Z为NR7R8，R1、R2为乙基，R3、R4、R5、R6为氢，R7、R8为乙基，R10、R12、R13为氢，R11为ω-氨基取代12个碳原子烷基。
实施例48
按照实施例6的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为OR9，R1、R2为对氯取代苯基，R3、R4、R5、R6为氢，R9为12个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例49
按照实施例6的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为OR9，R1、R2为乙基，R3、R4、R5、R6为氢，R9为ω-羧基取代2个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例50
按照实施例46制备的产物经过酯化、酰胺化或者酰卤化可制得的产物结构I中，Y为O，Z为OR9，R1、R2为乙基，R3、R4、R5、R6为氢，R9为ω-甲酯基取代2个碳原子烷基、ω-十二烷基酯基取代2个碳原子烷基、ω-苄酯基取代2个碳原子烷基、ω-叔丁氧羰基酯基取代2个碳原子烷基、ω-N-琥珀酰亚胺酯基取代2个碳原子烷基、ω-N-琥珀酰亚胺酯基取代2个碳原子烷基、ω-甲酰胺基取代2个碳原子烷基、ω-十二酰胺基取代2个碳原子烷基、ω-苄基酰胺基取代2个碳原子烷基、ω-马来酰亚胺酰胺基取代2个碳原子烷基或者ω-酰氯基取代2个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例51
按照实施例6的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为OR9，R1、R2为乙基，R3、R4、R5、R6为氢，R9为ω-羧基取代15个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例52
按照实施例49制备的产物经过酯化、酰胺化或者酰卤化可制得的产物结构I中，Y为O，Z为OR9，R1、R2为乙基，R3、R4、R5、R6为氢，R9为ω-甲酯基取代15个碳原子烷基、ω-十二烷基酯基取代15个碳原子烷基、ω-苄酯基取代15个碳原子烷基、ω-叔丁氧羰基酯基取代15个碳原子烷基、ω-N-琥珀酰亚胺酯基取代15个碳原子烷基、ω-N-琥珀酰亚胺酯基取代15个碳原子烷基、ω-甲酰胺基取代15个碳原子烷基、ω-十二酰胺基取代15个碳原子烷基、ω-苄基酰胺基取代15个碳原子烷基、ω-马来酰亚胺酰胺基取代15个碳原子烷基或者ω-酰氯基取代15个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例53
按照实施例6的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为OR9，R1、R2为对羟基取代苯基，R3、R4、R5、R6为氢，R9为ω-羟基取代2个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例54
按照实施例6的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为OR9，R1、R2为对乙酰基取代苯基，R3、R4、R5、R6为氢，R9为ω-羟基取代15个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例55
按照实施例6的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为OR9，R1、R2为乙基，R3、R4、R5、R6为氢，R9为ω-氨基取代2个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例56
按照实施例52制备的产物经过烷基化、与光气或者二硫化碳反应可制得的产物结构I中，Y为O，Z为OR9，R1、R2为乙基，R3、R4、R5、R6为氢，R9为ω-N，N’-二乙胺基取代2个碳原子烷基、ω-N，N’-二十二烷胺基取代2个碳原子烷基、ω-马来酰亚胺基取代2个碳原子烷基、ω-异氰酸酯基取代2个碳原子烷基、ω-异硫氰酸酯基取代2个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例57
按照实施例6的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为OR9，R1、R2为乙基，R3、R4、R5、R6为氢，R9为ω-氨基取代15个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例58
按照实施例54制备的产物经过烷基化、与光气或者二硫化碳反应可制得的产物结构I中，Y为O，Z为OR9，R1、R2为乙基，R3、R4、R5、R6为氢，R9为ω-N，N’-二乙胺基取代15个碳原子烷基、ω-N，N’-二十二烷胺基取代15个碳原子烷基、ω-马来酰亚胺基取代15个碳原子烷基、ω-异氰酸酯基取代15个碳原子烷基、ω-异硫氰酸酯基取代15个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例59
按照实施例6的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为OR9，R1、R2为乙基，R3、R4、R5、R6为氢，R9为ω-氯基取代8个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例60
按照实施例6的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为OR9，R1、R2为乙基，R3、R4、R5、R6为氢，R9为ω-磺酸基取代8个碳原子烷基，R10、R12、R13为氢。
实施例61
按照实施例18的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1、R2为乙基，R3、R5、R6为氢，R4为包含8个碳原子的烷基，R7、R8为乙基，R10、R12、R13为氢。
实施例62
按照实施例19的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1、R2为乙基，R3、R5、R6为氢，R4为ω-羧基取代2个碳原子烷基，R7、R8为乙基，R10、R12、R13为氢。
实施例63
按照实施例62制备的产物经过酯化、酰胺化或者酰卤化可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1、R2为乙基，R3、R5、R6为氢，R4为ω-甲酯基取代2个碳原子烷基、ω-十二烷基酯基取代2个碳原子烷基、ω-苄酯基取代2个碳原子烷基、ω-叔丁氧羰基酯基取代2个碳原子烷基、ω-N-琥珀酰亚胺酯基取代2个碳原子烷基、ω-N-琥珀酰亚胺酯基取代2个碳原子烷基、ω-甲酰胺基取代2个碳原子烷基、ω-十二酰胺基取代2个碳原子烷基、ω-苄基酰胺基取代2个碳原子烷基、ω-马来酰亚胺酰胺基取代2个碳原子烷基或者ω-酰氯基取代2个碳原子烷基，R7、R8为乙基，R10、R12、R13为氢。
实施例64
按照实施例19的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1、R2为乙基，R3、R5、R6为氢，R4为ω-羧基取代15个碳原子烷基，R7、R8为乙基，R10、R12、R13为氢。
实施例65
按照实施例64制备的产物经过酯化、酰胺化或者酰卤化可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1、R2为乙基，R3、R5、R6为氢，R4为ω-甲酯基取代15个碳原子烷基、ω-十二烷基酯基取代15个碳原子烷基、ω-苄酯基取代15个碳原子烷基、ω-叔丁氧羰基酯基取代15个碳原子烷基、ω-N-琥珀酰亚胺酯基取代15个碳原子烷基、ω-N-琥珀酰亚胺酯基取代15个碳原子烷基、ω-甲酰胺基取代15个碳原子烷基、ω-十二酰胺基取代15个碳原子烷基、ω-苄基酰胺基取代15个碳原子烷基、ω-马来酰亚胺酰胺基取代15个碳原子烷基或者ω-酰氯基取代15个碳原子烷基，R7、R8为乙基，R10、R12、R13为氢。
实施例66
按照实施例19的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1、R2为乙基，R3、R5、R6为氢，R4为ω-氨基取代2个碳原子烷基，R7、R8为乙基，R10、R12、R13为氢。
实施例67
按照实施例66制备的产物经过烷基化、与光气或者二硫化碳反应可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1、R2为乙基，R3、R5、R6为氢，R4为ω-N，N’-二乙胺基取代2个碳原子烷基、ω-N，N’-二十二烷胺基取代2个碳原子烷基、ω-马来酰亚胺基取代2个碳原子烷基、ω-异氰酸酯基取代2个碳原子烷基、ω-异硫氰酸酯基取代2个碳原子烷基，R7、R8为乙基，R10、R12、R13为氢。
实施例68
按照实施例19的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1、R2为乙基，R3、R5、R6为氢，R4为ω-羧基取代15个碳原子烷基，R7、R8为乙基，R10、R12、R13为氢。
实施例69
按照实施例68制备的产物经过烷基化、与光气或者二硫化碳反应可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1、R2为乙基，R3、R5、R6为氢，R4为ω-N，N’-二乙胺基取代15个碳原子烷基、ω-N，N’-二十二烷胺基取代15个碳原子烷基、ω-马来酰亚胺基取代15个碳原子烷基、ω-异氰酸酯基取代15个碳原子烷基、ω-异硫氰酸酯基取代15个碳原子烷基，R7、R8为乙基，R10、R12、R13为氢。
实施例70
按照实施例19的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1、R2为乙基，R3、R5、R6为氢，R4为ω-羟基取代2个碳原子烷基，R7、R8为乙基，R10、R12、R13为氢。
实施例71
按照实施例19的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1、R2为乙基，R3、R5、R6为氢，R4为ω-羟基取代15个碳原子烷基，R7、R8为乙基，R10、R12、R13为氢。
实施例72
按照实施例19的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1、R2为乙基，R3、R5、R6为氢，R4为ω-氯取代2个碳原子烷基，R7、R8为乙基，R10、R12、R13为氢。
实施例73
按照实施例19的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1、R2为乙基，R3、R5、R6为氢，R4为ω-氯取代15个碳原子烷基，R7、R8为乙基，R10、R12、R13为氢。
实施例74
按照实施例19的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1、R2为乙基，R3、R5、R6为氢，R4为ω-磺酸基取代2个碳原子烷基，R7、R8为乙基，R10、R12、R13为氢。
实施例75
按照实施例19的方法，可制得的产物结构I中，Y为O，Z为NR7R8，R1、R2为乙基，R3、R5、R6为氢，R4为ω-磺酸基取代15个碳原子烷基，R7、R8为乙基，R10、R12、R13为氢。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (14)
1.一类基于香豆素的近红外的荧光染料，其特征在于，具有如下结构式I：
Y为O、S或者NR11；Z为NR7R8或者OR9；R1、R2、R7、R8、R9、R11分别独立的为氢、烃基、醚基、取代烷基、酰基或芳基；R3、R5、R6、R10、R12、R13分别独立的为氢、低级烃基或卤素；R4为氢、低级烃基、取代烷基或卤素；
为阴离子；
所述的R1、R2、R7、R8、R9、R11中烃基为直链、支链或环状；所述烃基包含1-16个碳原子；
所述R1、R2、R7、R8、R9、R11的醚基中碳原子数为4～16，氧原子数≤8；
所述的R1、R2、R4、R7、R8、R9、R11中取代烷基为直链或支链；所述取代烷基为苄基、ω-羧基取代1-16个碳原子烷基、ω-羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基、ω-酰胺基取代1-16个碳原子烷基、ω-酰卤基取代1-16个碳原子烷基、ω-磺酸基取代1-16个碳原子烷基、ω-磺酰氯基取代1-16个碳原子烷基、ω-卤素取代1-16个碳原子烷基、ω-羟基取代1-16个碳原子烷基、ω-氨基取代1-16个碳原子烷基、ω-巯基取代1-16个碳原子烷基或ω-马来酰亚胺基取代1-16个碳原子烷基；其中所述ω-羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基中羧酸酯基为2-16个碳原子烷基羧酸酯基、苄基酯基或N-琥珀酰亚胺酯基；所述的ω-酰胺基取代1-16个碳原子烷基中酰胺基为2-16个碳原子酰胺基或马来酰亚胺基；
所述的R1、R2、R7、R8、R9、R11中酰基为2-6个碳原子酰基、叔丁氧羰基、苯甲酰基、1-6个碳原子取代苯甲酰基或卤素取代苯甲酰基；
所述的R1、R2、R7、R8、R9、R11中芳基为苯基、低级烷基取代苯基、低级烷氧基取代苯基、卤素取代苯基、硝基取代苯基、羧基取代苯基、羧酸酯基取代苯基、酰胺基取代苯基、酰卤基取代苯基、磺酸基取代苯基、磺酰氯基取代苯基、羟基取代苯基、氨基取代苯基、胺基取代苯基、异氰酸酯基取代苯基或异硫氰酸酯基取代苯基；其中所述的羧酸酯基取代苯基中羧酸酯基为2-16个碳原子烷基酯基、苄基酯基或N-琥珀酰亚胺酯基；所述的酰胺基取代苯基中酰胺基为2-16个碳原子酰胺基或马来酰亚胺基；所述的胺基取代苯基中的胺基为NR7R8；
所述
为平衡电荷的任意有机或者无机阴离子；
所述卤素为氟、氯、溴或碘。
2.根据权利要求1所述的荧光染料，其特征在于，R1与R3、R1与R13、R2与R3、R2与R13、R7与R6、R8与R6、R7与R10、R8与R10、R1与R2或R7与R8可以独立形成如下Ia-In结构：
其中R为氢或者低级烷基；Y1为O、S或者NR11。
3.根据权利要求1或2所述的荧光染料，其特征在于，当Z为NR7R8时，
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的烃基为甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、烯丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、2-甲基戊基、环己基、庚基、2-甲基己基、辛基或2-甲基庚基；
所述的R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13中的低级烃基为甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、烯丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基或己基；
所述R1、R2、R7、R8、R11中的醚基为CH2CH2OCH2CH3、CH2CH2OCH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)2CH2CH3、CH2CH2(OCH2CH2)2CH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)3CH2CH3、CH2CH2(OCH2CH2)3CH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)4CH2CH3或CH2CH2(OCH2CH2)4CH2CH2OH；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-羧基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOOH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-2-16个碳原子烷基羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOO(CH2)nCH3或(CH2)mCOOC(CH3)3，其中m为1-12，n为0-7；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-苄基羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOOCH2C6H5，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-N-琥珀酰亚胺基酯基取代1-16个碳原子烷基为其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-2-16个碳原子酰胺基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCONH(CH2)nCH3或(CH2)mCON[(CH2)nCH3]2，其中m为1-12，n为0-7；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-马来酰亚胺基取代1-16个碳原子烷基为其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-酰卤基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOCl或(CH2)mCOBr，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-磺酸基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSO3H，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-磺酰氯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSO3Cl，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-卤素取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCl、(CH2)mBr或(CH2)mI，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-羟基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mOH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-氨基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mNH2，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-巯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-马来酰亚胺基取代1-16个碳原子烷基为
其中m为1-12；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中酰基为乙酰基、叔丁氧羰基、苯甲酰基、甲基取代苯甲酰基、乙基取代苯甲酰基，氯取代苯甲酰基或溴取代苯甲酰基；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的低级烷基取代苯基为甲基取代苯基、乙基取代苯基、丙基取代苯基、异丙基取代苯基、丁基取代苯基、异丁基取代苯基、戊基取代苯基、叔丁基取代苯基或己基取代苯基；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的低级烷氧基取代苯基为甲氧基取代苯基、乙氧基取代苯基、丙氧基取代苯基、丁氧基取代苯基、戊氧基取代苯基、叔丁氧基取代苯基或己氧基取代苯基；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的卤素取代苯基为氟取代苯基、氯取代苯基、溴取代苯基或碘取代苯基；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的2-16个碳原子烷基羧酸酯基取代苯基为甲酸甲酯基取代苯基、甲酸乙酯基取代苯基、甲酸丙酯基取代苯基、甲酸丁酯基取代苯基、甲酸戊酯基取代苯基、甲酸己酯基取代苯基、甲酸庚酯基取代苯基、甲酸辛酯基取代苯基、甲酸壬酯基取代苯基、甲酸奎酯基取代苯基、甲酸十一烷基酯基取代苯基或甲酸十二烷基酯基取代苯基；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的2-16个碳原子烷基酰胺基取代苯基为C6H4CONH(CH2)nCH3或C6H4CON[(CH2)nCH3]2，其中n为0-7；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的胺基取代苯基为C6H4NH(CH2)nCH3、C6H4N[(CH2)nCH3]2、C6H4NH(CH2)nCH2COOH、C6H4N[(CH2)nCH2COOH]2或C6H4NHCOCH3，其中n为0-7。
4.根据权利要求1或2所述的荧光染料，其特征在于，当Z为OR9时，
所述的R1、R2、R9、R11中的烃基为甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、烯丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、2-甲基戊基、环己基、庚基、2-甲基己基、辛基或2-甲基庚基；
所述的R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13中的低级烃基为甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、烯丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基或己基；
所述R1、R2、R9、R11中醚基为CH2CH2OCH2CH3、CH2CH2OCH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)2CH2CH3、CH2CH2(OCH2CH2)2CH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)3CH2CH3、CH2CH2(OCH2CH2)3CH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)4CH2CH3或CH2CH2(OCH2CH2)4CH2CH2OH；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-羧基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOOH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-2-16个碳原子烷基羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOO(CH2)nCH3或(CH2)mCOOC(CH3)3，其中m为1-12，n为0-7；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-苄基羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOOCH2C6H5，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-N-琥珀酰亚胺基酯基取代1-16个碳原子烷基为
其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-2-16个碳原子酰胺基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCONH(CH2)nCH3或(CH2)mCON[(CH2)nCH3]2，其中m为1-12，n为0-7；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-马来酰亚胺基取代1-16个碳原子烷基为
其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-酰卤基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOCl，(CH2)mCOBr，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-磺酸基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSO3H，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-磺酰氯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSO3Cl，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-卤素取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCl，(CH2)mBr，(CH2)mI，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-羟基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mOH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-氨基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mNH2，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-巯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-马来酰亚胺基取代1-16个碳原子烷基为
其中m为1-12；
所述的R1、R2、R9、R11中酰基为乙酰基、叔丁氧羰基、苯甲酰基、甲基取代苯甲酰基、乙基取代苯甲酰基、氯取代苯甲酰基或溴取代苯甲酰基；
所述的R1、R2、R9、R11中的低级烷基取代苯基为甲基取代苯基、乙基取代苯基、丙基取代苯基、异丙基取代苯基、丁基取代苯基、异丁基取代苯基、戊基取代苯基、叔丁基取代苯基或己基取代苯基；
所述的R1、R2、R9、R11中的低级烷氧基取代苯基为甲氧基取代苯基、乙氧基取代苯基、丙氧基取代苯基、丁氧基取代苯基、戊氧基取代苯基、叔丁氧基取代苯基或己氧基取代苯基；
所述的R1、R2、R9、R11中的卤素取代苯基为氟取代苯基、氯取代苯基、溴取代苯基或碘取代苯基；
所述的R1、R2、R9、R11中的2-16个碳原子烷基羧酸酯基取代苯基为甲酸甲酯基取代苯基、甲酸乙酯基取代苯基、甲酸丙酯基取代苯基、甲酸丁酯基取代苯基、甲酸戊酯基取代苯基、甲酸己酯基取代苯基、甲酸庚酯基取代苯基、甲酸辛酯基取代苯基、甲酸壬酯基取代苯基、甲酸奎酯基取代苯基、甲酸十一烷基酯基取代苯基或甲酸十二烷基酯基取代苯基；
所述的R1、R2、R9、R11中的2-16个碳原子烷基酰胺基取代苯基为C6H4CONH(CH2)nCH3或C6H4CON[(CH2)nCH3]2，其中n为0-7；
所述的R1、R2、R9、R11中的胺基取代苯基为C6H4NH(CH2)nCH3、C6H4N[(CH2)nCH3]2、C6H4NH(CH2)nCH2COOH、C6H4N[(CH2)nCH2COOH]2或C6H4NHCOCH3，其中n为0-7。
5.根据权利要求1或2所述的荧光染料，其特征在于，所述荧光染料具有以下结构：
6.根据权利要求1所述的荧光染料，其特征在于，当Y为O，R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13为氢，Z为羟基时，R1、R2不同时为乙基；当Y为O，R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13为氢，Z为甲氧基时，R1、R2不同时为甲基。
7.根据权利要求1所述的荧光染料，其特征在于，当Y为O，R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13为氢，Z为二甲胺基时，NR1R2不为二甲胺基或哌啶基。
8.如权利要求1-7所述的一类基于香豆素的近红外的荧光染料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将1毫摩尔化合物II与1毫摩尔化合物III混合在5-20毫升溶剂中形成混合溶液，加入体积占混合溶液0.01-1的浓酸，在加热条件下反应1-8小时，冷却后再加入0.01-1倍体积的质量百分浓度为70％的高氯酸，然后慢慢滴加蒸馏水，析出固体，过滤、真空干燥，柱层析分离得产物I；
所述化合物II的结构式如下：
所述化合物III的结构式如下：
其中X’为卤素；Y’为羟基、巯基或者NHR11；Z为NR7R8或者OR9；R1、R2、R7、R8、R9、R11分别独立的为氢、烃基、醚基、取代烷基、酰基或芳基；R3、R5、R6、R10、R12、R13分别独立的为氢、低级烃基或卤素；R4为氢、低级烃基、取代烷基或卤素；
所述的溶剂是甲醇、乙醇或者乙酸；
所述的浓酸是浓硫酸、浓盐酸或者70％高氯酸；
所述的加热温度为60-150℃。
9.根据权利要求8所述的一类基于香豆素的近红外的荧光染料的制备方法，其特征在于，所述的R1、R2、R7、R8、R9、R11中烃基为直链、支链或环状；所述烃基包含1-16个碳原子；
所述R1、R2、R7、R8、R9、R11的醚基中碳原子数为4～16，氧原子数≤8；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R9、R11的取代烷基为直链或支链；所述取代烷基为苄基、ω-羧基取代1-16个碳原子烷基、ω-羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基、ω-酰胺基取代1-16个碳原子烷基、ω-酰卤基取代1-16个碳原子烷基、ω-磺酸基取代1-16个碳原子烷基、ω-磺酰氯基取代1-16个碳原子烷基、ω-卤素取代1-16个碳原子烷基、ω-羟基取代1-16个碳原子烷基、ω-氨基取代1-16个碳原子烷基、ω-巯基取代1-16个碳原子烷基或ω-马来酰亚胺基取代1-16个碳原子烷基；其中所述ω-羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基中羧酸酯基为2-16个碳原子烷基羧酸酯基、苄基酯基或N-琥珀酰亚胺酯基；所述的ω-酰胺基取代1-16个碳原子烷基中酰胺基为2-16个碳原子酰胺基或马来酰亚胺基；
所述的R1、R2、R7、R8、R9、R11中酰基为2-6个碳原子酰基、叔丁氧羰基、苯甲酰基、1-6个碳原子取代苯甲酰基或卤素取代苯甲酰基；
所述的R1、R2、R7、R8、R9、R11中芳基为苯基、低级烷基取代苯基、低级烷氧基取代苯基、卤素取代苯基、硝基取代苯基、羧基取代苯基、羧酸酯基取代苯基、酰胺基取代苯基、酰卤基取代苯基、磺酸基取代苯基、磺酰氯基取代苯基、羟基取代苯基、氨基取代苯基、胺基取代苯基、异氰酸酯基取代苯基或异硫氰酸酯基取代苯基；其中所述的羧酸酯基取代苯基中羧酸酯基为2-16个碳原子烷基酯基、苄基酯基或N-琥珀酰亚胺酯基；所述的酰胺基取代苯基中酰胺基为2-16个碳原子酰胺基或马来酰亚胺基；所述的胺基取代苯基中的胺基为NR7R8；
所述卤素为氟、氯、溴或碘。
10.根据权利要求8或9所述的一类基于香豆素的近红外的荧光染料的制备方法，其特征在于，所述化合物II和化合物III可以独立形成如下IIa-IIg和IIIa-IIIg结构：
其中R为氢或者低级烷基；Y1为O、S或者NR11。
11.根据权利要求8或9所述的一类基于香豆素的近红外的荧光染料的制备方法，其特征在于，当Z为NR7R8时，
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的烃基为甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、烯丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、2-甲基戊基、环己基、庚基、2-甲基己基、辛基或2-甲基庚基；
所述的R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13中的低级烃基为甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、烯丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基或己基；
所述R1、R2、R7、R8、R11中的醚基为CH2CH2OCH2CH3、CH2CH2OCH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)2CH2CH3、CH2CH2(OCH2CH2)2CH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)3CH2CH3、CH2CH2(OCH2CH2)3CH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)4CH2CH3或CH2CH2(OCH2CH2)4CH2CH2OH；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-羧基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOOH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-2-16个碳原子烷基羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOO(CH2)nCH3或(CH2)mCOOC(CH3)3，其中m为1-12，n为0-7；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-苄基羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOOCH2C6H5，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-N-琥珀酰亚胺基酯基取代1-16个碳原子烷基为
其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-2-16个碳原子酰胺基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCONH(CH2)nCH3或(CH2)mCON[(CH2)nCH3]2，其中m为1-12，n为0-7；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-马来酰亚胺基取代1-16个碳原子烷基为
其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-酰卤基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOCl或(CH2)mCOBr，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-磺酸基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSO3H，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-磺酰氯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSO3Cl，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-卤素取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCl、(CH2)mBr或(CH2)mI，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-羟基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mOH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-氨基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mNH2，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-巯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R7、R8、R11中的ω-马来酰亚胺基取代1-16个碳原子烷基为
其中m为1-12；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中酰基为乙酰基、叔丁氧羰基、苯甲酰基、甲基取代苯甲酰基、乙基取代苯甲酰基，氯取代苯甲酰基或溴取代苯甲酰基；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的低级烷基取代苯基为甲基取代苯基、乙基取代苯基、丙基取代苯基、异丙基取代苯基、丁基取代苯基、异丁基取代苯基、戊基取代苯基、叔丁基取代苯基或己基取代苯基；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的低级烷氧基取代苯基为甲氧基取代苯基、乙氧基取代苯基、丙氧基取代苯基、丁氧基取代苯基、戊氧基取代苯基、叔丁氧基取代苯基或己氧基取代苯基；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的卤素取代苯基为氟取代苯基、氯取代苯基、溴取代苯基或碘取代苯基；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的2-16个碳原子烷基羧酸酯基取代苯基为甲酸甲酯基取代苯基、甲酸乙酯基取代苯基、甲酸丙酯基取代苯基、甲酸丁酯基取代苯基、甲酸戊酯基取代苯基、甲酸己酯基取代苯基、甲酸庚酯基取代苯基、甲酸辛酯基取代苯基、甲酸壬酯基取代苯基、甲酸奎酯基取代苯基、甲酸十一烷基酯基取代苯基或甲酸十二烷基酯基取代苯基；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的2-16个碳原子烷基酰胺基取代苯基为C6H4CONH(CH2)nCH3或C6H4CON[(CH2)nCH3]2，其中n为0-7；
所述的R1、R2、R7、R8、R11中的胺基取代苯基为C6H4NH(CH2)nCH3、C6H4N[(CH2)nCH3]2、C6H4NH(CH2)nCH2COOH、C6H4N[(CH2)nCH2COOH]2或C6H4NHCOCH3，其中n为0-7。
12.根据权利要求8或9所述的一类基于香豆素的近红外的荧光染料的制备方法，其特征在于，当Z为OR9时，
所述的R1、R2、R9、R11中的烃基为甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、烯丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、2-甲基戊基、环己基、庚基、2-甲基己基、辛基或2-甲基庚基；
所述的R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13中的低级烃基为甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、烯丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基或己基；
所述R1、R2、R9、R11中醚基为CH2CH2OCH2CH3、CH2CH2OCH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)2CH2CH3、CH2CH2(OCH2CH2)2CH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)3CH2CH3、CH2CH2(OCH2CH2)3CH2CH2OH、CH2CH2(OCH2CH2)4CH2CH3或CH2CH2(OCH2CH2)4CH2CH2OH；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-羧基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOOH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-2-16个碳原子烷基羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOO(CH2)nCH3或(CH2)mCOOC(CH3)3，其中m为1-12，n为0-7；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-苄基羧酸酯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOOCH2C6H5，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-N-琥珀酰亚胺基酯基取代1-16个碳原子烷基为
其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-2-16个碳原子酰胺基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCONH(CH2)nCH3或(CH2)mCON[(CH2)nCH3]2，其中m为1-12，n为0-7；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-马来酰亚胺基取代1-16个碳原子烷基为其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-酰卤基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCOCl，(CH2)mCOBr，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-磺酸基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSO3H，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-磺酰氯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSO3Cl，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-卤素取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mCl，(CH2)mBr，(CH2)mI，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-羟基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mOH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-氨基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mNH2，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-巯基取代1-16个碳原子烷基为(CH2)mSH，其中m为1-12；
所述R1、R2、R4、R9、R11中的ω-马来酰亚胺基取代1-16个碳原子烷基为
其中m为1-12；
所述的R1、R2、R9、R11中酰基为乙酰基、叔丁氧羰基、苯甲酰基、甲基取代苯甲酰基、乙基取代苯甲酰基、氯取代苯甲酰基或溴取代苯甲酰基；
所述的R1、R2、R9、R11中的低级烷基取代苯基为甲基取代苯基、乙基取代苯基、丙基取代苯基、异丙基取代苯基、丁基取代苯基、异丁基取代苯基、戊基取代苯基、叔丁基取代苯基或己基取代苯基；
所述的R1、R2、R9、R11中的低级烷氧基取代苯基为甲氧基取代苯基、乙氧基取代苯基、丙氧基取代苯基、丁氧基取代苯基、戊氧基取代苯基、叔丁氧基取代苯基或己氧基取代苯基；
所述的R1、R2、R9、R11中的卤素取代苯基为氟取代苯基、氯取代苯基、溴取代苯基或碘取代苯基；
所述的R1、R2、R9、R11中的2-16个碳原子烷基羧酸酯基取代苯基为甲酸甲酯基取代苯基、甲酸乙酯基取代苯基、甲酸丙酯基取代苯基、甲酸丁酯基取代苯基、甲酸戊酯基取代苯基、甲酸己酯基取代苯基、甲酸庚酯基取代苯基、甲酸辛酯基取代苯基、甲酸壬酯基取代苯基、甲酸奎酯基取代苯基、甲酸十一烷基酯基取代苯基或甲酸十二烷基酯基取代苯基；
所述的R1、R2、R9、R11中的2-16个碳原子烷基酰胺基取代苯基为C6H4CONH(CH2)nCH3或C6H4CON[(CH2)nCH3]2，其中n为0-7；
所述的R1、R2、R9、R11中的胺基取代苯基为C6H4NH(CH2)nCH3、C6H4N[(CH2)nCH3]2、C6H4NH(CH2)nCH2COOH、C6H4N[(CH2)nCH2COOH]2或C6H4NHCOCH3，其中n为0-7。
13.根据权利要求8所述的一类基于香豆素的近红外的荧光染料的制备方法，其特征在于，当Y’为羟基，R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13为氢，Z为羟基时，R1、R2不同时为乙基；当Y’为羟基，R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13为氢，Z为甲氧基时，R1、R2不同时为甲基；当Y’为羟基，R3、R4、R5、R6、R10、R12、R13为氢，Z为二甲胺基时，NR1R2不为二甲胺基或哌啶基。
14.如权利要求1-7所述的基于香豆素的近红外的荧光染料的应用，其特征在于，应用于生物大分子的共价荧光标记；所述生物大分子为核酸或蛋白质。
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