CN110204568B - 一类硅基取代香豆素衍生物及其合成方法 - Google Patents

一类硅基取代香豆素衍生物及其合成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110204568B
CN110204568B CN201910587791.5A CN201910587791A CN110204568B CN 110204568 B CN110204568 B CN 110204568B CN 201910587791 A CN201910587791 A CN 201910587791A CN 110204568 B CN110204568 B CN 110204568B
Authority
CN
China
Prior art keywords
compound
reaction
stirring
anhydrous
finished
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910587791.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110204568A (zh
Inventor
崔晓燕
黎琛
温敏
杨姣姣
李敏
李妮
王宁
孙琰
樊梦婷
张梦元
周瑶
冯晓薇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
East China Normal University
Original Assignee
East China Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by East China Normal University filed Critical East China Normal University
Priority to CN201910587791.5A priority Critical patent/CN110204568B/zh
Publication of CN110204568A publication Critical patent/CN110204568A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110204568B publication Critical patent/CN110204568B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/10Compounds having one or more C—Si linkages containing nitrogen having a Si-N linkage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K9/00Tenebrescent materials, i.e. materials for which the range of wavelengths for energy absorption is changed as a result of excitation by some form of energy
    • C09K9/02Organic tenebrescent materials
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1096Heterocyclic compounds characterised by ligands containing other heteroatoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一类硅基取代香豆素衍生物,该类衍生物结构如式I所示,其中,R为氮甲基、氮乙基、氮氢乙基、氮四元环、氮乙基五元环或氮乙基六元环。其制备是以对应的芳香胺为起始原料,三氯氧磷和DMF作为反应试剂先进行苯胺的甲酰化反应,然后以正丁基锂作为反应试剂,无水THF作为溶剂进行醛基的叶立德反应,再以正丁基锂为反应试剂进行锂化反应,得到二甲基硅取代的中间产物,最后用GrubbsII催化剂催化双烯的复分解反应从而实现分子内的关环,并用二氧化硒氧化得到最终产物。本发明合成一类新型的硅基取代香豆素衍生物,其对环境极性敏感,可以用于生物体内细胞活动的监测。
Figure DDA0002115055490000011

Description

一类硅基取代香豆素衍生物及其合成方法
技术领域
本发明涉及有机分子荧光染料领域,具体涉及一类硅基取代香豆素衍生物及其合成方法。
背景技术
香豆素是一种苯并吡喃酮类结构的化合物,有良好的生物活性和光物理性质,且具有细胞相容性好毒性小,易修饰等特点,是一类优良的荧光母体。基于香豆素母体的荧光探针不胜枚举,既有用于小分子比如谷胱甘肽、双氧水、苯硫醇等的检测,也有在细胞成像、蛋白检测等方面的应用。但由于香豆素分子发射波长在450nm附近,不利于细胞成像。因此通过对香豆素分子的骨架进行修饰使其波长红移对于其生物学应用具有重要意义。
相关文献报道(Chemical Communications,2011,47(14):4162-4164;ACSChemical Biology,2011,6(6):600-608.)硅基取代的荧光素或罗丹明荧光光谱能发生一个较大的红移,这和Si取代后影响了分子的电子结构及轨道性质有关。但是,目前没有文献报道硅基取代的香豆素的合成、性质与应用。所以合成硅基取代的香豆素衍生物具有重要的研究意义和应用价值。
发明内容
本发明的目的是提供一类硅基取代香豆素衍生物及其合成方法,该类衍生物具有较大的stokes位移,在不同的溶剂中有较宽的光谱范围,能有效的对生物体内极性变化进行监测。
实现本发明目的的具体技术方案是:
一类硅基取代香豆素衍生物,特点是所述衍生物具有式I结构:
Figure BDA0002115055470000011
其中,R为氮甲基、氮乙基、氮氢乙基、氮四元环、氮乙基五元环或氮乙基六元环。所述衍生物具体形式为:
Figure BDA0002115055470000021
一种上述的硅基取代香豆素衍生物的合成方法,该方法包括以下具体步骤:
当R=氮甲基、氮乙基、氮四元环、氮五元环和氮六元环时,
步骤1:在干燥的氩气保护的密封容器中加入DMF,冰水浴下加入POCl3,在冰水浴下搅拌30-60min,然后加入化合物1,常温下搅拌6-12h,反应完成后,将反应体系倒入冰水中,过滤,洗涤,得到的固体再次用二氯甲烷溶解,加入无水硫酸钠干燥、过滤,旋蒸除去滤液得到化合物2;其中,所述化合物1与POCl3物质的量之比为1:3~4;
步骤2:在干燥的氩气保护的密封容器中加入甲基三苯基碘化磷、无水THF,冰水浴下加入n-BuLi,此温度下搅拌20-40min,然后逐滴加入化合物2的THF溶液,加完后在室温下搅拌1-2h,反应完成后,过滤并用石油醚冲洗3-5遍,再用食盐水洗滤液,无水Na2SO4干燥,真空除去溶剂得到化合物3;其中,所述化合物2、甲基三苯基碘化磷与n-BuLi物质的量之比为:1:1.2~1.3:1.1~1.2;
步骤3:在干燥的氩气保护的密封容器中加入化合物3、无水THF,在-78℃下加入n-BuLi,此温度下搅拌1-2h,然后加入二甲基丙烯基氯硅烷,缓慢升至室温,搅拌过夜,反应完成后,加水淬灭反应,乙酸乙酯萃取,盐水洗涤有机相,无水Na2SO4干燥,真空除去溶剂;柱层析法(硅胶、纯石油醚)进一步纯化,得到化合物4;其中,化合物3、n-BuLi与二甲基烯丙基氯硅烷物质的量之比为1:1.2~1.3:1.3~1.5;
步骤4:在干燥的氩气保护的密封容器中加入化合物4和催化剂GrubbsII,加入无水CH2Cl2,搅拌4-8h,旋蒸除去溶剂,加入SeO2和1,4-二氧六环,在100℃下回流1-2h,反应完成后,硅藻土过滤,旋蒸除去溶剂;柱层析(硅胶、AcOEt/石油醚)进一步纯化后得到化合物SiC A、SiC B、SiC D、SiC E和SiCF;其中,化合物4、GrubbsII与SeO2的物质的量之比为1:0.05~0.1:1.1~1.2;
Figure BDA0002115055470000022
当R=氮氢乙基时,该方法包括以下具体步骤:
步骤1:在干燥的氩气保护的密封容器中加入DMF,冰水浴下加入POCl3,在冰水浴下搅拌30-60min,然后加入化合物1c,常温下搅拌6-12h,反应完成后,将反应体系倒入冰水中,过滤,洗涤,得到的固体再次用二氯甲烷溶解,加入无水硫酸钠干燥、过滤,旋蒸除去滤液得到化合物2c;其中,所述化合物1c与POCl3物质的量之比为1:3~4;
步骤2:在干燥的氩气保护的密封容器中加入甲基三苯基碘化磷、无水THF,冰水浴下加入n-BuLi,此温度下搅拌20-40min,然后逐滴加入化合物2c的THF溶液,加完后在室温下搅拌1-2h,反应完成后,过滤并用石油醚冲洗3-5遍,再用食盐水洗滤液,无水Na2SO4干燥,真空除去溶剂得到化合物3c;其中,所述化合物2c、甲基三苯基碘化磷与n-BuLi物质的量之比为:1:1.2~1.3:1.1~1.2;
步骤3:在干燥的氩气保护的密封容器中加入化合物3c、无水THF,在-78℃下加入n-BuLi,此温度下搅拌1-2h,然后加入二甲基丙烯基氯硅烷,缓慢升至室温,搅拌过夜,反应完成后,加水淬灭反应,乙酸乙酯萃取,盐水洗涤有机相,无水Na2SO4干燥,真空除去溶剂;柱层析法(硅胶、纯石油醚)进一步纯化,得到化合物4c;其中,化合物3c、n-BuLi与二甲基烯丙基氯硅烷物质的量之比为1:1.2~1.3:1.3~1.5;
步骤4:在干燥的氩气保护的密封容器中加入化合物4c和催化剂GrubbsII,加入无水CH2Cl2,搅拌4-8h,旋蒸除去溶剂,加入SeO2和1,4-二氧六环,在100℃下回流1-2h,反应完成后,硅藻土过滤,旋蒸除去溶剂;柱层析(硅胶、AcOEt/石油醚)进一步纯化后得到化合物5c其中,化合物4c、GrubbsII与SeO2的物质的量之比为1:0.05~0.1:1.1~1.2;
步骤5:在干燥的氩气保护的密封管中加入化合物5c、Pd(PPh3)4、1,3-二甲基巴比妥酸及无水CH2Cl2,体系在常温下反应16-24h,饱和NaHCO3水溶液猝灭反应后,CH2Cl2萃取;饱和NaHCO3水溶液和盐水洗涤,无水Na2SO4干燥;柱层析(硅胶,AcOEt/CH2Cl2)对粗产品进行纯化,得到硅基香豆素衍生物SiC C;其中,化合物5c、Pd(PPh3)4与1,3-二甲基巴比妥酸的物质的量之比为:1:0.05~0.1:0.1~0.2;
Figure BDA0002115055470000031
当R=氮甲基、氮乙基、氮四元环、氮五元环和氮六元环时,具体合成过程如下式所示:
Figure BDA0002115055470000032
当R=氮氢乙基时,合成过程如下式所示:
Figure BDA0002115055470000041
本发明的有益效果:本发明能提供一类具有较大stokes位移的硅基取代香豆素衍生物,其在不同溶剂中具有较宽的光谱范围,是一类良好的溶剂致变色香豆素衍生物,利用其荧光成像特点可以用来对生物体内与极性相关的生物活动进行监测,例如对细胞膜成分的检测,细胞凋亡过程的监测以及对脂肪细胞分化过程中脂肪颗粒的识别成像。
附图说明
图1为本发明硅基香豆素衍生物在水中的紫外吸收光谱图;
图2为本发明硅基香豆素衍生物在水中的荧光发射光谱图;
图3为本发明硅基香豆素衍生物SiCB在不同溶剂中的紫外吸收光谱图;
图4为本发明硅基香豆素衍生物SiCB在不同溶剂中的荧光发射光谱图。
具体实施方式
下面用具体实施例对本发明中的硅基香豆素衍生物的合成方法、采用该方法所合成的具有全新结构的硅基香豆素衍生物进一步详细说明。
实施例1
Figure BDA0002115055470000042
将间溴苯胺(4g,23.26mmol)、3M H2SO4(1.8eq,14mL)、甲醛溶液(3eq)加入干燥的烧瓶中,冰浴中搅拌30min,加入NaBH4(4eq,3.4g),室温搅拌2小时。反应完成后,加入饱和NaHCO3溶液,乙酸乙酯萃取。有机相混合,饱和盐水洗2次,无水Na2SO4干燥,真空除溶剂。柱层析(硅胶、AcOEt/石油醚)进一步纯化,得到1a(3.95g,85%)。
实施例2
Figure BDA0002115055470000051
将间溴苯胺(4g,23.26mmol)、碳酸钾(3.16g,1eq)、碘乙烷(8g,2.2eq)、乙腈溶液(40mL)加入干燥烧瓶中,80℃搅拌12小时。反应完成后,用乙酸乙酯过滤萃取。将有机相混合,饱和盐水洗涤,无水Na2SO4干燥,真空除去溶剂。通过柱层析(硅胶、AcOEt/石油醚)进一步纯化,得到1b(4.2g,80%)。
实施例3
Figure BDA0002115055470000052
干燥烧瓶中加入6-溴吲哚啉(2g,10mmol),碳酸钾(1.36g,1eq),碘乙烷(3.43g,2.2eq)和乙腈(20mL),80℃搅拌12小时。反应完成后,过滤,乙酸乙酯萃取。将有机相混合,用饱和盐水洗,用无水Na2SO4干燥,真空除溶剂。柱层析(硅胶、AcOEt/石油醚)进一步纯化,得到1e(1.85g,82%)。
实施例4
Figure BDA0002115055470000053
干燥烧瓶中加入7-溴-1,2,3,4-四氢喹啉盐酸盐(2g,8mmol),碳酸钾(6.66g,6eq),碘乙烷(5g,4eq)和乙腈40mL,80℃下搅拌48小时。反应完成后,过滤后用乙酸乙酯萃取。将有机相混合,饱和盐水洗涤,无水Na2SO4干燥,真空除溶剂。柱层析(硅胶、AcOEt/石油醚)进一步纯化,得到1e(1.34g,70%)。
实施例5
R=氮甲基、氮乙基、氮五元环和氮六元环时,
Figure BDA0002115055470000054
R=氮氢乙基时,
Figure BDA0002115055470000061
充满氩气的烧瓶加入DMF(10mL)和POCl3(2.8ml,3eq),0℃下搅拌30min。加入化合物1(10mmol)的DMF溶液室温搅拌6h。反应完成后,溶液倒入冰水中,将沉淀物过滤水洗多次后二氯甲烷溶解固体,无水Na2SO4干燥,旋蒸除去溶剂。柱层析法(硅胶,AcOEt/)对粗产品进一步纯化,得到2a-2f。产率80%。
化合物2a核磁:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ10.09(s,1H),7.79(d,J=8.9Hz,1H),6.79(d,J=2.4Hz,1H),6.63(dd,J=8.9,2.0Hz,1H),3.08(s,6H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ190.22,154.49,131.04,129.71,122.01,114.83,110.58,40.09.
化合物2b核磁:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ10.00(s,1H),7.72(d,J=9.0Hz,1H),6.72(d,J=2.4Hz,1H),6.56(dd,J=9.0,2.1Hz,1H),3.36(q,J=7.1Hz,4H),1.17(t,J=7.2Hz,6H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ189.75,152.47,130.02,121.44,114.30,110.25,44.77,12.41.
化合物2c核磁:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ10.06(s,1H),7.77(d,J=8.9Hz,1H),6.79(d,J=2.4Hz,1H),6.62(dd,J=8.9,2.2Hz,1H),5.82(ddt,J=16.8,10.2,4.6Hz,1H),5.32–5.11(m,2H),3.99–3.95(m,2H),3.44(q,J=7.1Hz,2H),1.23(t,J=7.1Hz,3H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ190.02,153.03,131.96,131.21,129.88,122.00,116.84,114.76,110.63,52.47,45.29,12.25.
化合物2e核磁:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ10.04(s,1H),7.57(s,1H),6.47(s,1H),3.62(t,J=8.6Hz,2H),3.28(q,J=7.2Hz,2H),2.99(t,J=8.4Hz,2H),1.21(t,J=7.2Hz,3H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ189.97,157.08,130.37,129.86,124.78,122.63,108.44,51.41,41.06,26.70,11.65.
化合物2f核磁:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ10.02(s,1H),7.52(s,1H),6.68(s,1H),3.44–3.33(m,4H),2.71(t,J=6.3Hz,2H),1.94(p,J=6.1Hz,2H),1.22(t,J=7.1Hz,3H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ190.03,150.40,129.73,128.02,121.44,121.24,112.81,48.56,45.68,27.42,21.28,11.10。
实施例6
Figure BDA0002115055470000071
将2-溴-4-氟苯甲醛(2g,8mmol)、碳酸钾(6.66g,6eq)、碘乙烷(5g,4eq)和乙腈(40mL)分别加入干燥的烧瓶中,80℃搅拌48小时。反应完成后,过滤并用乙酸乙酯萃取。将有机相混合,饱和盐水洗涤,无水Na2SO4干燥,真空除去溶剂。柱层析(硅胶、AcOEt/石油醚)进一步纯化,得到2d(1.34g,70%)。
化合物2d核磁:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ10.07(s,1H),7.76(d,J=8.6Hz,1H),6.46(d,J=2.2Hz,1H),6.29(dd,J=8.6,1.8Hz,1H),4.03(t,J=7.4Hz,4H),2.44(q,J=7.4Hz,2H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ190.20,154.95,131.16,129.58,122.33,113.34,109.21,51.33,16.35。
实施例7
R=氮甲基、氮乙基、氮四元环、氮五元环和氮六元环时
Figure BDA0002115055470000072
R=氮氢乙基时,
Figure BDA0002115055470000073
充满氩气的烧瓶中加入甲基三苯基碘化磷(4.8g,1.2eq)和无水THF(20mL),冰浴中搅拌30min。然后逐滴滴加化合物2(10mmol)的THF溶液,室温搅拌1.5h。反应完成后,加入硅胶(200-300目)过滤(石油醚冲洗滤饼3次),再用食盐水洗滤液,无水Na2SO4干燥,真空除去溶剂。无需进一步纯化。无色油状,产率60%。
化合物3a核磁:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.47(d,J=8.8Hz,1H),7.01(dd,J=17.4,10.9Hz,1H),6.89(d,J=2.5Hz,1H),6.67(dd,J=8.8,2.5Hz,1H),5.55(d,J=17.4Hz,1H),5.16(d,J=10.9Hz,1H),2.98(s,6H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ126.77,124.85,115.53,112.17,111.78,40.31.
化合物3b核磁:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.41(d,J=8.8Hz,1H),6.96(dd,J=17.4,10.9Hz,1H),6.80(d,J=2.7Hz,1H),6.59(dd,J=8.8,2.6Hz,1H),5.49(d,J=17.4Hz,1H),5.09(d,J=10.9Hz,1H),3.33(q,J=7.1Hz,4H),1.16(t,J=7.1Hz,6H).13CNMR(126MHz,Chloroform-d)δ135.33,126.94,114.73,111.54,111.16,77.29,44.40,12.53.
化合物3c核磁:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.46(d,J=8.8Hz,1H),7.02(dd,J=17.4,10.9Hz,1H),6.88(d,J=2.4Hz,1H),6.65(dd,J=8.8,2.4Hz,1H),5.87(ddd,J=16.2,10.3,4.7Hz,1H),5.55(d,J=17.4Hz,1H),5.22(s,1H),5.19(d,J=5.8Hz,1H),5.16(d,J=11.0Hz,1H),3.95–3.90(m,2H),3.41(q,J=7.1Hz,2H),1.22(t,J=7.1Hz,3H).13CNMR(126MHz,Chloroform-d)δ148.59,135.33,133.52,126.90,125.02,124.61,116.19,115.11,111.85,111.50,52.50,44.92,12.33.
化合物3d核磁:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.40(d,J=8.5Hz,1H),6.96(dd,J=17.4,10.9Hz,1H),6.57(d,J=2.4Hz,1H),6.34(dd,J=8.5,2.3Hz,1H),5.50(dd,J=17.4,1.1Hz,1H),5.13(dd,J=10.9,1.1Hz,1H),3.89–3.85(m,4H),2.37(q,J=7.3Hz,2H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ152.27,135.42,126.81,125.92,124.48,114.59,112.39,110.73,77.05,52.26,16.81。
实施例8
R=氮甲基、氮乙基、氮四元环、氮五元环和氮六元环时,
Figure BDA0002115055470000081
R=氮氢乙基时,
Figure BDA0002115055470000082
充满氩气的烧瓶中加入化合物3(5mmol,1.0eq)和无水THF(10mL),-78℃搅拌5min,加入n-BuLi(1.2eq,3.75mL,1.6M正己烷溶液),-78℃搅拌1h。逐滴加入丙烯基二甲基氯硅烷(0.98mL,1.3eq),搅拌过夜。反应完成后,加水淬灭反应,乙酸乙酯萃取,盐水洗涤有机相,无水Na2SO4干燥,真空除去溶剂。柱层析法(硅胶、纯石油醚)进一步纯化,得到化合物4,无色油状,产率85%。
化合物4a核磁:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.55(d,J=8.6Hz,1H),7.01(dd,J=17.1,10.9Hz,1H),6.88(s,1H),6.78(d,J=8.5Hz,1H),5.84(dq,J=17.3,8.9Hz,1H),5.56–5.49(m,1H),5.12(d,J=10.8Hz,1H),4.92(dd,J=26.2,13.5Hz,2H),2.99(s,6H),1.90(d,J=8.0Hz,2H),0.38(s,6H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ149.18,137.59,135.01,126.07,118.30,113.76,113.50,111.16,40.56,24.34,-1.82.
化合物4b核磁:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.54(d,J=8.7Hz,1H),7.00(dd,J=17.2,10.8Hz,1H),6.84(d,J=2.6Hz,1H),6.74(dd,J=8.6,2.4Hz,1H),5.92–5.79(m,1H),5.51(d,J=17.2Hz,1H),5.09(d,J=11.7Hz,1H),4.93(dd,J=25.2,12.7Hz,2H),3.43–3.39(m,4H),1.90(d,J=8.1Hz,2H),1.22(t,J=7.1Hz,6H),0.38(s,6H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ137.53,135.05,126.21,117.41,113.41,112.87,110.42,44.46,24.31,12.66,-1.86.
化合物4c核磁:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.55(d,J=8.7Hz,1H),7.02(dd,J=17.2,10.8Hz,1H),6.86(d,J=2.6Hz,1H),6.76(dd,J=8.7,2.6Hz,1H),5.95–5.83(m,2H),5.56–5.50(m,1H),5.25(dd,J=17.2,1.6Hz,1H),5.23–5.20(m,1H),5.14–5.09(m,1H),5.00–4.90(m,2H),3.97(d,J=4.9Hz,2H),3.48–3.44(m,2H),1.91(d,J=8.1Hz,2H),1.24(d,J=7.1Hz,3H),0.40(s,6H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ146.78,137.54,135.05,134.43,127.31,126.11,117.78,115.95,113.43,113.14,110.66,52.80,44.88,24.30,12.43,-1.85.
化合物4d核磁:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.53(d,J=8.4Hz,1H),7.02(dd,J=17.2,10.8Hz,1H),6.59(d,J=2.5Hz,1H),6.51(dd,J=8.4,2.4Hz,1H),5.85(td,J=17.6,8.1Hz,1H),5.54(d,J=17.2Hz,1H),5.14(d,J=10.8Hz,1H),5.00–4.88(m,2H),3.94(t,J=7.2Hz,4H),2.41(p,J=7.2Hz,2H),1.90(d,J=8.1Hz,2H),0.39(s,6H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ150.73,137.73,137.37,134.94,132.92,125.85,116.98,113.48,112.46,111.28,52.41,24.24,17.01,-1.90.
化合物4e核磁:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.43(s,1H),7.03(dd,J=17.2,10.8Hz,1H),6.61(s,1H),5.92–5.81(m,1H),5.53(d,J=17.1Hz,1H),5.11(d,J=10.9Hz,1H),4.99–4.89(m,2H),3.40(t,J=8.3Hz,2H),3.21(q,J=7.2Hz,2H),3.01(t,J=8.2Hz,2H),1.90(d,J=8.1Hz,2H),1.25(t,J=7.2Hz,3H),0.39(s,6H).13C NMR(500MHz,Chloroform-d)δ151.25,137.89,135.82,135.09,133.57,132.24,121.41,113.37,112.05,110.49,52.10,42.92,28.34,24.43,12.06,-1.72.
化合物4f核磁:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.53(d,J=8.4Hz,1H),7.02(dd,J=17.2,10.8Hz,1H),6.59(d,J=2.5Hz,1H),6.51(dd,J=8.4,2.4Hz,1H),5.85(td,J=17.6,8.1Hz,1H),5.54(d,J=17.2Hz,1H),5.14(d,J=10.8Hz,1H),5.00–4.88(m,2H),3.94(t,J=7.2Hz,4H),2.41(p,J=7.2Hz,2H),1.90(d,J=8.1Hz,2H),0.39(s,6H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ150.73,137.73,134.94,125.85,116.98,113.48,112.46,111.28,76.84,52.41,24.24,17.01,-1.90。
实施例9
R=氮甲基、氮乙基、氮四元环、氮五元环和氮六元环时,
Figure BDA0002115055470000101
R=氮氢乙基时,
Figure BDA0002115055470000102
充满氩气的烧瓶中加入化合物4(1mmol,1.0eq)、Grubbs II催化剂(5%mol)和无水CH2Cl2(10mL),混合物在室温下搅拌4h后,真空除去溶剂。将粗产品、SeO2(122mg,1.1eq)、dioxane(10mL)加入干燥的烧瓶中,100℃回流1h。反应完成后,硅藻土过滤,旋蒸除去溶剂。柱层析(硅胶、AcOEt/石油醚)进一步纯化后得到化合物5。橙红色固体,两步产率50%。
化合物SiC A:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.30(d,J=10.9Hz,1H),7.24(d,J=8.6Hz,1H),6.83(d,J=2.8Hz,1H),6.65(dd,J=8.6,2.8Hz,1H),5.97(d,J=10.9Hz,1H),3.05(s,6H),0.35(s,6H).13C NMR(500MHz,Chloroform-d)δ190.24,150.55,148.72,139.68,133.98,129.18,118.52,112.33,76.83,40.10,-4.01.HRMS(ESI+)Calcd for[M+H]+:232.1152,Found:232.1152.
化合物SiC B:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.29(d,J=10.9Hz,1H),7.22(d,J=8.6Hz,1H),6.80(s,1H),6.62(d,J=7.3Hz,1H),5.95(d,J=10.9Hz,1H),3.43(q,J=7.1Hz,4H),1.21(t,J=7.1Hz,6H),0.35(s,6H).13C NMR(500MHz,Chloroform-d)δ148.75,134.27,128.76,126.03,118.08,111.70,76.80,44.44,12.58,-4.06.HRMS(ESI+)Calcdfor[M+H]+:260.1465,Found:260.1465.
化合物5c:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.29(d,J=10.9Hz,1H),7.22(d,J=8.6Hz,1H),6.81(d,J=2.5Hz,1H),6.64(dd,J=8.6,2.6Hz,1H),5.95(d,J=10.9Hz,1H),5.85(s,1H),5.17(d,J=22.2Hz,2H),3.97(d,J=4.4Hz,2H),3.45(q,J=7.1Hz,2H),1.22(t,J=7.1Hz,3H),0.34(s,6H).13C NMR(500MHz,Chloroform-d)δ148.65,134.08,133.18,129.03,126.58,118.51,116.39,112.14,76.78,52.50,44.96,12.37,-4.10.
化合物SiC D:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.29(d,J=11.0Hz,1H),7.21(d,J=8.3Hz,1H),6.52(d,J=2.5Hz,1H),6.37(dd,J=8.3,2.5Hz,1H),5.97(d,J=11.0Hz,1H),3.99(t,J=7.3Hz,4H),2.43(p,J=7.3Hz,2H),0.34(s,6H).13C NMR(500MHz,Chloroform-d)δ151.63,148.83,133.81,129.31,117.41,111.27,77.05,51.82,16.66,-4.10.HRMS(ESI+)Calcd for[M+H]+:244.1152,Found:244.1145.
化合物SiC E:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.29–7.24(m,1H),7.06(s,1H),6.56(s,1H),5.94(d,J=11.0Hz,1H),3.49(t,J=8.6Hz,2H),3.26(q,J=7.2Hz,2H),3.00(t,J=9.0Hz,2H),1.21(t,J=7.2Hz,3H),0.33(s,6H).1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.29–7.24(m,1H),7.06(s,1H),6.56(s,1H),5.94(d,J=11.0Hz,1H),3.49(t,J=8.6Hz,2H),3.26(q,J=7.2Hz,2H),3.00(t,J=9.0Hz,2H),1.21(t,J=7.2Hz,3H),0.33(s,6H).13CNMR(500MHz,Chloroform-d)δ153.10,149.13,139.04,129.12,128.83,128.24,112.36,77.30,51.34,41.91,27.76,11.88,-4.06.HRMS(ESI+)Calcd for[M+H]+:258.1309,Found:258.1308.
化合物SiC F:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.25(d,J=10.9Hz,1H),6.97(s,1H),6.73(s,1H),5.95(d,J=10.9Hz,1H),3.44(q,J=7.1Hz,2H),3.40–3.33(m,2H),2.76(t,J=6.3Hz,2H),1.98(dt,J=11.6,6.1Hz,2H),1.20(t,J=7.1Hz,3H),0.36(s,6H).13CNMR(126MHz,Chloroform-d)δ148.87,146.05,137.55,133.70,128.75,126.17,122.98,116.92,48.77,45.33,27.96,21.72,11.16,-3.98.HRMS(ESI+)Calcd for[M+H]+:272.1465,Found:272.1463。
实施例10
Figure BDA0002115055470000121
充满氩气的反应管中加入化合物5c(100mg,0.37mmol)、Pd(PPh3)4(21mg,5%mol)和1,3-二甲基巴比妥酸(68mg,1.2eq)。然后加入无水CH2Cl2(2mL),室温搅拌24h。饱和NaHCO3水溶液猝灭反应后,CH2Cl2萃取。饱和NaHCO3水溶液和盐水洗涤,无水Na2SO4干燥。柱层析(硅胶,AcOEt/CH2Cl2)对粗产品进行纯化,得到SiC C(55mg,65%)。
化合物SiC C:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.29(d,J=11.0Hz,1H),7.21(d,J=8.4Hz,1H),6.74(d,J=2.6Hz,1H),6.56(dd,J=8.4,2.6Hz,1H),5.96(d,J=10.9Hz,1H),3.32(s,1H),3.23(q,J=7.2Hz,2H),1.29(t,J=7.2Hz,3H),0.33(s,6H).13C NMR(500MHz,Chloroform-d)δ149.19,148.87,134.41,129.39,128.04,120.16,112.44,77.16,38.14,14.75,-4.04.HRMS(ESI+)Calcd for[M+H]+:232.1152,Found:232.1155。
化合物光学性质的分析:
1.溶液配制
分别精确称取化合物SiCA、SiCB、SiCC、SiCD、SiCE、SiCF1-2mg,用DMSO溶解并配成1mM的高标溶液,备用。
2.样品吸收光谱的测定
将配好的样品溶液用紫外分光光度计(SHIMADZU UV-2600)(石英皿,光路长度1cm)测定其紫外吸收光谱,测定范围300-800nm,测定其最大吸收波长,计算其样品的摩尔吸光系数,结果见表1,吸收光谱图见附图1。并选取SiCB,测定其在不同溶剂中的紫外吸收光谱,结果见表2,吸收光谱图见附图3。
3.样品发射光谱的测定
将配好的样品溶液用荧光光谱仪(SHIMADZU RF-6000)测定其荧光发射光谱,激发波长488nm,测定范围520-800nm,测定其最大发射波长,结果见下表1,样品的荧光发射光谱见附图2。并选取SiCB,测定其在不同溶剂中的荧光发射光谱,结果见表2,荧光发射光谱图见附图4。
表1.化合物光谱数据
Figure BDA0002115055470000122
表2.化合物光谱数据
Figure BDA0002115055470000131

Claims (3)

1.一类硅基取代香豆素衍生物,其特征在于,所述衍生物具体形式为:
Figure FDA0003197124710000011
2.一种权利要求1所述的硅基取代香豆素衍生物的合成方法,其特征在于,R=氮甲基、氮乙基、氮四元环、氮五元环和氮六元环时,具体合成过程如下式所示:
Figure FDA0003197124710000012
其合成方法包括以下具体步骤:
步骤1:在干燥的氩气保护的密封容器中加入DMF,冰水浴下加入POCl3,在冰水浴下搅拌30-60min,然后加入化合物1,常温下搅拌6-12h,反应完成后,将反应体系倒入冰水中,过滤,洗涤,得到的固体再次用二氯甲烷溶解,加入无水硫酸钠干燥、过滤,旋蒸除去滤液得到化合物2;其中,所述化合物1与POCl3物质的量之比为1:3~4;
步骤2:在干燥的氩气保护的密封容器中加入甲基三苯基碘化磷、无水THF,冰水浴下加入n-BuLi,此温度下搅拌20-40min,然后逐滴加入化合物2的THF溶液,加完后在室温下搅拌1-2h,反应完成后,过滤并用石油醚冲洗3-5遍,再用食盐水洗滤液,无水Na2SO4干燥,真空除去溶剂得到化合物3;其中,所述化合物2、甲基三苯基碘化磷与n-BuLi物质的量之比为:1:1.2~1.3:1.1~1.2;
步骤3:在干燥的氩气保护的密封容器中加入化合物3、无水THF,在-78℃下加入n-BuLi,此温度下搅拌1-2h,然后加入二甲基丙烯基氯硅烷,缓慢升至室温,搅拌过夜,反应完成后,加水淬灭反应,乙酸乙酯萃取,盐水洗涤有机相,无水Na2SO4干燥,真空除去溶剂;柱层析进一步纯化,得到化合物4;其中,化合物3、n-BuLi与二甲基烯丙基氯硅烷物质的量之比为1:1.2~1.3:1.3~1.5;
步骤4:在干燥的氩气保护的密封容器中加入化合物4和催化剂Grubbs II,加入无水CH2Cl2,搅拌4-8h,旋蒸除去溶剂,加入SeO2和1,4-二氧六环,在100℃下回流1-2h,反应完成后,硅藻土过滤,旋蒸除去溶剂;柱层析进一步纯化后得到化合物SiC A、SiC B、SiC D、SiCE和SiC F;其中,化合物4、Grubbs II与SeO2的物质的量之比为1:0.05~0.1:1.1~1.2;
Figure FDA0003197124710000021
3.一种权利要求1所述的硅基取代香豆素衍生物的合成方法,其特征在于,
当R=氮氢乙基时,合成过程如下式所示:
Figure FDA0003197124710000022
其合成方法包括以下具体步骤:
步骤1:在干燥的氩气保护的密封容器中加入DMF,冰水浴下加入POCl3,在冰水浴下搅拌30-60min,然后加入化合物1c,常温下搅拌6-12h,反应完成后,将反应体系倒入冰水中,过滤,洗涤,得到的固体再次用二氯甲烷溶解,加入无水硫酸钠干燥、过滤,旋蒸除去滤液得到化合物2c;其中,所述化合物1c与POCl3物质的量之比为1:3~4;
步骤2:在干燥的氩气保护的密封容器中加入甲基三苯基碘化磷、无水THF,冰水浴下加入n-BuLi,此温度下搅拌20-40min,然后逐滴加入化合物2c的THF溶液,加完后在室温下搅拌1-2h,反应完成后,过滤并用石油醚冲洗3-5遍,再用食盐水洗滤液,无水Na2SO4干燥,真空除去溶剂得到化合物3c;其中,所述化合物2c、甲基三苯基碘化磷与n-BuLi物质的量之比为:1:1.2~1.3:1.1~1.2;
步骤3:在干燥的氩气保护的密封容器中加入化合物3c、无水THF,在-78℃下加入n-BuLi,此温度下搅拌1-2h,然后加入二甲基丙烯基氯硅烷,缓慢升至室温,搅拌过夜,反应完成后,加水淬灭反应,乙酸乙酯萃取,盐水洗涤有机相,无水Na2SO4干燥,真空除去溶剂;柱层析进一步纯化,得到化合物4c;其中,化合物3c、n-BuLi与二甲基烯丙基氯硅烷物质的量之比为1:1.2~1.3:1.3~1.5;
步骤4:在干燥的氩气保护的密封容器中加入化合物4c和催化剂Grubbs II,加入无水CH2Cl2,搅拌4-8h,旋蒸除去溶剂,加入SeO2和1,4-二氧六环,在100℃下回流1-2h,反应完成后,硅藻土过滤,旋蒸除去溶剂;柱层析进一步纯化后得到化合物5c;其中,化合物4c、Grubbs II与SeO2的物质的量之比为1:0.05~0.1:1.1~1.2;
步骤5:在干燥的氩气保护的密封管中加入化合物5c、Pd(PPh3)4、1,3-二甲基巴比妥酸及无水CH2Cl2,体系在常温下反应16-24h,饱和NaHCO3水溶液猝灭反应后,CH2Cl2萃取;饱和NaHCO3水溶液和盐水洗涤,无水Na2SO4干燥;柱层析对粗产品进行纯化,得到硅基香豆素衍生物SiC C;其中,化合物5c、Pd(PPh3)4与1,3-二甲基巴比妥酸的物质的量之比为:1:0.05~0.1:0.1~0.2;
Figure FDA0003197124710000031
CN201910587791.5A 2019-07-02 2019-07-02 一类硅基取代香豆素衍生物及其合成方法 Active CN110204568B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910587791.5A CN110204568B (zh) 2019-07-02 2019-07-02 一类硅基取代香豆素衍生物及其合成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910587791.5A CN110204568B (zh) 2019-07-02 2019-07-02 一类硅基取代香豆素衍生物及其合成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110204568A CN110204568A (zh) 2019-09-06
CN110204568B true CN110204568B (zh) 2021-10-12

Family

ID=67795687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910587791.5A Active CN110204568B (zh) 2019-07-02 2019-07-02 一类硅基取代香豆素衍生物及其合成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110204568B (zh)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5526124B2 (ja) * 2009-04-30 2014-06-18 国立大学法人 東京大学 近赤外蛍光化合物
CN102101852B (zh) * 2009-12-21 2013-03-20 中国科学院理化技术研究所 香豆素衍生物及其制备方法和在白光有机电致发光器件中的应用
US9329184B2 (en) * 2011-02-18 2016-05-03 The University Of Tokyo Fluorescent probe
EP2748173B1 (en) * 2011-08-26 2016-11-23 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (EPFL) EPFL-TTO Cell permeable, fluorescent dye
CN102887914B (zh) * 2012-10-17 2015-04-08 华东理工大学 含芳基硼酸香豆素类化合物及其在糖检测中的应用
CN104262378B (zh) * 2014-08-28 2017-05-03 中国人民解放军第二军医大学 一种硅基罗丹明衍生物及其制备方法和应用
DE102015004437A1 (de) * 2015-04-02 2016-10-06 BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung Fluoreszierendes Siloxanelastomer, Verfahren zu dessen Herstellung und die Verwendung
CN108586506B (zh) * 2018-05-23 2020-04-17 山西大学 一种氟硼荧乙烯基香豆素衍生物及其合成方法和应用
CN110128453B (zh) * 2019-06-17 2021-06-01 大连大学 基于三苯胺和稀土配合物的白色有机电致发光材料制备方法及应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN110204568A (zh) 2019-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108690032B (zh) 一种吩嗪稠合结构的荧光染料及其合成方法
CN104262378A (zh) 一种硅基罗丹明衍生物及其制备方法和应用
CN107573368B (zh) 三苯胺偶联的氟硼吡咯衍生物及其制备方法
CN104870447B (zh) 强荧光性杂环类和它们的合成方法
CN109553613B (zh) 一种二价Hg离子荧光探针及其制备方法
CN109180653B (zh) 一种铜催化制备苯并呋喃-吡咯类化合物的方法
CN109762000B (zh) 基于1,8-萘酰亚胺单元的螺噁嗪类氢离子荧光探针化合物及其合成方法和应用
CN109054428A (zh) 一种近红外花菁染料的制备方法
CN113024556B (zh) 一种含吲哚骨架的稠环化合物的制备方法
CN107663211B (zh) 咔唑杯芳烃四环衍生物及其制备方法和应用
CN1939978B (zh) 水溶性荧光菁染料
CN108864058A (zh) 一类氧杂蒽酮类荧光染料及应用
Cheng et al. Intermolecular C–H silylation through cascade carbopalladation and vinylic to aryl 1, 4-palladium migration
Rapi et al. Synthesis and recognition properties of α-D-glucose-based fluorescent crown ethers incorporating an acridine unit
CN110204568B (zh) 一类硅基取代香豆素衍生物及其合成方法
CN107011213B (zh) 一种多通道发光的荧光探针及其制备方法和应用
EP2683714B1 (en) Ii (pi)-conjugated fluoroionophores and method for determining an alkali ion
CN112920195B (zh) 一种比率型粘度荧光探针及其制备方法和应用
CN109761927B (zh) 一种高对映选择性含环己烯酮类三环结构化合物、其制备方法及应用
Grubert et al. Photoswitchable calix [4] arenes bearing dihydroacridine substituents at the upper rim
CN110041226B (zh) 具有aie特性的化合物及其制备方法和应用
CN109970703A (zh) 1,3-杂环取代芳香酮的制备方法及应用
CN106432236B (zh) 以萘酰亚胺为核的双通道铜离子探针及其制备方法和应用
CN110872314A (zh) 一种不对称硅基取代罗丹明衍生物及制备方法和应用
CN108822084A (zh) 四苯乙烯桥联的四苯并咪唑盐及其制备方法与应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant