CN110615802B - 一类苯并咪唑并喹唑啉衍生物及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明属于化学合成领域,具体涉及一类苯并咪唑并喹唑啉衍生物及其制备方法与应用。
背景技术
重金属、有色金属离子等的高灵敏度检测在环境监测和治理、食品安全、分析化学等领域具有重要意义。荧光传感技术由于其灵敏度高、检测限低、实时分析等优势,是分析化学中一个重要的研究领域,也是检测金属离子的重要手段。迄今为止,已有多种荧光团被用来检测金属离子,如香豆素、色酮、久洛利定、萘环、酰腙、罗丹明、1,2-二羟基蒽醌、8-羟基喹啉、桑色素等,但尚无将苯并咪唑并喹唑啉衍生物用于金属离子识别和检测的报道。
随着社会的不断发展及自然环境等的不断改变,人们对金属离子识别和检测的要求越来越高,发展新型高效金属离子荧光探针具有实际意义,也势在必行。
发明内容
本发明的目的在于提供一类可用于金属离子识别的具有聚集诱导发光的苯并咪唑并喹唑啉衍生物,具体而言,本发明提供了一类苯并咪唑并喹唑啉衍生物,其结构式为下式之一:
本发明还提供了上述化合物的制备方法,具体如下:
苯并咪唑并喹唑啉衍生物6a的合成方法,包括:
S1:制备下式所示中间体3
将对溴苯胺和多聚甲醛置于容器中,冷却至低温,再向容器中缓慢滴加一定量的三氟乙酸,滴完后将反应体系移至室温反应若干天,冰水淬灭,调pH到中性,萃取,有机相再用饱和食盐水萃取,干燥,纯化,丙酮重结晶,干燥,称重,得中间体3;
S2:制备下式所示中间体4a
称取化合物3固体5mmol放入容器中,加入干燥处理过的四氢呋喃20mL,无水无氧条件下将体系冷却至-78℃,缓慢滴加2.5mL正丁基锂,再加无水N,N-二甲基甲酰胺0.6mL,加完移至室温继续反应一段时间,反应结束后用冰水淬灭,二氯甲烷萃取,柱层析分离纯化,得中间体4a;
S3:将一定量的中间体4a、2-(2-氨基苯基)苯并咪唑加入到容器中,再加入有机溶剂,滴加若干滴冰醋酸,加热回流反应一段时间,反应结束后冷却至室温,旋干多余的有机溶剂,柱层析分离纯化,得到目标化合物6a。
苯并咪唑并喹唑啉衍生物6b的合成方法,包括:
S1:制备下式所示中间体3
将对溴苯胺和多聚甲醛置于容器中,冷却至低温,再向容器中缓慢滴加一定量的三氟乙酸,滴完后将反应体系移至室温反应若干天,冰水淬灭,调pH到中性,萃取,有机相再用饱和食盐水萃取,干燥,纯化,丙酮重结晶,干燥,称重,得中间体3;
S2:称取化合物3固体5mmol放入100mL圆底烧瓶中,加入干燥处理过的四氢呋喃30mL,无水无氧条件下将体系冷却至-78℃,缓慢滴加5mL正丁基锂,再滴加干燥处理过的N,N-二甲基甲酰胺1.2mL,加完移至室温反应一段时间,反应结束后用冰水淬灭,二氯甲烷萃取,柱层析分离纯化,得中间体4b;
S3:将一定量的中间体4b、2-(2-氨基苯基)苯并咪唑加入到容器中,再加入有机溶剂,滴加若干滴冰醋酸,加热回流反应一段时间,反应结束后冷却至室温,旋干多余的有机溶剂,柱层析分离纯化,得到目标化合物6b。
苯并咪唑并喹唑啉衍生物6c的合成方法,包括:
将下式所示化合物4c和2-(2-氨基苯基)苯并咪唑加入到容器中,再加入有机溶剂,滴加若干滴冰醋酸,加热回流反应一段时间,反应结束后冷却至室温,旋干多余的有机溶剂,柱层析分离纯化,得到目标化合物6c
苯并咪唑并喹唑啉衍生物6d的合成方法,包括:
将下式所示化合物4d和2-(2-氨基苯基)苯并咪唑加入到容器中,再加入有机溶剂,滴加若干滴冰醋酸,加热回流反应一段时间,反应结束后冷却至室温,旋干多余的有机溶剂,柱层析分离纯化,得到目标化合物6d
苯并咪唑并喹唑啉衍生物6e的合成方法,包括:
将下式所示化合物4e和2-(2-氨基苯基)苯并咪唑加入到容器中,再加入有机溶剂,滴加若干滴冰醋酸,加热回流反应一段时间,反应结束后冷却至室温,旋干多余的有机溶剂,柱层析分离纯化,得到目标化合物6e
苯并咪唑并喹唑啉衍生物6f的合成方法,包括:
S1:制备下式所示中间体3
将对溴苯胺和多聚甲醛置于容器中,冷却至低温,再向容器中缓慢滴加一定量的三氟乙酸,滴完后将反应体系移至室温反应若干天,冰水淬灭,调pH到中性,萃取,有机相再用饱和食盐水萃取,干燥,纯化,丙酮重结晶,干燥,称重,得中间体3;
S2:将中间体3加入容器中,再将无水四氢呋喃注入容器,保护气氛下冷却至-78℃,缓慢加入n-BuLi正己烷溶液,在此温度下继续搅拌反应一段时间,然后再迅速注入硼酸三甲酯,让系统温度缓慢升至室温,加入冰水终止反应;反应体系用CH2Cl2萃取,水层用HCl酸化后出现大量白色固体沉淀,抽滤,水洗,干燥得白色固体即下式所示中间体3a;
S3:称取一定量的中间体化合物3a、对溴苯甲醛、四三苯基膦钯、碳酸钾加入到容器中,保护气氛中加入无水处理过的甲苯,避光回流反应一段时间,反应结束冷却至室温,将多余的溶剂旋干得到粗产物,柱层析分离纯化,得到下式所示中间体4f;
S4:将一定量的中间体4f,2-(2-氨基苯基)苯并咪唑加入到容器中,再加入有机溶剂,滴加若干滴冰醋酸,加热回流反应一段时间,反应结束后冷却至室温,旋干多余的有机溶剂,柱层析分离纯化,得到目标化合物6f。
本发明还提供了前述苯并咪唑并喹唑啉衍生物在制备蓝色固态发光材料或聚集态诱导蓝光材料中的应用。
本发明还提供了前述苯并咪唑并喹唑啉衍生物在检测金属离子中的应用。
本发明还提供了前述苯并咪唑并喹唑啉衍生物在制备金属离子荧光探针中的应用。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
本发明的苯并咪唑并喹唑啉衍生物发光性能优异,荧光发射峰出现在425-445nm,斯托克位移65-75nm,为蓝色发光,具有明显的聚集诱导发光和固态发光,在制备新型蓝色固态发光材料及聚集态诱导蓝光材料方面具有应用潜力;
本发明的苯并咪唑并喹唑啉衍生物中,全部化合物都对Cu2+、Fe3+和Zr4+都具有识别能力,显示出在制备金属离子荧光探针方面的应用潜力;
本发明的合成方法简单,原料易得,条件温和,后处理方便。
附图说明
图1为本发明实施例2中化合6(6a-6f)的紫外吸收光谱和荧光发射光谱,化合物6用DMSO:H2O=8:2(V:V)配成1×10-5mol·L-1;
图2为本发明实施例2中化合物6的溶液和固体在365nm的紫外灯照射下的照片,其中各小图中,左边是该化合物的固体,右边是该化合物的溶液(氯仿为溶剂);
图3为本发明实施例2中化合物6的固态荧光发射光谱;
图4为本发明实施例2中不同DMSO-H2O比例的溶剂中6c的荧光强度与水含量关系(左)和发光照片(右);
图5为本发明实施例3中不同浓度Cu2+存在下6a的荧光发射光谱(左)和工作曲线(右);
图6为本发明实施例3中不同浓度Fe3+存在下6a的荧光发射光谱和工作曲线;
图7为本发明实施例3中不同浓度Zr4+存在下6a的荧光发射光谱和工作曲线。
具体实施方式:
下面参照附图对本发明做进一步描述。
实施例1
1、中间体3的合成
称取对溴苯胺10.32g(60mmol)、多聚甲醛4.5g(150mmol,n=3)放入250mL圆底烧瓶中冷却至零下15℃,通过恒压滴液漏斗缓慢滴加120mL三氟乙酸,滴完后将反应体系移至室温反应7天,用冰水淬灭,氨水调pH到中性,用二氯甲烷萃取,有机相再用饱和食盐水萃取,无水硫酸钠干燥,柱层析分离纯化(石油醚:乙酸乙酯=5:1),最后用丙酮重结晶,干燥,称重,收集。
2、中间体4a的合成
称取化合物3固体5mmol放入100mL圆底烧瓶中,加入干燥处理过的四氢呋喃20mL,无水无氧条件下将体系冷却至零下78℃,缓慢滴加2.5mL正丁基锂,1h左右滴完,再加无水N,N-二甲基甲酰胺0.6mL,加完移至室温继续反应12h,反应结束后用冰水淬灭,二氯甲烷萃取,柱层析分离纯化(石油醚:乙酸乙酯=1:1),得中间体4a。
3、中间体4b的合成
称取化合物3固体5mmol放入100mL圆底烧瓶中,加入干燥处理过的四氢呋喃30mL,无水无氧条件下将体系冷却至零下78℃,缓慢滴加5mL正丁基锂约1h左右滴完,再滴加干燥处理过的N,N-二甲基甲酰胺1.2mL,加完移至室温反应12h,反应结束后用冰水淬灭,二氯甲烷萃取,柱层析分离纯化(石油醚:乙酸乙酯=1:1),得中间体4b。
具体路线如下:
4、中间体3a的合成
在100mL干燥的圆底烧瓶中加入3.8g(10mmol)化合物3,抽取50mL无水四氢呋喃注射到烧瓶中,氩气保护下冷却至-78℃,用注射器缓慢加入9.6mL的2.5M(12mmol)n-BuLi的正己烷溶液,在此温度下继续搅拌反应半个小时,然后再迅速注入6.6mL(14mmol)硼酸三甲酯,关掉低温槽制冷,让系统温度缓慢升至室温,加入100mL冰水终止反应。反应体系用CH2Cl2萃取,水层用6M HCl酸化后出现大量白色固体沉淀,抽滤,水洗,干燥得白色固体即中间体3a。
5、中间体4f的合成
称取0.5mmol中间体化合物3a、对溴苯甲醛1.1mmol、四三苯基膦钯0.1mmol、碳酸钾 2mmol加入到100mL的圆底烧瓶中,氩气保护下加入无水处理过的甲苯25mL。避光回流反应48h,反应结束(TLC跟踪)后冷却至室温,将多余的溶剂旋干得到粗产物,柱层析分离纯化(石油醚:乙酸乙酯=5:1),得到中间体4f。
具体反应路线如下:
6、化合物6的合成
称取0.5mmol芳醛4、0.5mmol的2-(2-氨基苯基)苯并咪唑5加入到100mL的圆底烧瓶中,加入20mL的乙醇,滴加3滴冰醋酸,加热回流反应8h,反应结束(TLC跟踪)后冷却至室温,旋干多余的乙醇溶剂,柱层析分离纯化(石油醚:乙酸乙酯=3:1),得到目标化合物6
以化合物6a为例:
称取0.5mmol芳醛4a、0.5mmol的2-(2-氨基苯基)苯并咪唑5加入到100mL的圆底烧瓶中,加入20mL的乙醇,滴加3滴冰醋酸,加热回流反应8h,反应结束(TLC跟踪)后冷却至室温,旋干多余的乙醇溶剂,柱层析分离纯化(石油醚:乙酸乙酯=3:1),得到目标化合物 6a,收率为82%。
反应路线如下:
化合物的表征:
化合物6a的分子式为:C29H22BrN5
中文命名为:
6-(8-溴-6H,12H-5,11-桥亚甲基二苯并[b,f][1,5]二氮芳辛-2-基)-5,6-二氢苯[4,5]并咪唑[1,2-c] 并喹唑啉
英文命名为:
6-(8-bromo-6H,12H-5,11-methanodibenzo[b,f][1,5]diazocin-2-yl)-5,6-dihydrobenzo[4,5]imida zo[1,2-c]quinazoline
外观:白色固体
熔点:263.6-264.5℃
核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.92(d,J=8.0Hz,1H,N-H),7.63(d,J=8.0 Hz,1H,Ar-H),7.45(d,J=20.0Hz,1H,Ar-H),7.37-6.88(m,11H,Ar-H),6.79(dd,J=12.0,8.0Hz, 2H,Ar-H),4.74-4.42(m,2H,CH2-bridge),4.32-3.87(m,4H,2×CH2).
核磁共振碳谱:13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ157.59,151.82,146.62,141.49,140.61, 138.95,133.57,131.95,130.57,127.28,126.44,126.15,125.12,124.74,124.19,121.63,121.03, 117.45,117.05,115.64,114.73,114.33,105.53,71.51,67.99,57.66.
质谱:HRMS(ESI)m/z:calcd for C29H22BrN5[M+H]+:520.1137;found:520.1129.
化合物6b的分子式为:C43H32N8
中文命名为:
2,8-双(5,6-二氢苯[4,5]并咪唑[1,2-c]并喹唑啉-6-基)-6H,12H-5,11-桥亚甲基二苯并[b,f][1,5] 二氮芳辛
英文命名为:
2,8-bis(5,6-dihydrobenzo[4,5]imidazo[1,2-c]quinazolin-6-yl)-6H,12H-5,11-methanodibenzo[b, f][1,5]diazocine
外观:黄色固体
熔点:243.8-244.7℃
核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.91(s,2H,N-H),7.62(s,2H,Ar-H),7.47 (t,J=16.0Hz,2H,Ar-H),7.23-7.14(m,5H,Ar-H),6.99-6.72(m,13H,Ar-H),4.51(m,2H, CH2-bridge),4.03(m,4H,2×CH2).
核磁共振碳谱:13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ157.59,151.82,141.49,140.61,138.95, 133.52,131.95,130.58,127.28,126.44,126.15,124.74,124.19,121.63,121.03,117.45,114.73, 114.33,105.53,71.51,67.99,57.66.
质谱:HRMS(ESI)m/z:calcd for C43H32N8[M+H]+:661.2828;found:661.2825.
化合物6c的分子式为:C28H19N3
中文命名为:
6-(菲-9-基)-5,6-二氢苯[4,5]并咪唑[1,2-c]并喹唑啉
英文命名为:
6-(phenanthren-9-yl)-5,6-dihydrobenzo[4,5]imidazo[1,2-c]quinazoline
外观:灰色固体
熔点:291.7.8-292.7℃
核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.08(s,1H,N-H),8.88-8.96(dd,J=24.0, 8.0Hz,2H,Ar-H),8.61(s,1H,Ar-H),8.09(s,1H,Ar-H),7.89-7.63(m,9H,Ar-H),7.25(s,1H, Ar-H),7.20(s,1H,Ar-H),6.84(d,J=8.0Hz,3H,Ar-H),6.53(s,1H,CH).
核磁共振碳谱:13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ157.59,141.49,140.61,138.95,137.47, 133.95,133.52,132.77,129.73,127.14,126.41,126.16,125.42,124.74,124.17,121.63,121.03, 117.45,114.73,105.53,72.74.
质谱:HRMS(ESI)m/z:calcd for C28H19N3[M+H]+:398.1657;found:398.1655.
化合物6d的分子式为:C28H19N3
中文命名为:
6-(9H-芴-2-基)-5,6-二氢苯[4,5]并咪唑[1,2-c]并喹唑啉
英文命名为:
6-(9H-fluoren-2-yl)-5,6-dihydrobenzo[4,5]imidazo[1,2-c]quinazoline
外观:灰色固体
熔点:270.8-271.7℃
核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.97(s,1H,N-H),7.85(s,2H,Ar-H),7.65 (s,2H,Ar-H),7.54(s,2H,Ar-H),7.42-7.22(m,4H,Ar-H),7.12(d,J=20.0Hz,4H,Ar-H),6.87(s, 1H,Ar-H),6.36(s,1H,CH),3.86(s,2H,CH2).
核磁共振碳谱:13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ157.59,142.40,141.49,140.85,140.61, 140.23,140.02,139.01,133.52,130.12,128.46,126.15,125.94,125.74,124.81,124.19,122.61, 121.63,121.03,119.82,117.45,114.73,105.53,71.51,38.34.
HRMS(ESI)m/z:calcd for C28H19N3[M+H]+:386.1657;found:386.1656.
化合物6e的分子式为:C21H14N3O2
中文命名为:
6-(6-溴苯[d][1,3]并二氧杂戊环-5-基)-5,6-二氢苯[4,5]并咪唑[1,2-c]并喹唑啉
英文命名为:
6-(6-bromobenzo[d][1,3]dioxol-5-yl)-5,6-dihydrobenzo[4,5]imidazo[1,2-c]quinazoline
外观:黄色固体
熔点:238.8-239.6℃
核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.98(d,J=4.0Hz,1H,N-H),7.67(d,J=8.0 Hz,1H,Ar-H),7.51(s,1H,Ar-H),7.37(s,1H,Ar-H),7.27(t,J=8.0Hz,1H,Ar-H),7.19(d,J=12.0 Hz,2H,Ar-H),7.10(t,J=8.0Hz,1H,Ar-H),6.89-6.81(m,3H,Ar-H),6.56(s,1H,CH),6.04(d, J=8.0Hz,2H,CH2).
核磁共振碳谱:13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ157.59,152.06,149.00,141.49,140.61, 138.95,133.48,126.15,124.74,124.19,121.63,121.03,117.76,117.45,114.73,111.17,107.40, 105.53,101.95,69.06.
质谱:HRMS(ESI)m/z:calcd for C21H14N3O2[M+H]+:420.0347;found:420.0350.
化合物6f的分子式为:C55H40N8
中文命名为:
2,8-双(4-(5,6-二氢苯[4,5]并咪唑[1,2-c]并喹唑啉-6-基)苯基)-6H,12H-5,11-桥亚甲基二苯并 [b,f][1,5]二氮芳辛
英文命名为:
2,8-bis(4-(5,6-dihydrobenzo[4,5]imidazo[1,2-c]quinazolin-6-yl)phenyl)-6H,12H-5,11-methano dibenzo[b,f][1,5]diazocine
外观:黄色固体
熔点:179.1-180.4℃
核磁共振氢谱:1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.96(s,2H,N-H),7.66(s,3H,Ar-H),7.48 (s,3H,Ar-H),7.18(d,J=32.0Hz,18H,Ar-H),6.89(d,J=24.0Hz,6H,Ar-H),6.56(s,2H,2xCH), 4.18(d,J=36.0Hz,4H,2xCH2).
核磁共振碳谱:13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ157.59,143.23,141.49,140.61,139.33, 139.03,134.14,133.52,129.62,128.52,128.18,126.15,124.80,124.19,121.63,121.03,117.62, 117.45,114.73,105.53,70.42,67.99,57.66.
质谱:HRMS(ESI)m/z:calcd for C55H40N8[M+H]+:813.3454;found:813.3458.
各化合物的物理性质(产率、熔点)如下表1所示,。
表1.化合物的产率、熔点
实施例2化合物的光学性质测试
考虑溶剂对金属离子和化合物6的溶解度,选择DMSO:H2O体积比为8:2,HEPES的浓度为20mM为测试条件,各产物的紫外吸收光谱和荧光发射光谱如图1所示。可以看出,该系列化合物的最大荧光发射波长在425-445nm之间,含有TB骨架的6a、6b和6f均发射较强的荧光。
图2所示为各产物的固态发光照片,图3所示为化合物6的固态荧光发射光谱,与其在溶液中的荧光发射波长相比,6a-6f在固态下的荧光发射波长红移了22-42nm,说明该系列产物在固态下发光相对更容易。与其在溶液中的荧光发射波长相比,6a-6f在固态下的荧光发射波长红移了22-42nm,说明该系列产物在固态下发光相对更容易。
以6c为例用用二甲基亚砜和蒸馏水按照VDMSO:VH2O为10:0、9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8、1:9的不同比例作为溶剂,把化合物6配成1×10-5mol·L-1的溶液测试各产物的聚集诱导荧光性质,测试结果如图4所示,从图4中可以看出,6c有明显的聚集诱导荧光效应,含水量为40%是最佳条件。
实施例3金属离子检测
产物6对十二种金属离子的荧光识别结果如下表2所示,可以看出,化合物6b-6f均对 Zr4+、Fe3+和Cu2+有明显的识别效果。
表2.产物6对十二种金属离子的荧光识别(ΔFa)
α标注“负号”的表示相对荧光强度RIF的减小值,标注“正号”的表示RIF的增加值
以化合物6a为例测定了其对Cu2+、Fe3+和Zr4+荧光发射光谱和工作曲线如图5-7所示,产物6对Zr4+、Fe3+和Cu2+的检测限如下表3所示,可以看出该系列化合物可识别的金属离子价态范围广(+2~+4),离子类型及识别方式丰富多样,识别效率高。
表3.产物6对Zr4+、Fe3+和Cu2+的检测限α
a检测限的单位为10-4mol·L-1。
Claims (9)
2.权利要求1中苯并咪唑并喹唑啉衍生物6a的合成方法,其特征在于,包括:
S1:制备下式所示中间体3
将对溴苯胺和多聚甲醛置于容器中,冷却至-15℃,再向容器中缓慢滴加一定量的三氟乙酸,滴完后将反应体系移至室温反应若干天,冰水淬灭,调pH到中性,萃取,有机相再用饱和食盐水萃取,干燥,纯化,丙酮重结晶,干燥,称重,得中间体3;
S2:制备下式所示中间体4a
称取化合物3固体5mmol放入容器中,加入干燥处理过的四氢呋喃20mL,无水无氧条件下将体系冷却至-78℃,缓慢滴加2.5mL正丁基锂,再加无水N,N-二甲基甲酰胺0.6mL,加完移至室温继续反应一段时间,反应结束后用冰水淬灭,二氯甲烷萃取,柱层析分离纯化,得中间体4a;
S3:将一定量的中间体4a、2-(2-氨基苯基)苯并咪唑加入到容器中,再加入有机溶剂,滴加若干滴冰醋酸,加热回流反应一段时间,反应结束后冷却至室温,旋干多余的有机溶剂,柱层析分离纯化,得到目标化合物6a。
3.权利要求1中苯并咪唑并喹唑啉衍生物6b的合成方法,其特征在于,包括:
S1:制备下式所示中间体3
将对溴苯胺和多聚甲醛置于容器中,冷却至-15℃,再向容器中缓慢滴加一定量的三氟乙酸,滴完后将反应体系移至室温反应若干天,冰水淬灭,调pH到中性,萃取,有机相再用饱和食盐水萃取,干燥,纯化,丙酮重结晶,干燥,称重,得中间体3;
S2:称取化合物3固体5mmol放入100mL圆底烧瓶中,加入干燥处理过的四氢呋喃30mL,无水无氧条件下将体系冷却至-78℃,缓慢滴加5mL正丁基锂,再滴加干燥处理过的N,N-二甲基甲酰胺1.2mL,加完移至室温反应一段时间,反应结束后用冰水淬灭,二氯甲烷萃取,柱层析分离纯化,得中间体4b;
S3:将一定量的中间体4b、2-(2-氨基苯基)苯并咪唑加入到容器中,再加入有机溶剂,滴加若干滴冰醋酸,加热回流反应一段时间,反应结束后冷却至室温,旋干多余的有机溶剂,柱层析分离纯化,得到目标化合物6b。
7.权利要求1中苯并咪唑并喹唑啉衍生物6f的合成方法,其特征在于,包括:
S1:制备下式所示中间体3
将对溴苯胺和多聚甲醛置于容器中,冷却至-15℃,再向容器中缓慢滴加一定量的三氟乙酸,滴完后将反应体系移至室温反应若干天,冰水淬灭,调pH到中性,萃取,有机相再用饱和食盐水萃取,干燥,纯化,丙酮重结晶,干燥,称重,得中间体3;
S2:将中间体3加入容器中,再将无水四氢呋喃注入容器,保护气氛下冷却至-78℃,缓慢加入n-BuLi正己烷溶液,在此温度下继续搅拌反应一段时间,然后再迅速注入硼酸三甲酯,让系统温度缓慢升至室温,加入冰水终止反应;反应体系用CH2Cl2萃取,水层用HCl酸化后出现大量白色固体沉淀,抽滤,水洗,干燥得白色固体即下式所示中间体3a;
S3:称取一定量的中间体化合物3a、对溴苯甲醛、四三苯基膦钯、碳酸钾加入到容器中,保护气氛中加入无水处理过的甲苯,避光回流反应一段时间,反应结束冷却至室温,将多余的溶剂旋干得到粗产物,柱层析分离纯化,得到下式所示中间体4f;
S4:将一定量的中间体4f,2-(2-氨基苯基)苯并咪唑加入到容器中,再加入有机溶剂,滴加若干滴冰醋酸,加热回流反应一段时间,反应结束后冷却至室温,旋干多余的有机溶剂,柱层析分离纯化,得到目标化合物6f。
8.权利要求1中的苯并咪唑并喹唑啉衍生物在制备蓝色固态发光材料或聚集态诱导蓝光材料中的应用。
9.权利要求1中的苯并咪唑并喹唑啉衍生物在制备金属离子荧光探针中的应用。
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Citations (6)
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WO2014027053A1 (en) * | 2012-08-14 | 2014-02-20 | MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Benzimidazoles for the treatment of cancer |
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Non-Patent Citations (3)
Title |
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A benzimidazole-based chemodosimeter for the fluorometric detection of Zn and Cu via 1,5 proton shifts and C–N bond cleavage;Sohini Basu Roy et al.;《Photochem. Photobiol. Sci.》;20170524;第1-14页 * |
A ratiometric fluorescent chemosensor for iron: discrimination of Fe2+ and Fe3+ and living cell application;Supriti Sen et al.;《Analyst》;20120607;第3335-3342页 * |
Anthracene- and pyrene-bearing imidazoles as turn-on fluorescent chemosensor for aluminum ion in living cells;Ganesan Jeya Shree et al.;《Dyes and Pigments》;20181201;第204-212页 * |
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