CN112592360A

CN112592360A - 一类两亲性氮杂氟硼二吡咯近红外染料及其制备方法

Info

Publication number: CN112592360A
Application number: CN202011376601.4A
Authority: CN
Inventors: 陈志坚; 田丹丹; 潘宏斐; 郭平平
Original assignee: Tianjin University
Current assignee: Tianjin University
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2021-04-02

Abstract

本发明涉及一类两亲性氮杂氟硼二吡咯近红外染料及制备方法，通过分子设计，在1,3,5,7‑四甲基aza‑BODIPY衍生物接入不同数目、位置亲水链寡聚乙二醇醚基团和疏水链碳十二烷氧基基团链调控aza‑BODIPY性质，为研究aza‑BODIPY自组装行为，光热性质提供有效的合成方法保障。本发明合成步骤少，反应条件简单，产物收率较高，结构稳定。本发明在二氯甲烷溶液中705‑7XX nm处有紫外吸收，在极性溶剂中紫外吸收红移至809‑8XX nm。本发明自组装体具有规律的形貌，在适当的近红外激光作用下有望具有高的光热转换效率，作为一种新的光热试剂具有潜在的应用前景。

Description

一类两亲性氮杂氟硼二吡咯近红外染料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一类染料制备方法技术领域，特别是涉及一类两亲性氮杂氟硼二吡咯近红外染料及其制备方法。

背景技术

热疗(Photo-thermal Therapy,PTT)是通过加温的方法，改变肿瘤细胞所处环境，使肿瘤细胞变性、坏死，达到治疗目的[Small.,2011,7,169-183]，近红外区(780-1100nm)是机体组织的透过窗口，近红外光在机体组织透过率最高，与其它波段光相比对人体损害最小。相比于传统的小分子药物用于肿瘤化疗，近红外光热诱导具有毒性低、治疗特异性高的特点，这是因为近红外线照射的设置是可控的，如曝光时间、激光源的位置和输出功率等，可以实现在空间上和时间上的热疗[Advanced Materials,2017,29,1605021]。对于光热治疗，理想的光热剂应该具有近红外吸收、高光热转换效率和低生物毒性。近年来，近红外吸收功能染料以其优异的光学性能、可控的化学结构和良好的生物相容性，如生物成像、光疗等，在生物医学领域引起了广泛的关注。

有机光热转换功能材料由于其从红外光中产生热量，在光热治疗(PTT)、光热/光声(PT/PA)成像、光热电器件、形状记忆器件等领域的巨大应用潜力，引起了人们的极大兴趣。目前，为了制备更多高性能的PT转换材料，人们从两个方面进行了广泛的努力：一是通过延长分子共轭长度或共价连接电子给体和电子受体片段来增强红外吸收[Small,2016,12,24-31]；二是通过增强猝灭效应或增加自由基浓度来抑制辐射跃迁过程[J.Am.Chem.Soc.,2017,139,1921-1927]。有机PT材料主要有卟啉(如式1所示)、菁染料(如式2所示)、酞菁(如式3所示)，然而，传统的有机近红外吸收分子不仅需要复杂的合成过程，而且在光照射下容易发生光漂白，存在合成复杂、结构不稳定、水溶性差、吸收波长短和光热转换效率不足的问题，这些缺点导致光热处理过程中的高成本和性能衰退的风险。因此，有必要开发结构稳定和光热转换效率高的PT材料来满足日益增长的PT应用需求。

式1菁染料的分子结构式

式2卟啉类染料的分子结构式

式3酞菁类的分子结构

式4氮杂氟硼二吡咯类染料分子的母体结构

氮杂氟硼二吡咯类染料(如式4所示)具有独特的物理化学性质，例如：较高的荧光量子产率，较窄的荧光光谱半峰宽以及很好的稳定性。2008年Kevin Burgess小组研究了用甲氧基取代氮杂氟硼二吡咯3，5位的苯取代基，紫外吸收有明显的红移现象[Tetrahedron,2008,64,3642-3654]。Zhu[Org.Lett.,2011,13,438-441]等合成并报道了一系列含不同数目、不同结构的寡聚乙二醇醚亲水链的氟硼二吡咯染料，这些亲水链的引入极大地增加了染料在水及其它极性溶剂中的溶解度。2015年Kenji Matsuda等人[J.Am.Chem.Soc,2015,137,2722-2729]将寡聚乙二醇醚引入分子设计使其分子具有良好的两亲性，其分子在水里表达出可逆的光致形态变化。但是，报道中氮杂氟硼二吡咯染料紫外吸收波长较短，且尚无在水、甲醇等极性溶剂中自组装后具有高光热转换效率的相关报道。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供一类两亲性氮杂氟硼二吡咯近红外染料及其制备方法；所述的更具体的是通过分子设计，在1,3,5,7-四甲基aza-BODIPY衍生物接入不同数目、位置亲水链寡聚乙二醇醚基团和疏水链碳十二烷氧基基团链，制备一类具备不同亲水链和疏水链的两亲性氮杂氟硼二吡咯近红外染料的制备方法，为研究aza-BODIPY自组装行为、光热性质提供有效的合成方法保障。

本发明的技术方案如下:

本发明的一类两亲性氮杂氟硼二吡咯近红外染料，结构式如下：

R₁,R₂,R₃,R₁’,R₂’,R₃’＝H/OC₁₂H₂₅中任意一种，下述所述疏水链为-OC₁₂H₂₅；

R₄,R₅,R₆,R₄’,R₅’,R₆’＝

亲水链中任意一种；

且两亲性aza-BODIPY分子疏水链和亲水链个数相同，一种化合物只含有一种亲水链。

当亲水链固定

中任意一种；

具有两个疏水链和两个亲水链的aza-BODIPY有4种：(R₁,R₁’,R₄,R₄’)、(R₁,R₁’,R₅,R₅’)、(R₂,R₂’,R₄,R₄’)、(R₂,R₂’,R₅,R₅’)；

具有四个疏水链和四个亲水链的aza-BODIPY有6种：(R₁,R₁’,R₂,R₂’,R₄,R₄’,R₅,R₅’)、(R₁,R₁’,R₂,R₂’,R₄,R₄’,R₆,R₆’)、(R₁,R₁’,R₃,R₃’,R₄,R₄’,R₅,R₅’)、(R₁,R₁’,R₃,R₃’,R₄,R₄’,R₆,R₆’)、(R₂,R₂’,R₃,R₃’,R₄,R₄’,R₅,R₅’)、(R₂,R₂’,R₃,R₃’,R₄,R₄’,R₆,R₆’)；

具有六个疏水链和六个亲水链的aza-BODIPY有1种：(R₁,R₁’,R₂,R₂’,R₃,R₃’,R₄,R₄’,R₅,R₅’,R₆,R₆’)；

本发明通过分子设计，制备一类具备不同亲水链和疏水链的aza-BODIPY衍生物。本发明在1,3,5,7-四甲基aza-BODIPY衍生物接入不同数目、位置和种类的亲水链寡聚乙二醇醚基团、疏水链碳十二烷氧基基团可以调控aza-BODIPY性质，为研究aza-BODIPY生物性质，自组装行为提供有效的合成方法保障。

优选衍生物结构式：

A为:1,7-二(对十二烷氧基-苯基)-3,5-二(对3,6,9,11-氧杂烷氧基-苯基)氮杂氟硼二吡咯；

B为:1,7-二(3,4-二-十二烷氧基-苯基)-3,5-二(3,4-二-(4’-(N¹-三氧杂十烷基)三氮唑-甲氧基)-苯基)氮杂氟硼二吡咯；

C为:1,7-二(3,4,5-三-十二烷氧基-苯基)-3,5-二(3,4,5-三-(4’-(N¹-二氧杂七烷基)三氮唑-甲氧基)-苯基)氮杂氟硼二吡咯。

本发明的一类两亲性氮杂氟硼二吡咯近红外染料的制备方法包括如下：

1)将氧杂烷氧基/丙炔氧基取代的苯乙酮与十二烷氧基取代的苯甲醛分别反应得到相对应的查尔酮；

2)相对应的查尔酮在硝基甲烷条件下硝基化；得到相对应的硝基-查尔酮；

3)硝基-查尔酮在醋酸铵条件下偶联，所得产物与三氟化硼乙醚反应得到相应氮杂BODIPY结构；

4)丙炔氧基取代的氮杂BODIPY母体结构通过click反应引入寡聚乙二醇醚基团，获得两亲性分子。

所述相对应的查尔酮的制备方法是：将十二烷氧基取代的苯甲醛溶于乙醇中，氢氧化钾溶于去离子水中，加入反应瓶中搅拌。将氧杂烷氧基/丙炔氧基取代的苯乙酮溶于乙醇中并加入反应体系，室温反应12～48h，其中十二烷氧基取代的苯甲醛、氢氧化钾和氧杂烷氧基/丙炔氧基取代的苯乙酮反应摩尔量为1～1.2：4～8：1，乙醇和水体积比为10:2～10:4。

所述相对应的硝基-查尔酮的制备方法是：将上述制备的查尔酮和硝基甲烷加入反应瓶中，将乙醇钠溶于乙醇中，逐滴滴加至反应体系，反应体系中加入乙醇做溶剂，反应升温78～90℃，反应6～24h，其中查尔酮、硝基甲烷、乙醇钠、乙醇反应摩尔比为1：5～7：0.05～0.1：100～500。

所述含氧杂烷氧基aza-BODIPY近红外染料分子的制备方法是：

(1)反应瓶中加入硝基-查尔酮、乙酸铵，反应升温至100～150℃，反应6～24h，其中硝基-查尔酮、乙酸铵反应摩尔比为1：20～35；

(2)在氮气保护条件下，将反应所得化合物、N，N-二异丙基乙胺和三氟化硼乙醚加入反应瓶中，加入干燥的二氯甲烷作溶剂，室温反应12～24h，其中反应所得化合物、N,N-二异丙基乙胺和三氟化硼乙醚、干燥的二氯甲烷反应摩尔比为：1：5～8：6～10：100～500；

所述含三氮唑两亲性aza-BODIPY近红外染料分子的制备方法是：将含丙炔氧基取代的氮杂BODIPY、4-12倍氮杂BODIPY摩尔量的叠氮化三/二乙二醇甲醚、1-2倍氮杂BODIPY摩尔量的碘化亚酮加入体积比为15:15:1的乙腈:四氢呋喃:水的混合溶剂，室温搅拌24～48h，旋蒸除去有机溶剂，加入二氯甲烷溶解并水洗，干燥，浓缩，制备色谱柱层析得到两亲性氮杂BODIPY分子。

本发明的优点和优异效果

1)本发明合成步骤少，反应条件简单，产物收率较高，结构稳定。

2)该系列aza-BODIPY染料具有较强的近红外吸收，在二氯甲烷溶液中705-7XX nm处有紫外吸收，在极性溶剂中聚集后紫外吸收红移至近809-8XX nm。

3)本发明在甲醇、水等极性较大的溶液中具有较好的自组装性质，1,3,5,7-四甲基aza-BODIPY衍生物接入不同数目、位置和种类的亲水链、疏水链可以调控aza-BODIPY自组装行为、光热性质提供有效的合成方法保障。

4)本发明自组装体具有规律的形貌，在适当的近红外激光作用下有望具有高的光热转换效率，作为一种新的光热试剂具有潜在的应用前景。

附图说明

图1是化合物A1的¹H核磁谱；

图2是化合物A2的¹H核磁谱；

图3是化合物A3的¹H核磁谱；

图4是化合物A的¹H核磁谱；

图5是化合物A在二氯甲烷中的紫外吸收和荧光光谱；

图6是化合物A在水中的紫外吸收和荧光光谱；

图7是化合物B1的¹H核磁谱

图8是化合物B2的¹H核磁谱

图9是化合物B3的¹H核磁谱

图10是化合物B4的¹H核磁谱

图11是化合物B的¹H核磁谱

图12是化合物B在二氯甲烷中的紫外吸收和荧光光谱；

图13是化合物C1的¹H核磁谱

图14是化合物C2的¹H核磁谱

图15是化合物C3的¹H核磁谱

图16是化合物C4的¹H核磁谱

图17是化合物C的¹H核磁谱

图18是化合物C在二氯甲烷中的紫外吸收和荧光光谱；

图19是化合物C在水中的变温-紫外吸收光谱；

具体实施方式

实施例1(1,7-二(对十二烷氧基-苯基)-3,5-二(对3,6,9,11-氧杂烷氧基-苯基)氮杂氟硼二吡咯)

化合物A1(C₃₆H₅₄O₇)

将4-十二烷氧基苯甲醛(0.33mol，1.1eq)溶解于60mL乙醇中，加入KOH(0.18mol,6eq)水溶液18mL。然后在溶液中逐滴加入溶于乙醇(10mL)中的对3,6,9,11-氧杂烷氧基苯乙酮(0.03mol，1eq)，室温搅拌24h。旋蒸除去有机溶剂，加入二氯甲烷溶解并水洗三次，所得有机溶剂用无水硫酸钠干燥，过滤所得滤液旋蒸除去有机溶剂。产物经硅胶柱层析，Pet/EtOAc(1:1)纯化，得到目的产物。1H NMR(400MHz,CDCl3,ppm):δ＝8.00(t,J＝12.6Hz,2H),7.77(d,J＝15.6Hz,1H),7.59(d,J＝8.1Hz,2H),7.42(d,J＝15.5Hz,1H),6.99(d,J＝8.2Hz,2H),6.92(d,J＝8.0Hz,2H),4.21(s,2H),4.00(t,J＝6.2Hz,2H),3.89(s,2H),3.65(dd,J＝43.1,32.5Hz,12H),3.37(s,3H),1.86-1.74(m,2H),1.53-1.16(m,18H),0.88(t,J＝5.9Hz,3H).如图1所示。

化合物A2(C₃₇H₅₇NO₉)

反应瓶中加入4’-3,6,9,11-氧杂烷氧基-4-十二烷氧基-查尔酮(0.03mol，1eq)、硝基甲烷(0.18mol，6eq)，将乙醇钠(0.0024mol，0.08eq)溶解在20mL乙醇中，滴加至反应体系，加热至85℃回流，反应搅拌12h，用薄层色谱法监测反应。反应完成后，加入二氯甲烷溶解并水洗三次，所得有机溶剂用无水硫酸钠干燥，过滤所得滤液旋蒸除去有机溶剂，得到目的产物。1H NMR(400MHz,CDCl3,ppm):δ＝7.88(d,J＝8.3Hz,2H),7.17(d,J＝8.0Hz,2H),6.93(d,J＝8.3Hz,2H),6.84(d,J＝8.0Hz,2H),4.80(dd,J＝12.2,6.5Hz,1H),4.69-4.59(m,1H),4.22-4.10(m,3H),3.90(dd,J＝13.0,5.5Hz,4H),3.64(dd,J＝39.9,30.7Hz,12H),3.37(s,3H),1.82-1.70(m,2H),1.34(d,J＝65.7Hz,18H),0.88(t,J＝6.0Hz,3H).如图2所示。

化合物A3(C₇₄H₁₀₇N₃O₁₂)

将4’-3,6,9,11-氧杂烷氧基-4-十二烷氧基-2-硝基亚甲基-查尔酮(0.032mol，1eq)、醋酸铵(0.896mol，28eq)加热至120℃回流，反应搅拌12h。反应完成后，加入二氯甲烷溶解并水洗三次，所得有机溶剂用无水硫酸钠干燥，过滤所得滤液旋蒸除去有机溶剂。采用硅胶柱层析法，用CH2Cl2/MeOH(50:1)对产物进行纯化，得到目的产物。1H NMR(400MHz,CDCl3,ppm):δ＝8.02(d,J＝8.8Hz,4H),7.87(d,J＝8.7Hz,4H),7.07(s,2H),7.04(d,J＝5.3Hz,4H),6.95(d,J＝8.8Hz,4H),4.26-4.20(m,4H),4.03(t,J＝6.6Hz,4H),3.94-3.89(m,4H),3.70(qdd,J＝8.8,6.5,3.7Hz,24H),3.55(dd,J＝5.7,3.7Hz,4H),3.37(s,6H),1.88-1.78(m,4H),1.56-1.20(m,36H),0.88(t,J＝6.7Hz,6H).如图3所示。

化合物A(C₇₄H₁₀₆BF₂N₃O₁₂)

将所得化合物(0.05mol,1eq)在氮气环境下加入60mL干燥的二氯甲烷，加入DIEA(0.30mol,6eq)，40min后，加入三氟化硼乙醚(0.40mol,8eq)，室温反应18h。依次加入饱和氯化钠溶液、水萃取，所得有机溶剂用无水硫酸钠干燥，过滤所得滤液旋蒸除去有机溶剂。用柱层析法(CH2Cl2:MeOH＝60:1)纯化残余物，得到蓝色固体两亲性aza-BODIPY分子(产率：129.23mg，62.2％)。1H NMR(400MHz,CDCl3,ppm):δ＝8.04(d,J＝8.5Hz,8H),6.99(dd,J＝10.6,9.1Hz,8H),6.92(s,2H),4.25-4.16(m,4H),4.04(t,J＝6.5Hz,4H),3.93-3.85(m,4H),3.77-3.63(m,20H),3.57-3.51(m,4H),3.37(s,6H),1.89-1.77(m,4H),1.60(s,4H),1.55-1.24(m,32H),0.88(t,J＝6.6Hz,6H).如图4所示。化合物在二氯甲烷溶液中的紫外吸收光谱和荧光发射光谱如图5所示，紫外吸收峰位于705nm，荧光发射峰位于743nm，证明其是近红外染料；

实施例2(1,7-二(3,4-二-十二烷氧基-苯基)-3,5-二(3,4-二-(4’-(N¹-三氧杂十烷基)三氮唑-甲氧基)-苯基)氮杂氟硼二吡咯)

化合物B1

在烧瓶中加入化合物2(5.5g,1eq)，加入20ml乙醇溶解，加入KOH的水溶液(6.17g,4eq)，将化合物3(13.04g,1eq)的乙醇溶液滴入烧瓶中，升温至50℃反应24h。用薄层色谱检测。反应结束后，抽滤，干燥得到目的产物。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.84–7.66(m,3H),7.35(d,J＝15.5Hz,1H),7.21–7.07(m,3H),6.87(d,J＝8.3Hz,1H),4.84(dd,J＝4.0,2.4Hz,4H),4.03(dd,J＝6.5,2.4Hz,4H),2.54(d,J＝6.3Hz,2H),1.83(dd,J＝12.7,7.2Hz,4H),1.47(dd,J＝11.5,3.7Hz,4H),1.27(dd,J＝16.9,9.0Hz,32H),1.03–0.75(m,6H).如图7所示。

化合物B2

将化合物3(4.6g,1eq)溶于乙醇中，加入CH3NO2(2.1g,5eq)、乙醇钠的乙醇溶液(0.06g,0.1eq)在82℃反应12h。用薄层色谱检测。反应结束后，用二氯萃取，有机相用水洗涤三次，下层有机层再用无水硫酸镁干燥，过滤，减压旋蒸，抽干得到化合物。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.64(s,2H),7.08(s,1H),6.78(d,J＝10.0Hz,3H),4.81(d,J＝14.9Hz,4H),4.63(dd,J＝19.5,7.6Hz,1H),4.28–4.03(m,1H),3.95(d,J＝6.6Hz,4H),3.36(t,J＝7.9Hz,1H),2.54(s,2H),1.79(s,4H),1.56(s,2H),1.44(s,4H),1.26(s,32H),0.88(t,J＝5.6Hz,6H).如图8所示。

化合物B3

在化合物4(3.6g,1eq)中加入大量乙酸铵，在130℃下反应5h。用薄层色谱检测。反应结束后，用二氯萃取，有机相用水洗涤三次，下层有机层再用无水硫酸镁干燥，过滤，减压旋蒸，柱色谱分离纯化得到化合物7。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.07(s,1H),7.85(s,1H),7.70(d,J＝25.2Hz,4H),7.62–7.50(m,3H),7.18(t,J＝6.9Hz,2H),7.10–6.95(m,2H),6.91(d,J＝8.2Hz,1H),4.89(d,J＝22.1Hz,8H),4.07(s,6H),3.84(s,2H),2.56(s,4H),1.86(s,8H),1.49(s,8H),1.26(d,J＝3.4Hz,64H),0.88(s,12H).如图9所示。

化合物B4

将化合物5(1.2g,1eq)溶于无水DCM，N2气氛中，向其中加入DIEA(10eq,5ml)，室温搅拌半小时后向其中加入三氟化硼乙醚(15eq,5ml)，室温反应12h。用薄层色谱检测。反应结束后，用二氯萃取，有机相用水洗涤三次，下层有机层再用无水硫酸镁干燥，过滤，减压旋蒸，柱色谱分离纯化得到化合物8。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.87(s,2H),7.73(d,J＝8.2Hz,2H),7.60(d,J＝11.9Hz,4H),7.14(d,J＝8.3Hz,2H),6.92(d,J＝13.8Hz,4H),4.84(s,8H),4.05(d,J＝6.1Hz,4H),3.89(d,J＝5.8Hz,4H),2.54(d,J＝18.5Hz,4H),1.94–1.67(m,8H),1.50(s,8H),1.27(d,J＝5.4Hz,64H),0.93(d,J＝35.6Hz,12H).如图10所示。

化合物B

称化合物6(200mg,1eq)于烧瓶中，向其中加入10ml无水DCM、30ml CH3CN、化合物2(0.456g，10eq)，CuI(0.026g，1eq)在乙腈中溶解后滴入反应中，最后再向其中滴加30滴DIEA，在55℃回流6h。用薄层色谱检测。反应结束后，用二氯萃取，有机相用水洗涤三次，下层有机层再用无水硫酸镁干燥，过滤，减压旋蒸，柱色谱分离纯化得到最终化合物。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.99–7.83(m,6H),7.73(d,J＝8.4Hz,2H),7.68–7.55(m,4H),7.16(d,J＝8.6Hz,2H),6.92(d,J＝4.6Hz,4H),5.33(d,J＝4.6Hz,8H),4.51(d,J＝28.3Hz,8H),4.06(s,4H),3.90(d,J＝16.1Hz,8H),3.82(s,4H),3.69–3.41(m,32H),3.31(d,J＝12.3Hz,12H),1.94–1.82(m,4H),1.76(s,4H),1.31(dd,J＝32.7,9.6Hz,72H),0.88(d,J＝2.9Hz,12H).如图11所示。化合物在二氯甲烷溶液中的紫外吸收光谱和荧光发射光谱如图12所示，紫外吸收峰位于715nm，荧光发射峰位于755nm，证明其是近红外染料；

实施例3(1,7-二(3,4,5-三-十二烷氧基-苯基)-3,5-二(3,4,5-三-(4’-(N¹-二氧杂七烷基)三氮唑-甲氧基)-苯基)氮杂氟硼二吡咯)

化合物C1(C₆₀H₉₀O₇)

3’,4',5’-三(丙炔氧基)-3,4,5,-三(十二烷氧基)-查尔酮(C30H38O3)的合成:3，4，5-三丙炔氧基苯乙酮15mmol溶于含有氢氧化钾60mmol的乙醇50ml和水15ml的混溶液，搅拌30min，含有3，4，5-三(十二烷氧基)苯甲醛15mmol的乙醇溶液缓慢滴加，室温反应12h，过滤获得沉淀，水洗至中性PH，得白色粉末状固体。1H NMR:(400MHz,CDCl3):8.05(d,J＝8.8Hz,2H),7.80(d,J＝15.6Hz,1H),7.60(d,J＝8.5Hz,2H),7.44(d,J＝15.6Hz,1H),7.07(d,J＝8.7Hz,2H),6.93(d,J＝8.6Hz,2H),4.78(d,J＝2.1Hz,2H),3.99(t,2H),2.56(s,1H)1.80(m,2H),1.46-1.27(m,18H),0.90(t,3H).如图13所示。

化合物C4(C₁₂₂H₁₇₈BF₂N₃O₁₂)

3,4,5-三(十二烷氧基)苯基-3’,4’,5’-三(丙炔氧基)苯基氮杂氟硼二吡咯近红外染料的合成:12mmol和乙酸铵400mmol混合，回流12h，加入水200ml，二氯甲烷200ml萃取三次，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液旋蒸除去有机溶剂。将所得化合物氮气环境下加入50ml干燥的二氯甲烷，加入DIPEA 10mmol，30min后加入12mmol三氟化硼乙醚溶液，室温反应24h。依次加入饱和氯化铵溶液、氯化钠溶液、水分别萃取，所得有机溶剂用无水硫酸钠干燥，过滤所得滤液旋蒸除去有机溶剂。制备色谱柱层析得到产物，洗脱剂体积比例为正己烷:二氯甲烷＝3:2。1H NMR:(400MHz,CDCl3):8.04(m,8H),7.07(d,J＝7.9Hz,4H),6.98(d,J＝7.9Hz,4H),6.96(s,2H),4.75(s，4H),4.05(t,4H),2.56(s,2H),1.85(t,4H),1.49-1.28(m,38H),0.88(t,6H).如图16所示。

化合物C(C₁₅₂H₂₄₄BF₂N₂₁O₂₄)

3，4，5-三(-十二烷氧基)苯基-3’4’5’-三(丙炔氧基)苯基氮杂氟硼二吡咯的合成：0.1mmol，叠氮化二乙二醇甲醚0.23mmol，五水硫酸铜0.4mmol，L-抗坏血酸0.5mmol依次加入30ml乙腈，30ml四氢呋喃和2ml水的混合溶剂，室温搅拌24h。旋蒸除去有机溶剂，加入二氯甲烷溶解并水洗三次，所得有机溶剂用无水硫酸钠干燥，过滤所得滤液旋蒸除去有机溶剂。制备色谱柱层析得到产物，洗脱剂体积比例为二氯甲烷:甲醇＝20:1。1H NMR:(400MHz,CDCl3):8.07(m,8H),7.85(s,2H),7.10(d,j＝9.0Hz,4H),6.99(d,j＝8.9Hz,4H),6.92(s,2H),4.59(t,4H),4.06(t,4H),3.90(t,4H),3.60(m,4H),3.50(m,4H),3.36(s,6H),1.85(m,4H),1.52(m,5H),1.30(m,39H),0.90(t,6H)。如图17所示。化合物在二氯甲烷中的紫外吸收光谱和荧光光谱：紫外吸收峰位于699nm，荧光放射峰位于803nm，证明其是近红外染料(如图18所示)

本发明公开和提出的技术方案，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变条件路线等环节实现，尽管本发明的方法和制备技术已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和技术路线进行改动或重新组合，来实现最终的制备技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

Claims

1.一类两亲性氮杂氟硼二吡咯近红外染料，其特征是，结构式如下：

R₁,R₂,R₃,R₁’,R₂’,R₃’＝H/OC₁₂H₂₅中任意一种，所述疏水链为-OC₁₂H₂₅；

R₄,R₅,R₆,R₄’,R₅’,

为亲水链中任意一种；

2.如权利要求1所述的两亲性氮杂氟硼二吡咯近红外染料，其特征是，当亲水链固定

中任意一种；

具有两个疏水链和两个亲水链的aza-BODIPY有4种：为R₁,R₁’,R₄,R₄’；R₁,R₁’,R₅,R₅’；R₂,R₂’,R₄,R₄’或R₂,R₂’,R₅,R₅’；

具有四个疏水链和四个亲水链的aza-BODIPY有6种：为R₁,R₁’,R₂,R₂’,R₄,R₄’,R₅,R₅’；R₁,R₁’,R₂,R₂’,R₄,R₄’,R₆,R₆’；R₁,R₁’,R₃,R₃’,R₄,R₄’,R₅,R₅’；R₁,R₁’,R₃,R₃’,R₄,R₄’,R₆,R₆’；R₂,R₂’,R₃,R₃’,R₄,R₄’,R₅,R₅’或R₂,R₂’,R₃,R₃’,R₄,R₄’,R₆,R₆’；

具有六个疏水链和六个亲水链的aza-BODIPY有1种：为R₁,R₁’,R₂,R₂’,R₃,R₃’,R₄,R₄’,R₅,R₅’,R₆,R₆’。

3.如权利要求1所述的两亲性氮杂氟硼二吡咯近红外染料，其特征是，

4.一类两亲性氮杂氟硼二吡咯近红外染料的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

5.如权利要求4所述的方法，其特征是，步骤1)的制备方法是：将十二烷氧基取代的苯甲醛溶于乙醇中，氢氧化钾溶于去离子水中，加入反应瓶中搅拌。将氧杂烷氧基/丙炔氧基取代的苯乙酮溶于乙醇中并加入反应体系，室温反应12～48h，其中十二烷氧基取代的苯甲醛、氢氧化钾和氧杂烷氧基/丙炔氧基取代的苯乙酮反应摩尔量为1～1.2：4～8：1，乙醇和水体积比为10:2～10:4。

6.如权利要求4所述的方法，其特征是，步骤2)的制备方法是：将上述制备的查尔酮和硝基甲烷加入反应瓶中，将乙醇钠溶于乙醇中，逐滴滴加至反应体系，反应体系中加入乙醇做溶剂，反应升温78～90℃，反应6～24h，其中查尔酮、硝基甲烷、乙醇钠、乙醇反应摩尔比为1：5～7：0.05～0.1：100～500。

7.如权利要求4所述的方法，其特征是，步骤3)的制备方法是：

(2)在氮气保护条件下，将反应所得化合物、N，N-二异丙基乙胺和三氟化硼乙醚加入反应瓶中，加入干燥的二氯甲烷作溶剂，室温反应12～24h，其中反应所得化合物、N,N-二异丙基乙胺和三氟化硼乙醚、干燥的二氯甲烷反应摩尔比为：1：5～8：6～10：100～500。

8.如权利要求4所述的方法，其特征是，步骤4)的制备方法是：将含丙炔氧基取代的氮杂BODIPY、4-12倍氮杂BODIPY摩尔量的叠氮化三/二乙二醇甲醚、1-2倍氮杂BODIPY摩尔量的碘化亚酮加入体积比为15:15:1的乙腈:四氢呋喃:水的混合溶剂，室温搅拌24～48h，旋蒸除去有机溶剂，加入二氯甲烷溶解并水洗，干燥，浓缩，制备色谱柱层析得到两亲性氮杂BODIPY分子。

9.如权利要求4所述的方法，其特征是，十二烷氧基取代的苯甲醛包括3-,4-,5-位单取代/双取代/三取代十二烷氧基的苯甲醛；氧杂烷氧基/丙炔氧基取代的苯乙酮包括3-,4-,5-位单取代/双取代/三取代3’,6’,9’,11’-氧杂烷氧基或丙炔氧基取代的苯乙酮。