PL249639B1 - Związki, pochodne 2-(1H)-chinolonu z ugrupowaniem benzotiazoliowym, sposób ich otrzymywania oraz ich zastosowanie - Google Patents

Związki, pochodne 2-(1H)-chinolonu z ugrupowaniem benzotiazoliowym, sposób ich otrzymywania oraz ich zastosowanie

Info

Publication number
PL249639B1
PL249639B1 PL447103A PL44710323A PL249639B1 PL 249639 B1 PL249639 B1 PL 249639B1 PL 447103 A PL447103 A PL 447103A PL 44710323 A PL44710323 A PL 44710323A PL 249639 B1 PL249639 B1 PL 249639B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
formula
derivative
iodide
quinolone
methylbenzo
Prior art date
Application number
PL447103A
Other languages
English (en)
Other versions
PL447103A1 (pl
Inventor
Jolanta Kolińska
Aleksandra Grzelakowska
Original Assignee
Politechnika Lodzka
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 Politechnika Lodzka filed Critical Politechnika Lodzka
Priority to PL447103A priority Critical patent/PL249639B1/pl
Publication of PL447103A1 publication Critical patent/PL447103A1/pl
Publication of PL249639B1 publication Critical patent/PL249639B1/pl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D417/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00
    • C07D417/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings
    • C07D417/06—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings linked by a carbon chain containing only aliphatic carbon atoms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/29—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using visual detection
    • G01N21/293—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using visual detection with colour charts, graduated scales or turrets
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Thiazole And Isothizaole Compounds (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia są związki pochodne 2-(1H)-chinolonu z ugrupowaniem benzotiazoliowym w pozycji 3, o wzorze ogólnym I, w którym: R1, R2, oznaczają niezależnie od siebie atom wodoru, bromu, chloru, grupę metylową, metoksylową, N,N-dimetyloaminową lub N,N-dietyloaminową, R3 oznacza atom wodoru, grupę metylową, etylową lub propylową, a R4 oznacza grupę metylową, etylową lub propylową. Przedmiotem zgłoszenia jest także sposób otrzymywania związków o wzorze ogólnym I, w drodze kondensacji jodku pochodnej 2-metylobenzo[d]tiazolu z pochodną 3-formylo-2-(1H)-chinolonu, w środowisku bezwodnego etanolu, charakteryzujący się tym, że kondensacji poddaje się jodek pochodnej 2-metylobenzo[d]tiazolu o wzorze II z pochodną 3-formylo-2-(1H)-chinolonu o wzorze III, w których R1, R2, R3, R4 mają znaczenie określone w zastrzeżeniu 1, przy stosunku molowym pochodnej 3-formylo-2-(1H)-chinolonu do jodku pochodnej 2-metylobenzo[d]tiazolu 1:1, w środowisku bezwodnego etanolu użytego w ilości 295 — 590 moli na 1 mol jodku pochodnej 2-metylobenzo[d]tiazolu, w polu mikrofalowym o mocy zmiennej od 1 do 200 W, przy zakresie temperatury 80°C — 100°C w czasie 30 — 60 minut i po stwierdzeniu zaniku substratów w mieszaninie reakcyjnej za pomocą chromatografii cienkowarstwowej, w której fazę ruchomą stanowi mieszanina dichlorometanu i metanolu o stosunku objętościowym składników 10:1 (v/v), mieszaninę reakcyjną ochładza się do temperatury pokojowej, powstały osad produktu odsącza się, przemywa bezwodnym etanolem i suszy na powietrzu. Zgłoszenie obejmuje także zastosowanie związków o wzorze ogólnym I, jako znaczników kolorymetrycznych i fluorescencyjnych w detekcji anionu wodorosiarczynu.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są związki, pochodne 2-(1/7)-chinolonu z ugrupowaniem benzotiazoliowym w pozycji 3, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie.
Z czasopisma Coloration and Technology, 132, 2016, 121-129 znana jest pochodna 2-(1/7)-chinolonu z ugrupowaniem benzotiazoliowym w pozycji 3, o wzorze A.
wzór A w którym R oznacza grupę metylową lub metoksylową. Pochodną 2-(1/7)-chinolonu o wzorze A otrzymuje się w wyniku kondensacji pochodnych 3-formylo-2-(1/7)-chinolonu z jodkiem 2,3-dimetylobenzod[d]tiazolu w bezwodnym etanolu, w temperaturze wrzenia w czasie 2 godziny.
Celem wynalazku jest wytworzenie nowych związków pochodnych 2-(1/7)-chinolonu z ugrupowaniem benzotiazoliowym w pozycji 3, oraz ich zastosowanie.
Wynalazek dotyczy związków, pochodnych 2-(1/7)-chinolonu z ugrupowaniem benzotiazoliowym w pozycji 3, o wzorze ogólnym I,
wzór I w którym:
Ri oznacza atom wodoru, R2 oznacza grupę /V,/V-dietyloaminową, R3 oznacza atom wodoru, a R4 oznacza grupę metylową lub etylową.
Sposób otrzymywania związków o wzorze ogólnym I, określonych powyżej, w drodze kondensacji jodku pochodnej 2-metylobenzo[d] tiazolu z pochodną 3-formylo-2-(1/7)-chinolonu w środowisku bezwodnego etanolu, według wynalazku polega na kondensacji jodku pochodnej 2-metylobenzo[d]tiazolu o wzorze II z pochodną 3-formylo-2-(1/7)-chinolonu o wzorze III
R4 1-
wzór II
wzór III w których Ri, R2, R3, R4 mają wyżej podane znaczenie, przy stosunku molowym pochodnej 3-formylo-2-(1 H)-chinolonu do jodku pochodnej 2-metylo[ d] tiazolu 1:1, w środowisku bezwodnego etanolu użytego w ilości 295-590 moli na 1 mol jodku pochodnej 2-metylobenzo[ d] tiazolu, w polu mikrofalowym o mocy zmiennej od 1 do 200 W przy zakresie temperatury 80-100°C w czasie 30-60 minut. Po stwierdzeniu zaniku substratów w mieszaninie reakcyjnej za pomocą chromatografii cienkowarstwowej, w której fazę ruchomą stanowi mieszanina dichlorometanu i metanolu o stosunku objętościowym składników 10:1 (v/v), mieszaninę reakcyjną ochładza się do temperatury pokojowej, powstały osad produktu odsącza się, przemywa bezwodnym etanolem i suszy na powietrzu.
Zastosowanie pola promieniowania mikrofalowego w procesie kondensacji jodku pochodnej 2-metylonenzo[ d] tiazolu z pochodną 3-formylo-2-(1 H)-chinolonu umożliwia prowadzenie tej kondensacji w znacznie mniejszej ilości rozpuszczalnika organicznego.
Zastosowanie według wynalazku polega na tym, że nowe związki o wzorze I, określone powyżej, stosuje się jako kolorymetryczne i fluorescencyjne znaczniki do detekcji anionu wodorosiarczynu (HSO3-). Detekcja anionu wodorosiarczynu z zastosowaniem związków o wzorze 1 polega na tym, że sporządza się roztwór podstawowy związku o wzorze I w dimetylosulfotlenku (DMSO), o stężeniu 10 mmol/l, który następnie rozcieńcza się do stężenia 0,005-0,01 mmol/l w buforze fosforanowym i w obecności roztworu związku badanego na obecność anionu wodorosiarczynu w wodzie destylowanej, o stężeniu 0,001-1 mmol/l poddaje się badaniu spektroskopowemu, podczas którego zmiany absorbancji związku o wzorze I przy maksimum absorpcji oraz zmiany intensywności fluorescencji związku o wzorze I przy maksimum emisji świadczą o obecności anionu wodorosiarczynu w badanym związku.
Związki o wzorze I umożliwiają detekcję anionu wodorosiarczynu w obecności reagentów posiadających grupę sulfhydrylową tj. w obecności L-cysteiny (L-Cys).
Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady z powołaniem się na rysunek, na którym fig. 1 przedstawia wykres ilustrujący zmiany absorbancji związku o wzorze I otrzymanego w przykładzie 2, zastosowanego w przykładzie 3 do detekcji anionu (HSO3-) w obecności L-cysteiny, zaś fig. 2 zmiany intensywności fluorescencji związku o wzorze I otrzymanego w przykładzie 2, zastosowanego w przykładzie 3 do detekcji anionu (HSO3-) w obecności L-cysteiny.
Części podane w przykładach oznaczają części wagowe.
Przykład 1
0,031 części jodku 3 -etylo-2-metylobenzo[ d]tiazolu czyli związku o wzorze II, w którym R4 oznaczało grupę etylową oraz 0,017 części 3-formylo-2-(1 H)-chinolonu czyli związku o wzorze III, w którym R1, R2, R3 oznaczały atom wodoru, umieszczono w probówce i dodano 2 części bezwodnego etanolu. Następnie probówkę z mieszaniną umieszczono w reaktorze mikrofalowym o mocy zmiennej w zakresie 1-200 W, w temperaturze 80°C przez 45 minut. Po potwierdzeniu zaniku substratów z wykorzystaniem chromatografii cienkowarstwowej, mieszaninę reakcyjną ochłodzono do temperatury pokojowej, a powstały osad odfiltrowano.
Otrzymano 0,022 części związku o wzorze I, w którym R1, R2, R3 oznaczały atom wodoru, zaś R4 grupę etylową, w postaci pomarańczowego proszku o temperaturze topnienia 238-240°C. Czystość otrzymanego związku potwierdzono chromatograficznie:
Rf = 0,25 (TLC, płytka aluminiowa z SiO2 F254 (Merck); eluent, v/v, dichlorometan:metanol, 10:1).
Widmo 1H-NMR oraz widmo masowe HRMS otrzymanego związku w pełni potwierdziły jego budowę:
1H-NMR (DMSO-d6): 12,25 (brs, 1H); 8,73 (s, 1H); 8,50 (d, J=15,7Hz, 1H); 8,39 (dd, J=8,0, 1,2Hz, 1H); 8,29 (d, J=8,0Hz, 1H); 8,11 (d, J =15,7Hz, 1H); 7,88-7,79 (m, 1H); 7,78-7,69 (m, 2H); 7,64-7,56 (m, 1H); 7,35 (d, J=8,2Hz, 1H); 7,29-7,18 (m, 1H); 4,81 (q, J=7,0Hz, 2H); 1,45 (t, J =7,2Hz, 3H).
HRMS (TOF MS ES+ 7,92e6): 333,1062 obliczono dla C20H17N2OS znaleziono 333,1064.
Otrzymany związek charakteryzował się maksimum absorpcji Xabs = 425 nm, współczynnikiem ekstynkcji molowej ε = 14700 dm3/molxcm oraz maksimum emisji Xem = 578 nm.
Przykład 2
0,029 części jodku 2,3-dimetylobenzo[ d] tiazolu czyli związku o wzorze II, w którym R4 oznaczało grupę metylową oraz 0,024 części 7, N,N-dietyloamino-3-formylo-2-(1 H)-chinolonu czyli związku o wzorze III, w którym R1 oznaczało atom wodoru, R2 grupę N,N-dietyloaminową, zaś Rsatom wodoru umieszczono w probówce i dodano 2 części bezwodnego etanolu. Następnie probówkę z mieszaniną umieszczono w reaktorze mikrofalowym o mocy zmiennej w zakresie 1-200 W, w temperaturze 80°C przez
PL 249639 Β1 minut. Po potwierdzeniu zaniku substratów z wykorzystaniem chromatografii cienkowarstwowej, mieszaninę reakcyjną ochłodzono do temperatury pokojowej, a powstały osad odfiltrowano.
Otrzymano 0,025 części związku o wzorze I, w którym Ri oznaczało atom wodoru, R2 grupę N,N-dietyloaminową, R3 atom wodoru, zaś R4 grupę metylową, w postaci czarnego proszku o temperaturze topnienia >360°C. Czystość otrzymanego związku potwierdzono chromatograficznie: Rf = 0,43 (TLC, płytka aluminiowa z S1O2 F254 (Merck); eluent, v/v, dichlorometammetanol, 10:1).
Widmo 1H-NMR oraz widmo masowe HRMS otrzymanego związku w pełni potwierdziły jego budowę:
1H-NMR (DMSO-c/6): 11,68 (brs, 1H); 8,48 (s, 1H); 8,38-8,26 (m, 2H); 8,17 (d, J=8,0Hz, 1H); 8,06 (d, J=15,2Hz, 1H); 7,86-7,76 (m, 1H); 7,76-7,67 (m, 1H); 7,53 (d, J=9,2Hz, 1H); 6,79 (dd, J=9,2, 2,2Hz, 1H); 6,51 (d, J=2,3Hz, 1H); 4,20 (s, 3H); 3,43 (q, J=7,0Hz, 4H); 1,16 (t, J=6,9Hz, 6H).
HRMS (TOF MS ES+ 5,13e7): 390,1640 obliczono dla C23H24N3OS znaleziono 390,1646.
Otrzymany związek charakteryzował się maksimum absorpcji ź.abs = 548 nm, współczynnikiem ekstynkcji molowej e = 46700 dm3/molxcm oraz maksimum emisji ź.em = 655 nm.
Przykład 3
Związek o wzorze I otrzymany w przykładzie 2 zastosowano do wykrywania anionu wodorosiarczynu (HSO3 ) w obecności związku posiadającego w swojej strukturze grupę sulfhydrylową tj. w obecności L-cysteiny.
W tym celu sporządzono roztwór podstawowy związku o wzorze I, wytworzonego w przykładzie 2, oznaczonego jako QBT1, w dimetylosulfotlenku (DMSO), o stężeniu 10 mmol/l. Następnie roztwór podstawowy rozcieńczono do stężenia 0,005 mmol/l buforem fosforanowy o pH=7,4 i w obecności roztworu wodorosiarczanu(IV) sodu (NaHSCh) tj. związku zawierającego anion wodorosiarczynu, w wodzie destylowanej, o stężeniu 0,5 mmol/l oraz roztworu L-cysteiny w wodzie destylowanej, o stężeniu 0,5 mmol/l poddano badaniom spektroskopowym. W trakcie badań spektroskopowych zaobserwowano zmiany absorbancji związku QBT1 przy długościach fal 390 nm oraz 520 nm (Fig. 1 rysunku) oraz zmiany intensywności fluorescencji przy długościach fal 460 nm i 660 nm (Fig. 2 rysunku), co potwierdziło selektywność związku QBT1 w detekcji anionu wodorosiarczynu w badanym związku.

Claims (4)

1. Związki, pochodne 2-(1 /7)-chinolonu z ugrupowaniem benzotiazoliowym w pozycji 3, o wzorze ogólnym I,
wzór T w którym:
R1 oznacza atom wodoru, R2 oznacza grupę /V,/V-dietyloaminową, R3 oznacza atom wodoru, a R4 oznacza grupę metylową lub etylową.
2. Sposób otrzymywania związków o wzorze ogólnym I, określonych zastrzeżeniu 1, w drodze kondensacji jodku pochodnej 2-metylobenzo[c/]tiazolu z pochodną 3-formylo-2-(1/7)-chinolonu, w środowisku bezwodnego etanolu, znamienny tym, że kondensacji poddaje się jodek pochodnej 2-metylobenzo[c/]tiazolu o wzorze II z pochodną 3-formylo-2-(1/7)-chinolonu o wzorze III
PL 249639 Β1
r3 wzór ΙΠ w których R-ι, R2, R3, R4 mają znaczenie określone w zastrzeżeniu 1, przy stosunku molowym pochodnej 3-formylo-2-(1/7)-chinolonu do jodku pochodnej 2-metylobenzo[cf]tiazolu 1:1, w środowisku bezwodnego etanolu użytego w ilości 295-590 moli na 1 mol jodku pochodnej 2-metylobenzo[cf]tiazolu, w polu mikrofalowym o mocy zmiennej od 1 do 200 W przy zakresie temperatury 80-100°C w czasie 30-60 minut i po stwierdzeniu zaniku substratów w mieszaninie reakcyjnej za pomocą chromatografii cienkowarstwowej, w której fazę ruchomą stanowi mieszanina dichlorometanu i metanolu o stosunku objętościowym składników 10:1 (v/v), mieszaninę reakcyjną ochładza się do temperatury pokojowej, powstały osad produktu odsącza się, przemywa bezwodnym etanolem i suszy na powietrzu.
3. Zastosowanie związków o wzorze ogólnym I, określonych w zastrzeżeniu 1 jako znaczników kolorymetrycznych i fluorescencyjnych w detekcji anionu wodorosiarczynu.
4. Zastosowanie według zastrz. 3, znamienne tym, że sporządza się roztwór związku o wzorze I w dimetylosulfotlenku, o stężeniu 10 mmol/l, który następnie rozcieńcza się do stężenia 0,005-0,01 mmol/l w buforze fosforanowym i w obecności roztworu związku badanego na obecność anionu wodorosiarczynu w wodzie destylowanej, o stężeniu 0,001-1 mmol/l poddaje się badaniu spektroskopowemu, podczas którego zmiany absorbancji związku o wzorze I przy maksimum absorpcji oraz zmiany intensywności fluorescencji związku o wzorze I przy maksimum emisji świadczą o obecności anionu wodorosiarczynu w badanym związku.
PL447103A 2023-12-15 2023-12-15 Związki, pochodne 2-(1H)-chinolonu z ugrupowaniem benzotiazoliowym, sposób ich otrzymywania oraz ich zastosowanie PL249639B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL447103A PL249639B1 (pl) 2023-12-15 2023-12-15 Związki, pochodne 2-(1H)-chinolonu z ugrupowaniem benzotiazoliowym, sposób ich otrzymywania oraz ich zastosowanie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL447103A PL249639B1 (pl) 2023-12-15 2023-12-15 Związki, pochodne 2-(1H)-chinolonu z ugrupowaniem benzotiazoliowym, sposób ich otrzymywania oraz ich zastosowanie

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL447103A1 PL447103A1 (pl) 2025-06-16
PL249639B1 true PL249639B1 (pl) 2026-05-25

Family

ID=96014235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL447103A PL249639B1 (pl) 2023-12-15 2023-12-15 Związki, pochodne 2-(1H)-chinolonu z ugrupowaniem benzotiazoliowym, sposób ich otrzymywania oraz ich zastosowanie

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL249639B1 (pl)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2363459A1 (de) * 1973-12-20 1975-06-26 Basf Ag Neue fluoreszierende chinolinverbindungen
US20070281360A1 (en) * 2006-06-02 2007-12-06 Pierce Biotechnology, Inc. Protein detection and quantitation using hydroxyquinolone dyes

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2363459A1 (de) * 1973-12-20 1975-06-26 Basf Ag Neue fluoreszierende chinolinverbindungen
US20070281360A1 (en) * 2006-06-02 2007-12-06 Pierce Biotechnology, Inc. Protein detection and quantitation using hydroxyquinolone dyes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A., GRZELAKOWSKA ET AL.: "Coloration Technology 132 Issue 2, April 2016, 121-129; https://doi.org/10.1111/cote.12187", „SYNTHESIS, SPECTROSCOPIC CHARACTERISATION, AND POTENTIAL APPLICATION OF DYES CONTAINING A CARBOSTYRIL SKELETON AS SENSORS FOR THIOLS" *

Also Published As

Publication number Publication date
PL447103A1 (pl) 2025-06-16