四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物及其合成方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物及其合成方法和应用，本发明专利技术利用天然可再生资源β-蒎烯的氧化产物诺蒎酮为原料制备新型的四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物；先用诺蒎酮与苯甲醛缩合生成3-苯亚甲基诺蒎酮，3-苯亚甲基诺蒎酮再与盐酸胍进行缩合环化得到5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-胺，再与2-羟基苯甲醛缩合得到2-[[5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-亚胺]甲基]苯酚；该四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物2-[[5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-亚胺]甲基]苯酚作为专一性荧光探针分子在检测锌离子方面具有很好的应用。

【技术实现步骤摘要】
四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物及其合成方法和应用
本专利技术属精细有机合成
，涉及四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类荧光探针分子及其制备方法和在检测锌离子方面的应用。具体涉及四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物及其合成方法和应用。
技术介绍
Zn2+是人体中第二丰富的过渡金属元素，具有非常重要的生物学作用。Zn2+是维持正常生命活动的重要无机元素且在生物体中分布广泛，存在于哺乳动物体内的数百种酶及上千种蛋白质中，是体内许多酶和转录因子(例如碳酸酐酶、锌指蛋白等)的核心组成成分，与DNA合成、基因表达、细胞凋亡、神经传递、信号转导及离子通道调节等过程密切相关，因此在生物的生长发育和繁殖等过程中起着非常重要的作用。Zn2+浓度的变化会影响人的记忆能力、抗氧化能力、神经传递过程和免疫功能等。对金属离子的分析测定已经存在很多方法，比如原子吸收光谱法，电化学、分光光度法、化学发光法、催化动力学方法等，但是这些方法不能够对生物体内离子进行实时检测，且这些方法测定时样品的预处理比较复杂，使得其应用受到了一定的限制。由于荧光探针法具有灵敏度高、选择性好、反应时间快、能够进行实时区域离子测试已广泛用于生物学、临床医学等研究。近年有许多关于有机荧光探针的合成和应用于Zn2+检测的报道，如：(E)-8-甲氧基-2-(2-硝基苯乙烯基)喹啉、吡咯并吡咯二酮衍生物、2-(N-(2-羟乙基)-N-((吡啶-2-基)甲基)氨基)-N-(8-喹啉基)乙酰胺。也有报道采用席夫碱类化合物作为荧光探针检测Zn2+的报道，如N,N′-二(水杨醛)-2,3-二氨基萘。但是还没有采用四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物应用于Zn2+检测的报道。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物，满足使用需求。本专利技术的另一目的是提供一种上述四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物的合成方法。本专利技术还有一目的是提供该化合物在锌离子低浓度下的检测应用。技术方案：为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物，该化合物的结构式为：所述的四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物合成方法，包括如下工艺步骤：1)诺蒎酮与苯甲醛进行羟醛缩合，得到3-苯亚甲基诺蒎酮；2)3-苯亚甲基诺蒎酮与盐酸胍进行缩合环化，得到5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-胺；3)5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-胺与2-羟基苯甲醛缩合，得到四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物2-[[5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-亚胺基]甲基]苯酚。步骤1)中，诺蒎酮与苯甲醛进行羟醛缩合得到3-苯亚甲基诺蒎酮，具体的制备方法包括：(1)将0.1mol诺蒎酮、0.1～0.2mol苯甲醛、0.1～1.0molNaOH和0.15-0.30L蒸馏水依次加入配有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三口烧瓶中，在氮气保护下在0～100℃范围内进行反应；(2)反应物用0.5～1.0L乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液，用蒸馏水洗涤至中性，然后再用饱和食盐水洗涤1次，有机相用无水硫酸钠干燥去水份；过滤去除干燥剂后浓缩回收溶剂，得到3-苯亚甲基诺蒎酮粗产物；(3)3-苯亚甲基诺蒎酮粗产物在丙酮-乙醇溶剂中进行重结晶，得到3-苯亚甲基诺蒎酮。步骤2)中，在催化剂作用下3-苯亚甲基诺蒎酮与盐酸胍进行缩合环化，得到5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-胺，具体的制备方法包括：(1)将0.1mol3-苯亚甲基诺蒎酮、0.1～0.3mol盐酸胍、0.1～0.6molNaOH、20～50mL蒸馏水和150～300mL乙醇依次加入配有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三口烧瓶中，在氮气保护下回流反应12h，用GC跟踪检测，直到3-苯亚甲基诺蒎酮转化率达到95％后停止反应。(2)反应物用150～300mL乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液，用蒸馏水洗涤至中性，再用饱和食盐水洗涤1次，有机相用无水硫酸钠干燥去水份；过滤去除干燥剂后浓缩回收溶剂，得到5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-胺粗产物；(3)5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-胺粗产物在丙酮-乙醇溶剂中进行重结晶，得到5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-胺，是无色透明的晶体。步骤3)中，在催化剂作用下5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-胺与2-羟基苯甲醛进行缩合，得到四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物2-[[5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-亚胺基]甲基]苯酚，具体的制备方法包括：(1)将0.05mole5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-胺、0.05～0.15mole2-羟基苯甲醛、0.01～0.05mole乙酸、200～500mL叔丁醇依次加入配有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三口烧瓶中，回流反应36-72h；(2)反应混合物减压浓缩至100～150mL，然后冷却至室温，析出浅黄色固体粗产物；(3)浅黄色粗产物在无水乙醇中进行重结晶两次，得到浅黄色粉末，即为四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物2-[[5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-亚胺基]甲基]苯酚。所述的四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物的应用，选择性与锌离子形成络合物，并发出黄色荧光。本专利技术以天然可再生资源β-蒎烯的氧化产物诺蒎酮为原料，与苯甲醛缩合生成3-苯亚甲基诺蒎酮；3-苯亚甲基诺蒎酮再与盐酸胍进行缩合环化得到5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-胺；5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-胺再与2-羟基苯甲醛缩合，得到新型的四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物2-[[5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-亚胺]甲基]苯酚。发现该化合物对锌离子具有选择性络合作用，并形成能发出荧光的络合物，而且荧光强度与锌离子的浓度(在0.5-13×10-6M范围内)呈现线性关系，y＝76.567x+18.469。该化合物可作为专一性荧光探针分子在检测锌离子方面的应用。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的利用天然可再生资源β-蒎烯的氧化产物诺蒎酮为原料制备新型的四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物；该化合物对锌离子具有选择性络合作用，并形成能发出荧光的络合物，而且荧光强度与锌离子的浓度(在0.5-13×10-6M范围内)呈现线性关系。该化合物可作为专一性荧光探针分子在检测锌离子方面的具有很好的应用。附图说明图1是2-[[5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-亚胺]甲基]苯酚与不同金属离子络合的荧光增强选择性实验结果图；图2是2-[[5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-亚胺]甲基]苯酚本文档来自技高网...

【技术保护点】
四氢喹唑啉‑2‑胺希夫碱类化合物，其特征在于，该化合物的结构式为：

【技术特征摘要】
1.四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物，其特征在于，该化合物的结构式为：2.权利要求1所述的四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物的合成方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：1)诺蒎酮与苯甲醛进行羟醛缩合，得到3-苯亚甲基诺蒎酮；2)3-苯亚甲基诺蒎酮与盐酸胍进行缩合环化，得到5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-胺；3)5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-胺与2-羟基苯甲醛缩合，得到四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物2-[[5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-亚胺基]甲基]苯酚。3.根据权利要求2所述的四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物的合成方法，其特征在于，步骤1)中，诺蒎酮与苯甲醛进行羟醛缩合得到3-苯亚甲基诺蒎酮，具体的制备方法包括：(1)将0.1mol诺蒎酮、0.1～0.2mol苯甲醛、0.1～1.0molNaOH和0.15-0.30L蒸馏水依次加入配有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三口烧瓶中，在氮气保护下在0～100℃范围内进行反应；(2)反应物用0.5～1.0L乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液，用蒸馏水洗涤至中性，然后再用饱和食盐水洗涤1次，有机相用无水硫酸钠干燥去水份；过滤去除干燥剂后浓缩回收溶剂，得到3-苯亚甲基诺蒎酮粗产物；(3)3-苯亚甲基诺蒎酮粗产物在丙酮-乙醇溶剂中进行重结晶，得到3-苯亚甲基诺蒎酮。4.根据权利要求2所述的四氢喹唑啉-2-胺希夫碱类化合物的合成方法，其特征在于，步骤2)中，在催化剂作用下3-苯亚甲基诺蒎酮与盐酸胍进行缩合环化，得到5,6,7,8-四氢-4-苯基-7,7-二甲基-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-胺，具体的制备方法包括：(1)将0.1mol3-苯亚甲基诺蒎酮、0.1～0.3mol盐酸胍、0.1～0.6molNaOH、20～50mL蒸馏水和150～300mL乙醇依次加入配有搅拌器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王石发，杨金来，徐海军，房仙颖，徐徐，杨益琴，芮坚，曹晓琴，丁志斌，王芸芸，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32