一种氟硼吡咯里嗪荧光染料及其合成方法技术

本发明专利技术属于有机化工技术领域，特别是一种氟硼吡咯里嗪荧光染料，所述染料化学结构式为：其中，取代基R1和R2为氢或烷基或酯基或硝基或腈基或烷氧基或卤素或芳基及其他共轭体系，取代基位置、个数以及共轭位置不固定。合成方法为以2,3,3‑三甲基吲哚衍生物与2‑甲酰基吡咯衍生物在有机催化剂作用下经缩合和配位反应，得到的一类新型氟硼吡咯里嗪类荧光化合物，关键点在于步骤少、产率高的合成新方法，又因其电子光谱性质较好，有利于在生物体内的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机化工
，特别是一种氟硼吡咯里嗪荧光染料及其合成方法。
技术介绍
为了满足日新月异的生物分析应用对荧光染料的需求，研究开发出具有更多良好荧光光谱性能的新型荧光材料，是荧光分析技术发展的关键和核心。目前比较常见的BODIPY类荧光染料的发射团是六元环，其特点是具有较高的荧光量子产率和良好的摩尔消光系数，六元环的BODIPY的斯托克斯位移较小(<50nm)，导致其在生物体内的应用受到限制。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种氟硼吡咯里嗪荧光染料及其合成方法。本专利技术的技术方案如下：一种氟硼吡咯里嗪荧光染料，所述染料化学结构式为：其中，取代基R1和R2为氢或烷基或酯基或硝基或腈基或烷氧基或卤素或芳基及其他共轭体系，取代基位置、个数以及共轭位置不固定。合成所述的氟硼吡咯里嗪荧光染料的方法，所述方法包括以下合成路径：所述方法包括以下步骤：1)在室温下向反应瓶中加入化合物1，甲苯，化合物2，2-甲酰基吡咯衍生物，有机酸，边搅拌边缓慢滴加有机碱，升温回流，得到固体化合物；所述化合物1为2,3,3-三甲基吲哚衍生物，所述化合物2为2-甲酰基吡咯衍生物；2)将所述步骤1)中的固体化合物纯化得到黄色固体化合物3；3)向所述步骤2)的化合物3中加入甲苯，三乙胺，缓慢的滴加三氟化硼乙醚络合物，搅拌回流，进行过滤纯化得到化合物4；完成氟硼吡咯里嗪荧光染料的合成。所述步骤1)化合物1与化合物2的投料比为1:1-100。改变投料比，化合物3的收率有很大提高。所述步骤1)有机酸为冰乙酸，所述步骤1)有机碱为三乙胺。若为其他有机酸或者有机碱，反应不发生或者收率很低。所述步骤1)投料的顺序为化合物1，化合物2，甲苯，有机酸，有机碱。如果其他的加料顺序会使反应体系升温剧烈，不易于反应底物的拓展。所述步骤1)回流条件为升温至120℃，回流2-18小时。达到回流温度，反应才能顺利进行，否则反应不充分，收率低，反应时间长。所述步骤3)化合物3与三氟化硼乙醚络合物的投料比为1:1-100。改变投料比，化合物4的收率有很大提高，投料比的范围也较大，有利于精细化学品的生产。所述步骤3)投料的顺序为化合物3，甲苯，三乙胺，三氟化硼乙醚。此投料顺序，使反应能够顺利进行，三氟化硼乙醚最后加入，有利于减少空气中三氟化硼乙醚的挥发，减少对操作人员的伤害。所述步骤3)搅拌回流条件为加热到120℃，反应时间为0.5-8h。此回流温度使反应时间大大缩短，根据底物的不同，需要反应时间在0.5-8h。本专利技术有益效果如下：1、本专利技术为以2,3,3-三甲基吲哚衍生物与2-甲酰基吡咯衍生物在有机催化剂作用下经缩合和配位反应，通过设计将六元环扩环成七元环，得到的氟硼吡咯里嗪类荧光化合物，其斯托克斯位移较大(>70nm)，有利于在生物体内的应用；2、本专利技术合成一类与传统BODIPY类荧光染料不同的新型氟硼吡咯里嗪类荧光染料，提供了一种产率高步骤少的合成新方法。3、本专利技术合成了一类氟硼吡咯里嗪类化合物，此类化合物在抗肿瘤，抗癫痫，抗病毒等领域内有较广泛的研究与应用。附图说明图1：本专利技术氟硼吡咯里嗪荧光染料的化学结构式；图2：本专利技术氟硼吡咯里嗪荧光染料合成路径图。具体实施方式下面结合实施例来进一步说明本专利技术，但本专利技术要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。实施例1取2,3,3-三甲基吲哚1 1.44g(9.00mmol)，称取2-甲酰基吡咯0.86g(9.00mmol)，量取甲苯溶液0.15L，取有机酸0.24mL，有机碱0.30mL混合后加热搅拌，于120℃回流2小时，旋干后过滤纯化得到黄色的化合物3。取上述化合物3 1.20g(5mmol)，取35mL甲苯溶液，1.00mL三乙胺，在电磁搅拌下搅拌，温度上升到120℃滴加三氟化硼乙醚溶液0.75mL(6.25mmol)，冷凝回流0.5小时，TLC点板检测，将产物水洗，萃取，干燥，旋蒸，过滤纯化得到化合物4：实施例2取2,3,3-三甲基吲哚1 1.44g(9.00mmol)，称取2-甲酰基吡咯3.44g(36.00mmol)，
量取甲苯溶液0.15L，取有机酸0.24mL，有机碱0.30mL混合后加热搅拌，于120℃回流8小时，旋干后过滤纯化得到黄色的化合物3。取上述化合物3 1.20g(5mmol)，取35mL甲苯溶液，1.00mL三乙胺，在电磁搅拌下搅拌，温度上升到120℃滴加三氟化硼乙醚溶液0.75mL(6.25mmol)，冷凝回流0.5小时，TLC点板检测，将产物水洗，萃取，干燥，旋蒸，过滤纯化得到化合物4：实施例3取2,3,3-三甲基吲哚1 1.44g(9.00mmol)，称取2-甲酰基吡咯28.50g(0.30mmol)，量取甲苯溶液0.15L，取有机酸0.24mL，有机碱0.30mL混合后加热搅拌，于120℃回流8小时，旋干后过滤纯化得到黄色的化合物3。取上述化合物3 1.20g(5mmol)，取35mL甲苯溶液，1.00mL三乙胺，在电磁搅拌下搅拌，温度上升到120℃滴加三氟化硼乙醚溶液0.75mL(6.25mmol)，冷凝回流0.5小时，TLC点板检测，将产物水洗，萃取，干燥，旋蒸，过滤纯化得到化合物4：实施例4取2,3,3-三甲基吲哚1 1.44g(9.00mmol)，称取2-甲酰基吡咯0.86g(9.00mmol)，量取甲苯溶液0.15L，取有机酸2.40mL，有机碱3.00mL混合后加热搅拌，于120℃回流2小时，旋干后过滤纯化得到黄色的化合物3。取上述化合物3 1.20g(5.00mmol)，取35mL甲苯溶液，1.00mL三乙胺，在电磁搅拌下搅拌，温度上升到120℃滴加三氟化硼乙醚溶液0.75mL(6.25mmol)，冷凝回流0.5小时，TLC点板检测，将产物水洗，萃取，干燥，旋蒸，过滤纯化得到化合物4：实施例5取2,3,3-三甲基吲哚1 1.44g(9.00mmol)，称取2-甲酰基吡咯0.86g(9.00mmol)，量取甲苯溶液0.15L，取有机酸0.24mL，有机碱0.30mL混合后加热搅拌，于120℃回流2小时，旋干后过滤纯化得到黄色的化合物3。取上述化合物3 1.20g(5.00mmol)，取35mL甲苯溶液，2.80mL三乙胺，在电磁搅拌下搅拌，温度上升到120℃滴加三氟化硼乙醚溶液2.10mL(17.50mmol)，冷凝回流0.5小时，TLC点板检测，将产物水洗，萃取，干燥，旋蒸，过滤纯化得到化合物4：实施例6取2,3,3-三甲基吲哚1 1.44g(9.00mmol)，称取2-甲酰基吡咯0.86g(9.00mmol)，量取甲苯溶液0.15L，取有机酸0.24mL，有机碱0.30mL混合后加热搅拌，于120℃回流2小时，旋干后过滤纯化得到黄色的化合物3。取上述化合物3 1.20g(5.00mmol)，取35mL甲苯溶液，2.80mL三乙胺，在电磁搅拌下搅拌，温度上升到120℃滴加三氟化硼乙醚溶液2.10mL(17.50mmol)，冷凝回流8小时，TLC点板检测，将产物水洗，萃取，干燥，旋蒸，过滤纯化得到化合物4：实施例7取化合物1 1.44g(9.0mmol)，称取2-甲酰基吡咯14.250g(150mmol)，量取甲苯溶液150ml本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氟硼吡咯里嗪荧光染料，其特征在于，所述染料化学结构式为：其中，取代基R1和R2为氢或烷基或酯基或硝基或腈基或烷氧基或卤素或芳基及其他共轭体系，取代基R1和R2位置、个数以及共轭位置不固定。

【技术特征摘要】
1.一种氟硼吡咯里嗪荧光染料，其特征在于，所述染料化学结构式为：其中，取代基R1和R2为氢或烷基或酯基或硝基或腈基或烷氧基或卤素或芳基及其他共轭体系，取代基R1和R2位置、个数以及共轭位置不固定。2.合成权利要求1所述的氟硼吡咯里嗪荧光染料的方法，其特征在于，所述方法包括以下合成路径：3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：1)在室温下向反应瓶中加入化合物1，甲苯，化合物2，2-甲酰基吡咯衍生物，有机酸，边搅拌边缓慢滴加有机碱，升温回流，得到固体化合物；所述化合物1为2,3,3-三甲基吲哚衍生物，所述化合物2为2-甲酰基吡咯衍生物；2)将所述步骤1)中的固体化合物纯化得到黄色固体化合物3；3)向所述步骤2)的化合物3中加入甲苯，三乙胺，缓慢的滴加三氟化硼乙醚络合物，搅拌回流，进行过滤纯化得到化合物4；完...

【专利技术属性】
技术研发人员：张诺诺，李玉姣，晏佳莹，成凯，李德江，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42