吖啶酯类化学发光底物DMAE·NHS的合成制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种化学发光底物吖啶酯9‑((4‑(((2,5‑二氧代‑1‑吡咯烷基)氧基)羰基)‑2,6‑二甲基苯氧基)羰基)‑10‑甲基吖啶鎓硫酸甲酯盐（DMAE·NHS）的合成方法。DMAE·NHS的化学结构式如下所示：

Synthesis of acridine ester chemiluminescence substrate DMAE and NHS

The purpose of the invention is to provide a chemiluminescent substrate (9 acridine ester (4 (((2,5 two oxo 1 pyrrolidine) oxy) Tang Ji) 2,6 two methylphenoxy) Tang Ji) 10 methylacridine onium methyl sulfate salt (DMAE, NHS). Synthesis method. The chemical structure of DMAE NHS is shown below:

【技术实现步骤摘要】
吖啶酯类化学发光底物DMAE•NHS的合成
本专利技术属于有机化学
，具体涉及吖啶酯类化学发光底物DMAE·NHS化学发光试剂的合成。
技术介绍
化学发光分析由于其灵敏度高、仪器设备较为简单、无需光源便可避免散光的影响、重现性高的特点，在环境监测、临床分析、生物化学等重要领域得到了广泛应用，而吖啶酯类化合物作为一种目前商业化的化学发光底物，与其他类型的发光底物相比，发光强度大、效率高，背景干扰小，无需催化剂和增强剂以及信噪比高且标记物结合稳定等优点而受到分析工作者的青睐，而且，将吖啶类化合物经结构修饰后，制成化学发光探针，不仅适合于标记小分子，同时也适用于生物大分子标记化学发光，能在中性或微碱性条件下标识蛋白、核酸、多肽等生物大分子，且被标识物荧光量子产率和生物活性不会受损，是目前临床上应用最广泛的一种化学发光底物。但是，此类发光底物的合成较为复杂导致合成和分析检测成本较高，这一缺点限制了它的应用普遍化。目前文献专利等报道的方法中，有使用离子液体为溶剂的合成方法，如中国专利CN104411688A，但离子液体不仅价格昂贵，而且很多存在潜在毒性，必要时还需要在惰性气体保护下进行反应，这些都直接导致生产成本过高，容易造成环境污染等；还有使用保护基策略的(秦文灵,几种吖啶酯的合成及其应用研究,重庆大学,2010(D)),这些方法不仅步骤多，后处理复杂，而且产率较低；在涉及到吖啶酯DMAE·NHS的合成时，均使用了保护基策略(如中国专利CN101121710A，欧洲专利EP263657A2)，七步法合成DMAE·NHS是目前使用最广泛的工艺(中国专利CN101121710A)，但合成过程中步骤较长，需要进一步改进。而本专利技术所提供的合成方法，特别是针对吖啶酯DMAE·NHS的合成，相比于其他吖啶酯DMAE·NHS化学发光底物的合成方法，步骤简单，无需保护基策略，反应条件温和，产品收率和纯度均较高，无需昂贵的化学试剂与溶剂，且溶剂可回收利用，能满足大量生产的需求，该方法可降低其生产和分析检测等应用成本，具有广阔的应用前景。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术的一些不足，本专利技术提供了一种三步合成吖啶酯类化学发光底物DMAE·NHS的新方法，相比其他合成方法，该方法合成步骤大大缩短，反应条件温和，且产品收率高、纯度高，适用于工业化生产，DMAE·NHS的化学结构式如下所示：。本专利技术的吖啶酯DMAE·NHS合成反应流程图如下所示：合成包括以下步骤：步骤1：合成1-((4-羟基-3,5-二甲基苯甲酰)氧基)-2,5-吡咯烷二酮，将4-羟基-3,5-二甲基苯甲酸与N-羟基琥珀酰亚胺溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，反应温度为-10-0℃，在缩合剂的作用下反应得到粗产品(1-((4-羟基-3,5-二甲基苯甲酰)氧基)-2,5-吡咯烷二酮)，粗产品经乙酸乙酯重结晶后得纯产品；步骤2：合成2’,6’-二甲基-4’-(N-琥珀酰亚氨基)苯基-吖啶-9-羧酸酯，将步骤1所得产品1-((4-羟基-3,5-二甲基苯甲酰)氧基)-2,5-吡咯烷二酮与吖啶-9-羰基氯溶解在无水吡啶中，在催化剂的作用下加热反应得到粗产品,柱层析分离提纯得化合物2’,6’-二甲基-4’-(N-琥珀酰亚氨基)苯基-吖啶-9-羧酸酯；步骤3：合成吖啶酯DMAE·NHS，将化合物2’,6’-二甲基-4’-(N-琥珀酰亚氨基)苯基-吖啶-9-羧酸酯与硫酸二甲酯溶解在无水甲苯中，加热反应15-20小时，再将溶液冷却至室温，接着在4℃下搅拌反应1小时；将得到的混合物过滤，滤饼用无水甲苯洗涤，然后重结晶得到目标产物吖啶酯类化学发光底物DMAE·NHS。与目前DMAE·NHS的七步合成法S相比，本专利技术所提供的合成方法，步骤简单，无需保护基策略，反应条件温和，产品收率和纯度均较高，可满足大量生产的需求，该方法可直接降低其生产成本，加速该类底物在分析检测中的应用，具有广阔的应用前景。具体实施步骤根据吖啶酯DMAE·NHS合成反应流程图，制定了如下的实施方案：实施例1：1-((4-羟基-3,5-二甲基苯甲酰)氧基)-2,5-吡咯烷二酮的合成将1.38g(12mmol)N-羟基琥珀酰亚胺和2.44g(11.07mmol)二环己基碳二亚胺溶解在无水DMF中，冷至0℃左右，将1.53g(9.22mmol)3,5-二甲基苯甲酸溶解在20mLDMF中并置于恒压滴液漏斗内，缓慢滴加，控制反应体系的温度不高于5℃，滴加完毕以后继续反应并缓慢升温至室温，待反应完全后，加入一定量的水，有大量白色固体析出，抽滤，用乙酸乙酯洗涤滤饼，将滤液用乙酸乙酯萃取3次，水洗1次，干燥，旋干得到粗品，将所有固体用乙酸乙酯重结晶得到2.1g白色固体，产率为86.5%。具体实施例2：2’,6’-二甲基-4’-(N-琥珀酰亚氨基)苯基-吖啶-9-羧酸酯的制备将11g(49.38mmol)吖啶-9-羰基氯、10g(37.99mmol)1-((4-羟基-3,5-二甲基苯甲酰)氧基)-2,5-吡咯烷二酮和7.24g(37.99mmol)对甲基苯磺酰氯溶于200mL无水吡啶中；在氮气保护的气氛下，加热至100℃。反应完全后将溶剂旋干，旋干后依次加入50mL1N的盐酸(1N指1mL的浓盐酸用水稀释配成12mL的溶液)，200mL饱和氯化钠溶液，50mL1%的氢氧化钠溶液，再用乙酸乙酯萃取3次，将有机相用水洗涤3遍，干燥，旋干后得7.2g粗品，将得到的固体采用柱层析法提纯，得到5g产品。产率为28.1%。实施例3：吖啶酯DMAE·NHS的制备将1g(2.13mmol)2’,6’-二甲基-4’-(N-琥珀酰亚氨基)苯基-吖啶-9-羧酸酯加入20mL无水甲苯中，加热至110℃使之完全溶解在甲苯中后冷却至室温，稍冷后加入11mL干燥重蒸的硫酸二甲酯，在氮气氛围的保护下，110℃下搅拌反应20小时，再将溶液冷却至室温，接着在4℃下继续搅拌反应1小时；将得到的混合物过滤，固体用甲苯洗涤两次，再将黄色固体溶解在60mL二氯甲烷中，加热至沸腾，维持2-3分钟，热过滤，将得到的滤液浓缩至40mL左右，冷却至室温得到黄色晶体，用乙醚洗涤3次，真空干燥后得到500mg黄色固体，产率为39.4%。本专利技术提供的三步合成吖啶酯类化学发光底物DMAE•NHS的新方法，反应步骤简单，总收率高，反应条件温和，为高效合成吖啶酯类化学发光底物DMAE•NHS提供了新思路和新工艺；尽管本专利技术的内容已经通过上述优选实施例作了详细的介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本专利技术的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本专利技术的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，具有本文所述技术特征的吖啶酯类化学发光底物DMAE·NHS的合成的方法，均落入本专利的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
吖啶酯类化学发光底物DMAE·NHS的合成，其特征在于：该方法的合成路线如下所示：

【技术特征摘要】
1.吖啶酯类化学发光底物DMAE·NHS的合成，其特征在于：该方法的合成路线如下所示：。2.吖啶酯类化学发光底物DMAE·NHS的合成，其特征在于，其合成路线如上图1所示，合成包括以下三个步骤：步骤1：合成1-((4-羟基-3,5-二甲基苯甲酰)氧基)-2,5-吡咯烷二酮将4-羟基-3,5-二甲基苯甲酸与N-羟基琥珀酰亚胺溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，在0℃与缩合剂的作用下反应得到粗产品(1-((4-羟基-3,5-二甲基苯甲酰)氧基)-2,5-吡咯烷二酮)，将粗产品用乙酸乙酯重结晶后得纯产品；步骤2：合成2’,6’-二甲基-4’-(N-琥珀酰亚氨基)苯基-吖啶-9-羧酸酯将步骤1所得产品1-((4-羟基-3,5-二甲基苯甲酰)氧基)-2,5-吡咯烷二酮与吖啶-9-羰基氯溶解在无水吡啶中，在催化剂的作用下加热反应得到粗产品,柱层析分离提纯得化合物2’,6’-二甲基-4’-(N-琥珀酰亚氨基)苯基-吖啶-9-羧酸酯；步骤3：合成吖啶酯DMAE·NHS将化合物2’,6’-二甲基-4’-(N-琥珀酰亚氨基)苯基-吖啶-9-羧酸酯与硫酸二甲酯溶解在无水甲苯中，加热回流反应15-20小时，再将溶液冷却至室温，接着在4℃下搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹鹏，谢朝龙，夏开富，尹国兴，喻婷，
申请(专利权)人：湖南师范大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43