本发明专利技术提供了一类由荧光团，受体和连接基构成的多酰胺荧光化合物及其在正离子超敏光信号识别中的应用。荧光团采用荧光素，萘酰亚胺，氟硼吡咯及罗丹明化合物，它们具有荧光量子效率高，摩尔消光系数大，光稳定性好的优点；荧光探针受体部分采用刚性强，对重金属和过渡金属在溶剂和水中具有高度选择配位能力的多酰胺结构。可应用于生物组织，细胞，膜微环境及试剂，药品，及流体的分析检测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一类新型多酰胺荧光化合物及其在正离子超敏光信号识别中的应用。
技术介绍
利用光诱导电子转移(Photoinduced Electron Transfer，PET)原理设计开发出的有机荧光化合物用于生物微环境氢质子的检测或酸性成分的标记已较为常见并实现商品化。但是针对在生物及微环境中有重要作用的重金属和过渡金属离子开发出的荧光探针却极为少见，这可能是因为通常情况下该类金属离子对荧光具有强烈的淬灭作用。已经报道的几种过渡金属离子荧光探针，或者灵敏度低，或者选择性差，或者缺乏水溶性。在实际应用中受到极大限制。例如Nolan，E.M.与Lippard，S.J.报道的分子荧光探针选择性差，在对汞的检测过程中受铜离子干扰(J.Am.Chem.Soc.2003，125，14270-14271)；Descalzo，A.B.等人报道的分子荧光探针在对汞的检测过程中荧光减弱，因此降低了灵敏度(J.Am.Chem.Soc.2003，125，3418-3419)；Rurack，K.等人报道的分子荧光探针只能在有机溶剂中对汞进行检测(J.Am.Chem.Soc.2000，122，968-969)。本专利技术目的在于研制灵敏度高，选择性专一，水溶性优良的荧光探针化合物。其将在重金属及过渡金属离子在生物组织，细胞，膜等微环境及试剂，药品，流体的分析检验中发挥作用。
技术实现思路
本专利技术多酰胺荧光化合物是由受体，荧光团和连接基组成，其中受体具有以下结构通式 其中R＝C1-C12直链或支链烷烃，-(CH2)nOH，n＝2-3；R2＝C1-C12直链或支链烷烃； R1为荧光团，有氟硼吡咯(A)，荧光素(B)，萘酰亚胺(C)和罗丹明(D)，其结构如下 R3＝H，-CH3，-C2H5，R4＝Cl，F，B代表硼原子，F代表氟原子，Cl代表氯原子；荧光团与受体之间的连接基采用扭转不共轭连接方式。本专利技术有如下创新点1荧光团采用荧光素，萘酰亚胺，氟硼吡咯及罗丹明化合物，它们具有荧光量子效率高，摩尔消光系数大，光稳定性好的优点。2荧光探针受体部分采用刚性强，对重金属和过渡金属具有高度选择配位能力的多酰胺结构。3荧光团与受体之间采用扭转不共轭连接方式，这使得基于光诱导电子转移机理的该类荧光探针具有强烈的荧光开关效应。对于以上化合物均可采用以下通用方法合成1)2-卤代乙酸乙酯与相应的芳胺进行亲电取代反应；2)Vilsmeier醛基化生成相应的醛或硝化还原生成相应的芳胺；3)与吡咯衍生物，4-卤代间苯二酚，N’N-二甲基间苯二胺，或4-硝基萘酐进行缩合反应引入荧光团；4)酯胺解反应引入受体的酰胺部分。分别举例如下合成通式结构(1)，R1＝(A)，可用(S)与吡咯衍生物反应生成氟硼吡咯化合物(1-A-1)，(1-A-1)与各类胺反应生成化合物(1-A-2) 合成通式结构(1)，R1＝(B)，可用(S)与4-卤代间苯二酚反应引入荧光团生成(1-B-1)，(1-B-1)与各类胺反应生成化合物(1-B-2) 合成通式结构(1)，R1＝(C)，可用(P)与4-硝基萘酐反应生成萘酰亚胺化合物(1-C-1)，(1-C-1)与各类胺反应生成化合物(1-C-2) 合成通式结构(1)，R1＝(D)，可用(S)与N’N-二甲基间苯二胺反应引入荧光团生成(1-D-1)，(1-D-1)与各类胺反应生成化合物(1-D-2) 合成通式结构(2)，R1＝(A)，可用(F)与吡咯衍生物反应生成氟硼吡咯化合物(2-A-1)，(2-A-1)与各类胺反应生成化合物(2-A-2) 合成通式结构(2)，R1＝(B)，可用(F)与4-卤代间苯二酚反应引入荧光团生成(2-B-1)，(2-B-1)与各类胺反应生成化合物(2-B-2) 合成通式结构(2)，R1＝(C)，可用(G)与4-硝基萘酐反应生成萘酰亚胺化合物(2-C-1)，(2-C-1)与各类胺反应生成化合物(2-C-2) 合成通式结构(2)，R1＝(D)，可用(F)与N’N-二甲基间苯二胺反应引入荧光团生成(2-D-1)，(2-D-1)与各类胺反应生成化合物(2-D-2) 合成通式结构(3)，R1＝(A)，可用(H)与吡咯衍生物反应生成氟硼吡咯化合物(3-A-1)，(3-A-1)与各类胺反应生成化合物(3-A-2) 合成通式结构(3)，R1＝(B)，可用(H)与4-卤代间苯二酚反应引入荧光团生成(3-B-1)，(3-B-1)与各类胺反应生成化合物(3-B-2) 合成通式结构(3)，R1＝(C)，可用(I)与4-硝基萘酐反应生成萘酰亚胺化合物(3-C-1)，(3-C-1)与各类胺反应生成化合物(3-C-2) 合成通式结构(3)，R1＝(D)，可用(H)与N’N-二甲基间苯二胺反应引入荧光团生成(3-D-1)，(3-D-1)与各类胺反应生成化合物(3-D-2) 合成通式结构(4)，R1＝(A)，可用2-卤代乙酸乙酯与邻苯二胺进行亲电取代反应生成(J)；(J)进行Vilsmeier醛基化反应生成相应的醛(K)；(K)与吡咯衍生物进行缩合反应引入荧光团生成(4-A-1)；(4-A-1)进行酯胺解反应引入受体的酰胺部分生成(4-A-2) 合成通式结构(4)，R1＝(B)，可用(K)与4-卤代间苯二酚进行缩合反应引入荧光团生成(4-B-1)；(4-B-1)进行酯胺解反应引入受体的酰胺部分生成(4-B-2) 合成通式结构(4)，R1＝(C)，可用(J)进行硝化还原反应生成相应的芳胺(L)；(L)与4-硝基萘酐进行缩合反应引入荧光团生成(4-C-1)；(4-C-1)进行酯胺解反应引入受体的酰胺部分生成(4-C-2) 合成通式结构(4)，R1＝(D)，可用(K)与N’N-二甲基间苯二胺进行缩合反应引入荧光团生成(4-D-1)；(4-D-1)进行酯胺解反应引入受体的酰胺部分生成(4-D-2) 本专利技术的荧光化合物可在多种溶剂如水，乙醇，乙腈，甲醇，DMF或DMSO中对汞，银，铅，铝，锰，镉或锌进行超敏识别检测和选择配位；其应用条件是在乙醇∶水(体积比为1∶99，100mM磷酸盐，pH＝7.5)溶液中，荧光化合物浓度为2×10-6mol/L，金属离子浓度为0-5×10-6mol/L，未加金属离子前荧光量子效率为0.013，加入金属离子后荧光量子效率逐渐增加到0.67，荧光量子效率的增加值与加入的金属离子量呈线性关系，金属离子的浓度达到4×10-6mol/L时，变化趋于平衡。附图说明图1是荧光化合物(4-A2)加入汞离子后的荧光变化图，纵坐标代表荧光强度，横坐标代表荧光波长。图2是荧光化合物(4-A2)加入不同金属离子的荧光变化图，纵坐标代表荧光强度，横坐标代表加入的金属种类，其中0为空白，1-14分别代表1Mg2+；2Ca2+；3Ba2+；4Cu2+；5Co2+；6Cd2+；7Hg2+；8Zn2+；9Ni2+；10Pb2+；11Al3+；12Fe3+；13Mn2+；14Ag+)具体实施例方式实施例1 由邻苯二胺合成(J)将2.18克邻苯二胺和4克碘化钠加入到9毫升溴乙酸乙酯，27毫升二异丙基乙基胺(DIPEA)及30毫升乙腈的混合液中，氮气保护，搅拌回流6小时，产品水洗，氯仿萃取，二氯甲烷柱分离。得8.2克白色晶体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一类由受体，荧光团和连接基组成的多酰胺荧光化合物，其特征在于该多酰胺荧光化合物的受体具有以下结构通式：＊＊＊其中Ｒ＝Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１２］直链或支链烷烃，－（ＣＨ↓［２］）↓［ｎ］ＯＨ，ｎ＝２，３；Ｒ↓［２］＝Ｃ↓［１］－ Ｃ↓［１２］直链或支链烷烃；Ｒ↓［１］为荧光团，有氟硼吡咯（Ａ），荧光素（Ｂ），萘酰亚胺（Ｃ）和罗丹明（Ｄ），其中（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）结构如下：＊＊＊Ｒ↓［３］＝Ｈ，－ＣＨ↓［３］，－Ｃ↓［２］Ｈ↓［５］， Ｒ↓［４］＝Ｃｌ，Ｆ，Ｂ代表硼原子，Ｆ代表氟原子，Ｃｌ代表氯原子；荧光团与受体之间的连接基采用扭转不共轭连接方式。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：钱旭红，王娇炳，肖义，崔京南，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]
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