A near-infrared carbon Rhodamine Fluorescent dye and its synthesis method belong to the field of fluorescent dye technology, which can solve the difficult problem of synthesis of existing carbon rhodamine. The preparation method of this kind of dye is to use anthrone as raw material, through nitration, reduction, amino alkylation reaction to obtain intermediates, and then with Grignard test in turn. Carbon Rhodamine Fluorescent dyes were synthesized by reacting with aryl lithium reagents. The synthesis method of the invention has the advantages of simple route, cheap raw materials, high yield, easy separation and purification of products. The prepared carbon Rhodamine Fluorescent dye has high molar extinction coefficient, good water solubility, fluorescence emission wavelength in near infrared region and high fluorescence quantum yield, etc. It can be used for the production of carbon Rhodamine Fluorescent dyes. Fluorescence probe and fluorescence imaging research.
【技术实现步骤摘要】
一种近红外碳罗丹明荧光染料及其合成方法
本专利技术属于荧光染料
,具体涉及一种近红外碳罗丹明荧光染料及其合成方法。
技术介绍
在各种各样传统的荧光染料中,罗丹明系列荧光染料因具有高的摩尔吸收系数、高的荧光量子产率、良好的光稳定性以及良好的细胞膜穿透性而备受关注,被广泛应用于荧光探针和生物分子标记等研究领域。然而,典型的罗丹明染料,如罗丹明B、罗丹明6G、罗丹明110,其吸收与发射波长位于可见区(500-600nm)。由于生物体的一些组分(如黑色素、血红蛋白、细胞色素等)对可见光有较高的吸收以及可见光在生物组织中较大的散射作用,这些被可见光激发而发射荧光的染料在影像应用时具有组织穿透性差的缺点,尤其在活体影像时,情况更为严重。不仅如此,由于一些生物分子,如还原型辅酶、核黄素、叶酸,能被可见光激发而发射荧光,染料在影像应用时还会遭受这些生物分子自发荧光的干扰。相比之下,血液和组织对近红外光(650-950nm)的吸收和散射较低,所以近红外光更容易透过生物组织,并且在近红外区域,生物分子自发荧光也显著地降低,因此近红外荧光染料的使用能大大提高组织或活体荧光成像的时空分辨率。近年来,通过对传统罗丹明染料结构的改造,一系列罗丹明衍生物,如“硅-罗丹明”、“磷-罗丹明”、“砜-罗丹明”等被相继开发,这些罗丹明衍生物不仅具有良好的水溶性、光稳定性、生物兼容性,而且其激发和发射波长位于更适合生物影像应用的近红外区域,在生物及医学荧光影像领域显示出巨大的应用潜力。然而,从荧光量子收率角度考虑,这些罗丹明衍生物仍不够理想,其量子产率在0.1-0.3范围。相比之下,“碳- ...
【技术保护点】
1.一种近红外碳罗丹明荧光染料,其特征在于:其结构式如下:
【技术特征摘要】
1.一种近红外碳罗丹明荧光染料,其特征在于:其结构式如下:,其中,R1为C1-C10的直链烷基或支链烷基或苄基;R2为C1-C10的直链或支链烷基或芳基或取代芳基或杂芳基;R3为H或甲基;R4为H或C1-C10的直链或支链烷基或羧基或酯基或烷氧基或芳基或取代芳基;阴离子X-为F-或Cl-或Br-或I-或ClO4-或SO42-或CH3COO-或PO43-。2.一种如权利要求1所述的近红外碳罗丹明荧光染料的合成方法,其特征在于:包括如下步骤:第一步,2,7-二硝基蒽-9,10-二酮的合成冰浴下,将蒽酮溶于发烟硝酸中搅拌反应2小时,然后升至25℃,继续反应2小时后,将反应液倒入冰醋酸中,静置12h后析出亮黄色固体,过滤,收集固体并用冰醋酸重结晶得到2,7-二硝基蒽-9,10-二酮的中间体1;其中:蒽酮、发烟硝酸、冰醋酸的质量比为1:9:20;第二步,2,7-二氨基蒽-9,10-二酮的合成将氢氧化钠溶于水中,再加入硫化钠搅拌溶解制得还原剂;将2,7-二硝基蒽-9,10-二酮加入无水乙醇中制得悬浮液,然后将还原剂加入该悬浮液,100℃加热搅拌12小时,冷却后过滤得到2,7-二氨基蒽-9,10-二酮的中间体2;其中:2,7-二硝基蒽-9,10-二酮、氢氧化钠、硫化钠的摩尔比为1:10.7:4.5;氢氧化钠与水的质量比为1:37;2,7-二硝基蒽-9,10-二酮和乙醇的质量比为1:30;第三步,2,7-双(二烷基氨基)蒽-9,10-二酮的合成将2,7-二氨基蒽-9,10-二酮溶于N,N-二甲基甲酰胺中,然后加入氢化钠,搅拌30分钟后加入卤代烃,升温至90℃搅拌12小时,冷却后,将反应液倒入水中,乙酸乙酯萃取3次,合并有机相,干燥浓缩后用柱层析分离得到2,7-双(二烷基氨基)蒽-9,10-二酮的中间体3,流动相为二氯甲烷;其中2,7-二氨基蒽-9,10-二酮、氢化钠、卤代烃的摩尔比为1:5:5;2,7-二氨基蒽-9,10-二酮与N,N-二甲基甲酰胺的质量比为1:20;第四步,中间体4的合成将2,7-双(二烷基氨基)蒽-9,10-二酮溶于无水四氢...
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