α-硫取代氟硼荧光染料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种α‑硫取代氟硼荧光染料及其制备方法和应用，该α‑硫取代氟硼荧光染料的结构如式I所示，其中，R1为C1‑C10的脂肪烃基、C1‑C10的取代脂肪烃基、C6‑C12的芳烃基或C6‑C12的取代芳烃基，R2为C1‑C15的脂肪烃基、C1‑C15的取代脂肪烃基、C6‑C12的芳烃基或C6‑C12的取代芳烃基。该α‑硫取代氟硼荧光染料具有优异的荧光量子产率、溶解性和稳定性，同时制备方法具有步骤简单、原料易得的优点，进而使得该α‑硫取代氟硼荧光染料能够在荧光标记中的广泛应用；

Alpha-sulfur Substituted Fluoroboron Fluorescent Dyes and Their Preparation and Application

The invention discloses an alpha sulfur substituted fluoroboron fluorescent dye and its preparation method and application. The structure of the alpha sulfur substituted fluoroboron fluorescent dye is shown in formula I, where R1 is the aliphatic hydrocarbon group of C1 C10, the aliphatic hydrocarbon group of C1 C10, the aromatic group of C6 C12 or the substituted aromatic group of C6 C12, and R2 is the aliphatic group of C1 C15, the aliphatic group of C1 C15 and the aromatic group of C6 C1 Substituted aromatic groups of alkyl or C6 C12. The fluorescent dye has excellent fluorescence quantum yield, solubility and stability, and the preparation method has the advantages of simple steps and easy access to raw materials. Thus, the fluorescent dye can be widely used in fluorescent labeling.

【技术实现步骤摘要】
α-硫取代氟硼荧光染料及其制备方法和应用
本专利技术涉及氟硼荧光染料，具体地，涉及一种α-硫取代氟硼荧光染料及其制备方法。
技术介绍
氟硼二吡咯荧光染料(BODIPY)是近二十几年才发展起来的一类光物理化学性能优异的荧光染料分子，具有窄的吸收峰和发射峰、较高的摩尔吸光系数、较高的荧光量子产率、较好的光稳定性以及化学稳定性。但是传统的BODIPY荧光染料在应用上有一定的缺陷，比如它们的斯托克斯(Stokes)位移比较小，易荧光淬灭、溶解性差等。因此，现有技术中合成新型BODIPY类荧光染料类似物的方法中要么步骤繁杂，要么原料不易得、需要多步合成且产率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种α-硫取代氟硼荧光染料及其制备方法和应用，该α-硫取代氟硼荧光染料具有优异的荧光量子产量、溶解性和稳定性，同时该制备方法具有步骤简单、原料易得的优点。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种α-硫取代氟硼荧光染料，该α-硫取代氟硼荧光染料的结构如式I所示，其中，R1为C1-C10的脂肪烃基、C1-C10的取代脂肪烃基、C6-C12的芳烃基或C6-C12的取代芳烃基，R2为C1-C15的脂肪烃基、C1-C15的取代脂肪烃基、C6-C12的芳烃基或C6-C12的取代芳烃基。本专利技术还提供了一种上述的α-硫取代氟硼荧光染料的制备方法，该制备方法为：将如式II所示结构的氟硼荧光染料、如式III所示结构的硫醇化合物、过氧化物进行接触反应以制得所述α-硫取代氟硼荧光染料，其中，R1为C1-C10的脂肪烃基、C1-C10的取代脂肪烃基、C6-C12的芳烃基或C6-C12的取代芳烃基，R2为C1-C15的脂肪烃基、C1-C15的取代脂肪烃基、C6-C12的芳烃基或C6-C12的取代芳烃基。本专利技术进一步提供了一种上述的α-硫取代BODIPY荧光染料在荧光标记中的应用。在上述技术方案中，本专利技术制得的α-硫取代氟硼荧光染料的最大荧光发射波长在514-545nm之间，具有优异的荧光量子产率、优异的溶解性和优异的稳定性，在荧光标记上有潜在广泛的应用；且通过这种方法合成α-硫取代BODIPY荧光染料更加简便，因为以前得到α-硫取代BODIPY荧光染料必须先对BODIPY进行卤化，然后在碱性环境中通过亲核取代得到。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为α-硫取代氟硼荧光染料B1的晶体衍射图的俯视图；图2为α-硫取代氟硼荧光染料B1的晶体衍射图的正视图。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供了一种α-硫取代氟硼荧光染料，该α-硫取代氟硼荧光染料的结构如式I所示，其中，R1为C1-C10的脂肪烃基、C1-C10的取代脂肪烃基、C6-C12的芳烃基或C6-C12的取代芳烃基，R2为C1-C15的脂肪烃基、C1-C15的取代脂肪烃基、C6-C12的芳烃基或C6-C12的取代芳烃基。在上式中，取代基的具体种类可以在宽的范围内选择，但是考虑到原料的来源的难以程度以及合成的产率，优选地，R1为C1-C4的直链烷基、苯基、C6-C10的烷基取代苯基、C6-C10的烷氧基取代苯基、C6-C10的卤素取代苯基，R2为C1-C12的开链烷基、C1-C4的羟基取代烷基、C7-C12的苯基取代烷基、C3-C6的环烷基、苯基、C7-C10的烷基取代苯基；更优选地，R1为甲基、乙基、丙基、2,4,6-三甲基苯基、苯基、2,3,4,5,6-五氟苯基、2,,6-二氯苯基或对甲氧基苯基，R2为正丙基、异丙基、叔丁基、环己基、苯甲基、正十二烷基、2-羟基乙基、对甲基苯基。在上述诸多实施方式的基础上，结合实际，优选地，所述α-硫取代氟硼荧光染料的结构如式B1-B12所示，本专利技术还提供了一种上述的α-硫取代氟硼荧光染料的制备方法，该制备方法为：将如式II所示结构的氟硼荧光染料、如式III所示结构的硫醇化合物、过氧化物进行接触反应以制得所述α-硫取代氟硼荧光染料，其中，R1为C1-C10的脂肪烃基、C1-C10的取代脂肪烃基、C6-C12的芳烃基或C6-C12的取代芳烃基，R2为C1-C15的脂肪烃基、C1-C15的取代脂肪烃基、C6-C12的芳烃基或C6-C12的取代芳烃基。在上式中，取代基的具体种类可以在宽的范围内选择，但是考虑到原料的来源的难以程度以及合成的产率，优选地，R1为C1-C4的直链烷基、苯基、C6-C10的烷基取代苯基、C6-C10的烷氧基取代苯基、C6-C10的卤素取代苯基，R2为C1-C12的开链烷基、C1-C4的羟基取代烷基、C7-C12的苯基取代烷基、C3-C6的环烷基、苯基、C7-C10的烷基取代苯基；更优选地，R1为甲基、乙基、丙基、2,4,6-三甲基苯基、苯基、2,3,4,5,6-五氟苯基、2,,6-二氯苯基或对甲氧基苯基，R2为正丙基、异丙基、叔丁基、环己基、苯甲基、正十二烷基、2-羟基乙基、对甲基苯基。在上述制备方法中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的α-硫取代氟硼荧光染料的产率，优选地，所述式II所示结构的氟硼荧光染料、过氧化物、硫醇的摩尔量比为0.2：0.2-0.5：0.2-0.3；更优选地，所述式II所示结构的氟硼荧光染料、过氧化物、硫醇的摩尔量比为0.2：0.3-0.4：0.2-0.25。在上述制备方法中，接触反应的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的α-硫取代氟硼荧光染料的产率，优选地，所述接触反应满足以下条件：反应温度为40-80℃，反应时间为3-6h。在上述制备方法中，过氧化物的种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的α-硫取代氟硼荧光染料的产率，优选地，过氧化物选自过氧化苯甲酸叔丁基、过氧化氢、叔丁基过氧化氢中的至少一者。在上述实施方式的基础上，为了使得各物料能够充分地进行接触并发生反应，优选地，所述制备方法于有机溶剂中进行，所述有机溶剂选自二甲亚砜、乙腈、二氯甲烷、甲苯、四氢呋喃中的至少一者。其中，有机溶剂的用量也可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的α-硫取代氟硼荧光染料的产率，更优选地，所述式II所示结构的氟硼荧光染料、有机溶剂的用量比为0.2mmol：2-5mL。本专利技术进一步提供了一种上述的α-硫取代BODIPY荧光染料在荧光标记中的应用。以下将通过实施例对本专利技术进行详细描述。核磁测定采用瑞士Bruker公司的AV-500型核磁共振仪进行；质谱的测定采用美国仪器集团的HPLC/ESI-MS型质谱仪进行；紫外光谱的测定采用日本岛津公司的UV-2450型紫外/可见分光光度计进行，荧光光谱的测定日本日立公司的F-4500FL荧光分光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种α‑硫取代氟硼荧光染料，其特征在于，所述α‑硫取代氟硼荧光染料的结构如式I所示，

【技术特征摘要】
1.一种α-硫取代氟硼荧光染料，其特征在于，所述α-硫取代氟硼荧光染料的结构如式I所示，其中，R1为C1-C10的脂肪烃基、C1-C10的取代脂肪烃基、C6-C12的芳烃基或C6-C12的取代芳烃基，R2为C1-C15的脂肪烃基、C1-C15的取代脂肪烃基、C6-C12的芳烃基或C6-C12的取代芳烃基。2.根据权利要求1所述的α-硫取代氟硼荧光染料，其中，R1为C1-C4的直链烷基、苯基、C6-C10的烷基取代苯基、C6-C10的烷氧基取代苯基、C6-C10的卤素取代苯基，R2为C1-C12的开链烷基、C1-C4的羟基取代烷基、C7-C12的苯基取代烷基、C3-C6的环烷基、苯基、C7-C10的烷基取代苯基；优选地，R1为甲基、乙基、丙基、2,4,6-三甲基苯基、苯基、2,3,4,5,6-五氟苯基、2,,6-二氯苯基或对甲氧基苯基，R2为正丙基、异丙基、叔丁基、环己基、苯甲基、正十二烷基、2-羟基乙基、对甲基苯基。3.根据权利要求1所述的α-硫取代氟硼荧光染料，其中，所述α-硫取代氟硼荧光染料的结构如式B1-B12所示，4.一种如权利要求1所述的α-硫取代氟硼荧光染料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将如式II所示结构的氟硼荧光染料、如式III所示结构的硫醇化合物、过氧化物进行接触反应以制得所述α-硫取代氟硼荧光染料，其中，R1为C1-C10的脂肪烃基、C1-C10的取代脂肪烃基、C6-C12的芳烃基或C6-C12的取代芳烃基，R2为C1-C15的脂肪烃基、C1-C15的取代脂肪烃基、C6-C12的芳烃基...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕帆，郝二宏，焦莉娟，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34