【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可聚合的近红外染料相关申请的交叉引用本申请要求2016年12月21日提交的序号为62/437599的美国临时申请的优先权，出于所有目的以其所有内容通过引用结合至本文。背景荧光聚合物是官能化大分子，其在材料和生命科学领域发现了诸多应用并且可以用作荧光探针、智能聚合物传感器、给药载体等。本领域已经开发了各种荧光聚合物的设计和合成方法。传统上，荧光聚合物通过活化的荧光染料化合物和带有可改性或反应性基团的聚合物之间的化学共轭来合成。这种方案具有几个缺点：该活化的染料衍生物通常是不稳定的并且倾向于发生分解或副反应，并且聚合物改性度可能会难以控制。为了克服这些问题，已经开发了经由荧光官能化单体或荧光链转移剂的直接聚合的荧光聚合物合成方法。虽然这些方法具有某些优点如通过改变荧光与非荧光单体的进料比而容易地生产确定结构和改性度的荧光聚合物的能力，但是它们不能用于合成带有与聚合条件不相容的荧光基团的聚合物。例如，在一些应用中有利地使用花菁染料，这归因于其有利的光谱性能如高消光系数和近红外发射最大值；但是，花菁染料与自由基聚合条件如典型地用于经由受控的聚合反应(例如RAFT)来产生烯属主链聚合物的那些不相容。因此，直到本公开内容为止，本领域仍然明确需要提供近红外如花菁染料单体，其与自由基聚合条件相容并且可形成具有与单体的荧光性能基本上类似的荧光性能的聚合物如水凝胶。概述在第一方面，本公开内容特征为具有式(I)的结构的化合物：及其互变异构体、同分异构体、盐、水合物或溶剂合物，其中：Z1为不存在、O、NRZ1或S；RZ1为H、任选取代的C1-C10烷基或任选取代的C2-C10杂烷基...
【技术保护点】
1.一种具有根据式(I)的结构的可聚合的近红外染料，其包含：
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.21 US 62/437,5991.一种具有根据式(I)的结构的可聚合的近红外染料，其包含：及其互变异构体、同分异构体、盐、水合物或溶剂合物，其中：Z1为不存在、O、NRZ1或S；RZ1为H、任选取代的C1-C10烷基、或任选取代的C2-C10杂烷基；X1为不存在、任选取代的C6-C10亚芳基或任选取代的C1-C10杂亚芳基；Z2为不存在、NRX1、O、S、NRX2C(O)、OC(O)、SC(O)、C(O)O、C(O)NRX3、C(S)O或C(O)S；Z3为不存在或H；RX1、RX2和RX3各自独立地为H、任选取代的C1-C10烷基或任选取代的C1-C10杂烷基；L1为不存在、任选取代的C1-C30亚烷基或任选取代的C1-C30杂亚烷基；Q1为H、C(RQ1)CH2、C6H4CHCH2、NRZ3C(O)C(RQ1)CH2、OC(O)C(RQ1)CH2或SC(O)C(RQ1)CH2；RZ3为H、任选取代的C1-C10烷基、任选取代的C3-C10环烷基、任选取代的C1-C10杂烷基、或任选取代的C1-C10环杂烷基；RQ1为H、Me、Et或n-Pr；Y1和Y4各自独立地为不存在或任选取代的C1-C4亚烷基或任选取代的C2-C4杂亚烷基；Y2和Y3各自独立地为不存在、或与各自所连接的碳原子一起形成任选取代的C6-C10芳基或任选取代的C2-C10杂芳基；Y5为不存在或N或CR7；R7为H、任选取代的C1-C10烷基、任选取代的C3-C10环烷基、任选取代的C1-C10杂烷基或任选取代的C1-C10环杂烷基；W1和W2各自独立地为NR2、S、O、Se或CR3R4；R2、R3和R4独立地为H、任选取代的C1-C30烷基、任选取代的C1-C30杂烷基、或–L2-Q2；L2为任选取代的C1-C30亚烷基或任选取代的C1-C30杂亚烷基；Q2为H、C(RQ1)CH2、C6H4CHCH2、NRZ3C(O)C(RQ1)CH2、OC(O)C(RQ1)CH2或SC(O)C(RQ1)CH2；R5和R6各自独立地为–L3-Q3、任选取代的C1-C30烷基、或任选取代的C6-C10芳基；X3为不存在或L3-Q3；L3为任选取代的C1-C30亚烷基或任选取代的C1-C30杂亚烷基；Q3为H、C(RQ1)CH2、C6H4CHCH2、NRZ3C(O)C(RQ1)CH2、OC(O)C(RQ1)CH2或SC(O)C(RQ1)CH2；和每个k独立地为0或1；条件为该化合物包含至少一个可聚合基团。2.权利要求1的可聚合的近红外染料，其中Z1为不存在。3.权利要求1的可聚合的近红外染料，其中Z1为O。4.权利要求1的可聚合的近红外染料，其中Z1为NRZ1。5.权利要求1的可聚合的近红外染料，其中Z1为S。6.权利要求1-5中任一项的可聚合的近红外染料，其中W1为NR2。7.权利要求1-5中任一项的可聚合的近红外染料，其中W1为S。8.权利要求1-5中任一项的可聚合的近红外染料，其中W1为O。9.权利要求1-5中任一项的可聚合的近红外染料，其中W1为Se。10.权利要求1-5中任一项的可聚合的近红外染料，其中W1为CR3R4。11.权利要求1-10中任一项的可聚合的近红外染料，其中W2为NR2。12.权利要求1-10中任一项的可聚合的近红外染料，其中W2为S。13.权利要求1-10中任一项的可聚合的近红外染料，其中W2为O。14.权利要求1-10中任一项的可聚合的近红外染料，其中W2为Se。15.权利要求1-10中任一项的可聚合的近红外染料，其中W2为CR3R4。16.权利要求1-15中任一项的可聚合的近红外染料，其中该可聚合的近红外染料具有根据式(IA)的结构：其中每个R3为H、任选取代的C1-C30烷基或任选取代的C1-C30杂烷基；和每个R4为H、任选取代的C1-C30烷基或任选取代的C1-C30杂烷基。17.权利要求1-16中任一项的可聚合的近红外染料，其中每个R3独立地为任选取代的C1-C5烷基。18.权利要求1-17中任一项的可聚合的近红外染料，其中每个R3独立地为甲基。19.权利要求1-17中任一项的可聚合的近红外染料，其中每个R3独立地为被SO3H取代的C1-C5烷基。20.权利要求1-17中任一项的可聚合的近红外染料，其中每个R3独立地为被B(OH)2取代的C1-C5烷基。21.权利要求1-17中任一项的可聚合的近红外染料，其中每个R4独立地为任选取代的C1-C5烷基。22.权利要求1-17中任一项的可聚合的近红外染料，其中每个R4独立地为甲基。23.权利要求1-17中任一项的可聚合的近红外染料，其中每个R4独立地为被SO3H取代的C1-C5烷基。24.权利要求1-17中任一项的可聚合的近红外染料，其中每个R4独立地为被B(OH)2取代的C1-C5烷基。25.权利要求1-24中任一项的可聚合的近红外染料，其中该可聚合的近红外染料具有根据式(IB)的结构：其中Y2与其所连接的碳原子一起形成任选取代的C6-C10亚芳基或任选取代的C2-C10杂亚芳基；和Y3与其所连接的碳原子一起形成任选取代的C6-C10亚芳基或任选取代的C2-C10杂亚芳基。26.权利要求1-25中任一项的可聚合的近红外染料，其中Y2与其所连接的碳原子一起形成任选取代的C6亚芳基或任选取代的C10亚芳基。27.权利要求1-25中任一项的可聚合的近红外染料，其中Y3与其所连接的碳原子一起形成任选取代的C6亚芳基或任选取代的C10亚芳基。28.权利要求1-25中任一项的可聚合的近红外染料，其中Y2与其所连接的碳原子一起形成被1个或2个磺基基团取代的C6亚芳基或被1个或2个磺基基团取代的C10亚芳基。29.权利要求1-25中任一项的可聚合的近红外染料，其中Y3与其所连接的碳原子一起形成被1个或2个磺基基团取代的C6亚芳基或被1个或2个磺基基团取代的C10亚芳基。30.权利要求1-29中任一项的可聚合的近红外染料，其中该可聚合的近红外染料具有根据式(IC)的结构：其中R8-R15各自独立地为H、SO3H、B(OH)2、任选取代的氨基、任选取代的C1-C10烷基、任选取代的C6-C10芳基、任选取代的酯、任选取代的C1-C10烷氧基、任选取代的C6-C10芳氧基、任选取代的C6-C10硫代烷基、任选取代的C6-C10硫代芳基、任选取代的C1-C10杂烷基、任选取代的C2-C10杂芳基、任选取代的C2-C10杂烷氧基、任选取代的C2-C10杂芳氧基、硝基、叠氮基、羧基、羟基；或彼此处于邻位的任何两个R8-R15与各自所连接的碳原子一起形成任选取代的苯亚甲基。31.权利要求1-30中任一项的可聚合的近红外染料，其中R10为H。32.权利要求1-30中任一项的可聚合的近红外染料，其中R11为H。33.权利要求1-30中任一项的可聚合的近红外染料，其中R14为H。34.权利要求1-30中任一项的可聚合的近红外染料，其中R15为H。35.权利要求1-34中任一项的可聚合的近红外染料，其中该可聚合的近红外染料具有根据式(ID)的结构：36.权利要求35的可聚合的近红外染料，其中：R8为H；R12为H；R13为磺基基团；和R9为磺基基团。37.权利要求35的可聚合的近红外染料，其中R8和R9与各自所连接的碳原子一起形成任选取代的苯亚甲基。38.权利要求37的可聚合的近红外染料，其中该任选取代的苯亚甲基当取代时被一个或两个磺基基团取代。39.权利要求35或37的可聚合的近红外染料，其中R12和R13与各自所连接的碳原子一起形成任选取代的苯亚甲基。40.权利要求37的可聚合的近红外染料，其中该任选取代的苯亚甲基当取代时被一个或两个磺基基团取代。41.权利要求1-40中任一项的可聚合的近红外染料，其中该可聚合的近红外染料具有根据式(IE)的结构：其中：Y6、Y7、Y8和Y9各自独立地为N或CR16；和R16为H、SO3H、B(OH)2、任选取代的氨基、任选取代的C1-C10烷基、任选取代的C6-C10芳基、任选取代的酯、任选取代的C1-C10烷氧基、任选取代的C6-C10芳氧基、任选取代的C6-C10硫代烷基、任选取代的C6-C10硫代芳基、任选取代的C1-C10杂烷基、任选取代的C2-C10杂芳基、任选取代的C2-C10杂烷氧基、任选取代的C2-C10杂芳氧基、硝基、叠氮基、羧基或羟基。42.权利要求41的可聚合的近红外染料，其中：Y6为N；Y7为CR16；Y8为CR16；Y9为CR16。43.权利要求41或42的可聚合的近红外染料，其中Q1为Y10C(O)CRQ1CH2，和其中Y10为O、S或NRZ3。44.权利要求1-43中任一项的可聚合的近红外染料，其中该可聚合的近红外染料具有根据式(IF)的结构：45.任一权利要求44的可聚合的近红外染料，其中Y10为不存在。46.任一权利要求44的可聚合的近红外染料，其中Y10为O。47.任一权利要求44的可聚合的近红外染料，其中Y10为NH。48.任一权利要求44的可聚合的近红外染料，其中RQ1为H或C1-C3烷基。49.任一权利要求44的可聚合的近红外染料，其中RQ1为H或甲基。50.任一权利要求44的可聚合的近红外染料，其中RQ1为甲基。51.权利要求1-50中任一项的可聚合的近红外染料，其中该可聚合的近红外染料具有根据式(IG)的结构：52.权利要求51的可聚合的近红外染料，其中R5为任选取代的C1-C30烷基、或任选取代的C6-C10芳基。53.权利要求51或52的可聚合的近红外染料，其中R5为被SO3H取代的C1-C6烷基或被B(OH)2取代的C1-C6烷基。54.权利要求51-53中任一项的可聚合的近红外染料，其中R6为任选取代的C1-C30烷基、或任选取代的C6-C10芳基。55.权利要求51-54中任一项的可聚合的近红外染料，其中R6为被SO3H取代的C1-C6烷基或被B(OH)2取代的C1-C6烷基。56.权利要求1-55中任一项的可聚合的近红外染料，其中该可聚合的近红外染料列于表1中。57.权利要求1-56中任一项的可聚合的近红外染料，其进一步包含：选自以下的至少一种单体：HEMA(甲基丙烯酸羟乙酯)、DMA(N,N-二甲基丙烯酰胺)、HPA(丙烯酸羟丙基酯)、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、PEGMA(聚甲基丙烯酸乙二醇酯)、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺、甲基丙烯酰氨丙基三甲基氯化铵、二烯丙基二甲基氯化铵、乙烯基苄基三甲基氯化铵和甲基丙烯酸磺丙基钠；和其中该单体通过在该单体上的可聚合基团与近红外染料上的可聚合基团之间形成的键来共价结合到该可聚合的近红外染料上。58.一种具有根据式(II)的结构的聚合物：及其互变异构体、同分异构体、盐、水合物或溶剂合物，该聚合物包含可聚合的近红外染料和单体；其中：Z1为不存在、O、NRZ1或S；RZ1为H、任选取代的C1-C10烷基、或任选取代的C2-C10杂烷基；X1为不存在、任选取代的C6-C10亚芳基或任选取代的C1-C10杂亚芳基；Z2为不存在、NRX1、O、S、NRX2C(O)、OC(O)、SC(O)、C(O)O、C(O)NRX3、C(S)O或C(O)S；Z3为不存在或H；RX1、RX2和RX3各自独立地为H、任选取代的C1-C10烷基或任选取代的C1-C10杂烷基；L1为不存在、任选取代的C1-C30亚烷基或任选取代的C1-C30杂亚烷基；Q1为H、C(RQ1)CH2、C6H4CHCH2、NRZ3C(O)C(RQ1)CH2、OC(O)C(RQ1)CH2或SC(O)C(RQ1)CH2；RZ3为H、任选取代的C1-C10烷基、任选取代的C3-C10环烷基、任选取代的C1-C10杂烷基或任选取代的C1-C10环杂烷基；RQ1为H、Me、Et或n-Pr；Y1和Y4各自独立地为不存在或任选取代的C1-C4亚烷基或任选取代的C2-C4杂亚烷基；Y2和Y3各自独立地为不存在，或与各自所连接的...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·加姆赛，A·库佳文，J·克拉里，
申请(专利权)人：普罗菲尤萨股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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