基于BODIPY的Cu制造技术

基于BODIPY的Cu(II)荧光探针，它有如下结构：

【技术实现步骤摘要】
基于BODIPY的Cu2+荧光探针及其制法和用途
本专利技术涉及含有功能基团的BODIPY类荧光探针及其在生物细胞内铜离子的检测中的应用。
技术介绍
铜元素存在于自然界和人体中，对于人体器官的正常运作和新陈代谢至关重要。铜是人体中酶的重要组成部分，人体中铜离子含量的过多或过少都会带来疾病，甚至死亡。因此，准确及时地检测人体内铜离子的含量非常有意义。[参见：BurdoJR,ConnorJR.BioMetals,2003,16:63-75]目前检测铜离子的方法有很多，例如原子吸收、耦合等离子质谱法、电化学法、荧光分析法。[参见：(a)SoylakM,UnsalYE.FoodChemToxicol,2010,48:1511-1515.(b)AydinFA,SoylakM.JHazardMater,2010,173:669-674.(c)ShervedaniPK,Hatefi-MehrjardiA,Asadi-FarsaniA.AnalChimActa,2007,601:164-171.(d)LiuHZ,JohnM,ShenZ,etal.Chem.Comm.,2011,47:12092-12094.]荧光分析法作为一种新型发展起来的检测方法，具有操作简单方便、检测速度快、无破坏性等优点，已经成为一种十分实用的检测方法。[参见：QuXY,LiCJ,ChenHC,etal.Chem.Commun.,2013,49:7510-7512.]荧光分析法中一个急需解决的问题为，合成灵敏度高、选择性好、溶解性好的荧光探针。硼氟二吡咯亚甲基(BODIPY)类荧光染料具有许多优良的光物理性质，例如，摩尔吸光系数高，荧光量子产率高，结构易修饰等，被广泛的应用到设计合成Cu2+荧光探针。2006年首次报道一种BODIPY类荧光增强型的Cu2+荧光探针，利用乙酰基的水解达到检测Cu2+的目的。[参见：Qi,X.；Jun,E.J.；Xu,L.；Kim,S.J.；Hong,J.S.J.；Yoon,Y.J.；Yoon,J.Y.J.Org.Chem.2006,71,2881.]随后，文献相继报道了两种能够检测Cu2+的BODIPY类荧光探针，通过在BODIPY母核的中位引入N-(2-苯酚基)苯胺基团和N,N-二(2-吡啶甲基)苯胺基团，利用光诱导电子转移(PET)机理达到荧光强度改变的目的来检测离子。[参见：(a)Wang,D.P.；Shiraishi,Y.；Hirai,T.Chem.Commun.2011,47,2673.(b)L.Zhou,C-C.Zhu,Y-S.Xue,W-J.He,H-B.Du,X-Z.You,Y-Z.Li,Inorg.Chem.Commun,2013,35,355]本专利技术选用荧光量子产率高的BODIPY类化合物作为荧光基团，选用4-(吡啶-2-甲酸)苯酚酯基和对羟基苯基作为功能基团，合理的将功能基团修饰到BODIIPY母核的中位，得到荧光探针Q1-Q3。
技术实现思路
本
技术实现思路
是设计并提供了一系列含有功能基团4-(吡啶-2-甲酸)苯酚酯基或对羟基苯基的硼氟二吡咯亚甲基(BODIPY)类的荧光探针及其制备方法和用途。本专利技术的技术方案如下：一类BODIPY类荧光探针，它有如下结构：取代基R对应化合物如下一种制备上述的基于硼氟二吡咯亚甲基(BODIPY)化合物Q1-Q3的方法，它可以按如下反应制备，它包括下列步骤：1、BODIPY类化合物Q1的制备：250mL的圆底烧瓶中，加入(0.4540g，2mmol)相对应的醛，(0.3800g，4mmol)2,4-二甲基吡咯，0.01mL的三氟乙酸和100mL无水二氯甲烷，室温搅拌过夜，然后加入(0.4500g，2mmol)2,3-二氯-5,6-二氰对苯醌，氧化反应1h，依次加入3mL的三乙胺和3mL的三氟化硼乙醚溶液，反应5h，加水淬灭反应，待反应结束后，用二氯甲烷萃取，减压旋干，柱层析，用二氯甲烷比石油醚为1:2的展开剂过柱，得到相应的Q1产物。化合物Q1的核磁数据如下，1HNMR(CDCl3,600MHZ):8.87(d,1H,J＝6Hz),8.31(d,1H,J＝12Hz),7.96(t,1H,J＝12Hz),7.59(t,1H,J＝6Hz),7.44(d,2H,J＝6Hz),7.42(d,2H,J＝6Hz),6.00(s,2H),2.57(s,6H),1.46(s,6H).2、BODIPY化合物Q2和Q3的制备：在100mL的两颈烧瓶中，加入(0.0710g，0.16mmol)的BODIPY化合物Q1，(0.0430g，0.32mmol)对甲氧基苯甲醛，0.4mL无水哌啶，0.4mL冰醋酸和50mL无水乙腈，氩气保护下，使用分水器，加热到90℃，反应过程用TLC监测，至Q1原料点全部消失。反应结束后，冷却至室温，减压旋干，柱层析，用二氯甲烷比石油醚为1:2的展开剂过柱，得到相应的产物Q2和Q3。化合物Q2的核磁数据如下，1HNMR(CDCl3,600MHZ):7.55(m,4H),7.21(d,1H,J＝18Hz),7.16(d,2H,J＝12Hz),6.96(t,2H,J＝6Hz),6.91(d,1H,J＝12Hz),6.59(s,1H),5.99(s,1H),3.84(s,3H),2.59(s,3H),1.49(s,3H),1.45(s,3H).化合物Q3的核磁数据如下，1HNMR(CDCl3,600MHZ):7.65(d,2H,J＝18Hz),7.61(d,4H,J＝6Hz),7.24(d,2H,J＝12Hz),7.21(d,2H,J＝12Hz),6.99(d,2H,J＝6Hz),6.96(d,2H,J＝12Hz),6.63(s,2H),3.88(s,6H),1.53(s,6H).检测所用仪器为：BrukerARX600MHz型核磁共振仪(TMS为内标，氘代CDCl3为溶剂)，瑞利TU-1901紫外－可见分光光度计(扫描范围350～700nm，光路狭缝1nm)，CaryEclips型荧光光谱仪。本专利技术的有益效果本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：首次选用4-(吡啶-2-甲酸)苯酚酯基作为功能基团，连接到BODIPY母核的中位，达到检测生物体系中铜离子的目的。化合物Q1-Q3的吸收峰和荧光峰均位于可见光区，具有优良的光物理性质，化合物Q1能够高效高选择性的识别Cu2+。探针Q1为中位吡啶-2-甲酸苯酚酯基团BODIPY类探针，具有许多有利的性质，例如大的可见吸收光谱、高的荧光量子产率、对Cu2+离子选择性高、生物毒性弱、能高效的检测生物细胞中的Cu2+离子。本研究对设计合成高效、高选择性的荧光探针具有重要的意义。附图说明图1探针Q1的晶体结构；图2探针Q1在DMSO水溶液中随Cu2+浓度不同得到的吸收光谱图图3探针Q1在DMSO水溶液中加入常见金属离子得到的吸收光谱图。图4探针Q1在RAW细胞中共聚焦荧光成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一类基于硼氟二吡咯亚甲基类BODIPY化合物，其特征是：它有如下结构：取代基R对应的化合物如下/n

【技术特征摘要】
1.一类基于硼氟二吡咯亚甲基类BODIPY化合物，其特征是：它有如下结构：取代基R对应的化合物如下





2.一种制备权利要求1所述的基于硼氟二吡咯亚甲基(BODIPY)化合物Q1-Q3的方法，其特征是，它包括下列步骤：
1、BODIPY化合物Q1的制备：
250mL的圆底烧瓶中，加入(2mmol)相对应的醛，(4mmol)2,4-二甲基吡咯，0.01mL的三氟乙酸和100mL无水二氯甲烷，室温搅拌过夜，然后加入(0.4500g，2mmol)2,3-二氯-5,6-二氰对苯醌，氧化反应1h，依次加入3mL的三乙胺和3mL的三氟化硼乙醚溶液，反应5h，加水淬灭反应，待反应结束后，用二氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：渠星宇，边永军，
申请(专利权)人：晋中学院，
类型：发明
国别省市：山西;14