一种D-苯并噻二唑-TB(-D)衍生物及其合成方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种D

【技术实现步骤摘要】
一种D
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苯并噻二唑
‑
TB(
‑
D)衍生物及其合成方法与应用


[0001]本专利技术属于有机合成、分析化学及生物成像领域，具体涉及一类具有优异发光性能的D
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苯并噻二唑
‑
base(
‑
D)衍生物的合成及其在金属离子识别、光动力治疗和生物成像中的应用。

技术介绍

[0002]光动力治疗(Photodynamic Therapy,PDT)是一种用光敏药物和激光活化治疗肿瘤等疾病的新方法。由于其具有副作用低、微创、没有明显的耐药性、高肿瘤破坏选择性以及易与其他疗法合用等优点，已成为临床肿瘤精准治疗的重要新兴手段。光敏剂是PDT的核心，传统PDT的光敏剂存在的可见吸收、穿透性差等问题，因此越来越多的新型高效光敏剂被研发出来。但基于base(TB)骨架的光敏剂尚处于初级阶段。
[0003]2,1,3
‑
苯并噻二唑(BTD)是一种具有平面芳香性的含氮、硫原子的缺电子基团，其π
‑
平面拓展有利于增强A和D之间的电子流动，同时增加分子间相互作用，并提供良好有序的晶体结构。BTD作为电子受体可使材料保持较高的发光效率；具有较大的T2
‑
T1能极差，可降低三线态激子内转换速率，调节能隙，光学性能优异；易于进行结构修饰，在荧光探针、离子识别、有机发光二极管、太阳能电池等领域有广泛应用。
[0004]由本课题组已申请专利(一种苯并噻二唑
‑
TB类化合物及其合成方法和应用，202110766524.1)可知，在base(TB)骨架上引入苯并噻二唑基团可大大增强其发光性能，获得较大的Stokes位移，最大可达到295nm。然而，最大λ
em
虽达到了576nm，但仍未进入红光区，使其在生物成像等领域的应用受到限制。且有的化合物对正常细胞的半抑制率较低，表明其在光照时具有一定的细胞毒性；因此，对其结构进行合理修饰，有可能进一步增大Stokes位移，降低探针对正常细胞的毒性，获得具有红外发射的高效低毒的PDT光敏剂。
[0005]2‑
氨基嘧啶是含有氨基的氮杂环有机配体，具有较好的光稳定性；是重要的医药中间体和多种天然产物的主要活性片段。因此，在结构中引入2
‑
氨基嘧啶基团有利于进一步提高产物的发光性能，增强其生物活性和生物相容性，从而获得具有优异生物活性的荧光分子探针。
[0006]三苯胺(TPA)是一种以氮原子为中心的螺旋桨结构，其非平面可扭曲结构使其具有抗聚集能力；三苯胺基本身荧光强度较弱，但其具有强给电子能力、良好的空穴传输能力、良好的光稳定性、高共轭性电子效应和优异的溶解性，因此被广泛应用于电致发光、OLED材料、分子荧光识别和有机荧光探针等领域。故合理设计含有TPA结构单元的化合物可获得性能极佳的荧光化合物。
[0007]因此，为进一步优化发光性能，进一步增大Stokes位移，本专利技术将氨基嘧啶或三苯胺基团引入苯并噻二唑
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TB中，设计合成了D
‑
苯并噻二唑
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TB(
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D)衍生物。测试了产物的光学性能并将其用于金属离子识别、光动力治疗以及生物成像等领域。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种D
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苯并噻二唑
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TB(
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D)衍生物及其合成方法与应用，通过将氨基嘧啶或三苯胺基团引入苯并噻二唑
‑
TB中，设计合成了D
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苯并噻二唑
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TB(
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D)衍生物，并将其应用于金属离子的识别、光动力治疗和生物成像等领域。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0010]一种D
‑
苯并噻二唑
‑
TB(
‑
D)衍生物，其结构式如式I或II所示：
[0011][0012]一种D
‑
苯并噻二唑
‑
TB(
‑
D)衍生物的合成方法，包括以下步骤：
[0013]化合物1与2
‑
氨基嘧啶
‑5‑
硼酸2反应得到化合物I，反应式如下：
[0014][0015]化合物1与4
‑
硼酸三苯胺3反应得到化合物II，反应式如下：
[0016][0017]所述的D
‑
苯并噻二唑
‑
TB(
‑
D)衍生物作为光动力治疗光敏剂的应用。
[0018]所述的D
‑
苯并噻二唑
‑
TB(
‑
D)衍生物作为荧光材料在生物成像中的应用。
[0019]所述的D
‑
苯并噻二唑
‑
TB(
‑
D)衍生物作为Fe
3+
荧光探针在金属离子识别中的应用。
[0020]有益效果：本专利技术具有如下优势：
[0021](1)合成方法简单，后处理方便；
[0022](2)具有大的Stokes位移，表现出优异的发光性能，具有优异的固态发光，有成为优异的OLED材料的潜能；
[0023](3)具有广泛的pH适用范围，可应用于人生理环境中；
[0024](4)对黏度有效好的响应，有成为黏度响应的荧光探针的可能；
[0025](5)对Fe
3+
具有识别能力，有望成为优异的Fe
3+
荧光探针；
[0026](6)具有较好的PDT效果(低暗毒性与高光毒性)，且可对A549细胞进行染色成像，拓展了光敏剂的种类，为合成成像引导的PDT的光敏剂提供了新思路。
附图说明
[0027]图1a是化合物I在不同溶剂中的紫外吸收光谱；
[0028]图1b是化合物I在不同溶剂中的荧光发射光谱；
[0029]图1c是化合物II在不同溶剂中的紫外吸收光谱；
[0030]图1d是化合物II在不同溶剂中的荧光发射光谱；
[0031]图2a是化合物1、I、II在DMSO中的紫外吸收光谱；
[0032]图2b是化合物1、I、II在DMSO中的荧光发射光谱；
[0033]图3是化合物1、I、II的固态荧光发射光谱；
[0034]图4是化合物I在不同粘度下的荧光发射光谱折线图；
[0035]图5是化合物II在不同粘度下的荧光发射光谱(a)和折线图(b)；
[0036]图6是化合物I在不同pH下的荧光发射光谱(a)和折线图(b)；
[0037]图7是化合物II在不同pH下的荧光发射光谱(c)和折线图(d)；
[0038]图8是不同离子存在下化合物II的荧光发射光谱(a)和不同生物硫醇存在下化合物II的荧光发射光谱(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种D
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苯并噻二唑
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TB(
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D)衍生物，其特征在于：其结构式如式I或II所示：2.一种权利要求1所述的D
‑
苯并噻二唑
‑
TB(
‑
D)衍生物的合成方法，其特征在于：包括以下步骤：化合物1与2
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氨基嘧啶
‑5‑
硼酸2反应得到化合物I，反应式如下：化合物1与4
‑
硼酸三苯胺3反应得到化合物II，反应式如下：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴翚，池骁炜，周杭，苑睿，张鹏，宛瑜，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：