具有非常规发色团的化合物及其制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及生物医用材料领域，公开一种具有非常规发色团的小分子化合物及其衍生物及其制备方法和应用。本发明专利技术提供一种具有非常规发色团的脂肪族小分子化合物及其衍生物，化合物的结构式如式I所示：式I中，中，Y、Z＝NH、CH2、O或S；R＝或X＝O或S；R1，R2，R3，R4分别独立地选自：脂肪族基团、脂环族基团，或只包含孤立芳环的基团；所述小分子化合物的衍生物包括：式I所示的小分子化合物的寡聚体衍生物，或含式I所示的小分子结构单元的聚合物衍生物。所得发光材料的结构中完全无芳族或只包含有短程电子离域的小的孤立芳族体系，合成工艺简单，结构可调性好，具有非经典荧光特性，良好的生物相容性，环境友好。环境友好。环境友好。环境友好。

【技术实现步骤摘要】
具有非常规发色团的化合物及其制备和应用


[0001]本专利技术涉及生物医用材料
，具体公开是一种具有非常规发色团的有机小分子化合物、衍生物发光材料，及其制备方法，以及在荧光探针、圆偏振发光材料、金属离子运输、药物递送系统的应用。

技术介绍

[0002]具有常规发色团的传统有机荧光材料，其结构多是刚性、平面的，同时具有由共轭苯环或杂环作为发射单元组成的离域π体系。这些传统的发光体通常作为孤立的分子实体发挥作用，并表现出浓度依赖性以及自猝灭效应，这使得大部分小分子材料只能在极低浓度下使用，因此限制了它们作为固态器件材料的应用。
[0003]与传统有机发光材料不同，非传统有机光致发光材料结构中既不含芳香单元，也不含共轭结构，而仅含一些具有富电子原子(如N、O、S、P等)的杂原子官能团(羰基、羟基、酯基、脲基等)——非常规发色团，它们表现出良好的光稳定性和无自猝灭效应，在生命科学、光电子学、化学或生物探针、细胞成像和生物传感器等领域得到了广泛的应用。
[0004]然而，到目前为止，绝大多数具有非传统生色团体系是在聚合物中发现的，关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有非常规发色团的小分子化合物及其衍生物，其特征在于，所述小分子化合物的结构式如式I所示：式I中，中，Y、Z＝NH、CH2、O或S；X＝O或S；R1，R2，R3，R4分别独立地选自：脂肪族基团、脂环族基团，或只包含孤立芳环的基团；进一步，所述小分子化合物的衍生物包括：式I所示的小分子化合物的寡聚体衍生物，或含式I所示的小分子结构单元的聚合物衍生物。2.根据权利要求1所述的一种具有非常规发色团的小分子化合物及其衍生物，其特征在于，所述R1、R2为：H，C1‑
C6的直链烷基，C3‑
C9的支链烷基，含有杂原子或仲胺或酯基或苯基或吲哚基的直链或支链烷基，R
′‑
苯基，R
′‑
羟基，R
′‑
羧基，R
′‑
巯基，R
′‑
吲哚基或R
′‑
咪唑基中的至少一种；其中，R
′
为C1‑
C6的直链烷基或C3‑
C9的支链烷基；所述R3、R4为：H、C1‑
C8的直链烷基、C3‑
C9的支链烷基、芳基、苄基或萘基中的至少一种；进一步，所述进一步，所述3.根据权利要求1或2所述的一种具有非常规发色团的小分子化合物及其衍生物，其特征在于，所述具有非常规发色团的小分子化合物及其衍生物选自下述物质中的一种：所述具有非常规发色团的小分子化合物及其衍生物选自下述物质中的一种：
其中，n＝2～2000。4.根据权利要求1～3任一项所述的一种具有非常规发色团的小分子化合物及其衍生物，其特征在于，具有非常规发色团的小分子化合物及其衍生物具有非经典荧光特性；进一步，具有非常规发色团的小分子化合物及其衍生物具有聚集诱导发射特性；进一步，具有非常规发色团的小分子化合物及其衍生物能与其他荧光物质发生荧光共
振能量转移，模拟绿色荧光蛋白；进一步，具有非常规发色团的小分子化合物及其衍生物具有金属离子特异性识别特性；优选为对铁离子具有特异性识别；进一步，具有非常规发色团的小分子化合物及其衍生物能够运载Fe
3+
，触发线粒体发生氧化应激从而诱导细胞铁死亡；进一步，含非常规发色团的小分子结构单元的聚合物衍生物具有圆偏振发光性质；进一步，具有非常规发色团的小分子化合物及其衍生物能够用作AIE敏感探针、绿色荧光蛋白探针、pH荧光探针、金属离子探针或氧化还原探针；进一步，具有非常规发色团的小分子化合物及其衍生物能自组装形成更高层级的手性结构，或通过与非手性荧光物质共组装实现能量转移和手性传递，使其具有圆偏振发光性质，能实现多色圆偏振发光。5.权利要求1～4任一项所述具有非常规发色团的小分子化合物及其衍生物的制备方法，其特征在于，所述制备方法采用下述方式中的一种：方式一：反应单体1与咪唑类活化剂通过活化法反应制得式I所示的化合物；其中，所述反应单体1选自：含氨基的氨基酸及其衍生物、含羟基的羧酸及其衍生物、含巯基的羧酸及其衍生物或含羧基的羧酸及其衍生物中的至少一种；方式二：反应单体2与含异氰酸酯基的酯类衍生物通过亲核反应制得式I所示的化合物；其中，所述反应单体2选自：含氨基的氨基酸及其衍生物、含羟基的羧酸及其衍生物、含巯基的羧酸及其衍生物或含羧基的羧酸及其衍生物中的一种；方式三：将方式一或方式二中制得的小分子酯类化合物经脱保护得到式I所示的小分子羧基化合物；方式四：反应单体1与咪唑类活化剂通过活化法反应制得式I所示的化合物中间体，中间体再与含异氰酸酯基的酯类衍生物通过亲核反应制得式I所示的小分子的寡聚体衍生物；方式五：将方式一～方式四中任一种方法制得的小分子化合物和/或其寡聚体衍生物通过缩合、偶联或加成反应接到带有反应活性位点的聚合物上，得到含式I所示的小分子结构单元的聚合物衍生物；其中，所述带有反应活性位点的聚合物选自：主链或侧链含氨基、羟基、巯基、羧基或异氰酸酯基的聚合物中的一种；方式六：将方式一～方式四中任一种方法制得的小分子化合物和/或其寡聚体衍生物通过缩合、偶联或加成反应接到带有反应活性位点的单体上，单体再通过聚合反应得到含式I所示的小分子结构单元的聚合物衍生物；其中，所述带有反应活性位点的单体选自：侧链含氨基、羟基、巯基、羧基或异氰酸酯基的小分子中的一种。6.根据权利要求5所述具有非常规发色团的小分子化合物及其衍生物的制备方法，其特征在于，所述含氨基的氨基酸及其衍生物选自：丙氨酸甲酯、缬氨酸乙酯、苯丙氨酸甲酯、高苯丙氨酸甲酯、甘氨酸甲酯、甘氨酸乙酯、亮氨酸乙酯、异亮氨酸甲酯、叔亮氨酸甲酯、蛋氨酸甲酯、色氨酸甲酯、组氨酸甲酯、天冬氨酸二甲酯、天冬氨酸乙酯、苏氨酸甲酯、丝氨酸甲酯、半胱氨酸甲酯、酪氨酸甲酯、谷氨酸甲酯、谷氨酸二乙酯、N
‑
Boc
‑
L
‑
赖氨酸甲酯、鸟氨酸甲酯、苯甘氨酸甲酯、甲基苯丙氨酸甲酯、羟基色氨酸甲酯、BOC
‑
赖氨酸叔丁酯、氨基丙二酸二
甲酯、丙氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、高苯丙氨酸、甘氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、叔亮氨酸、蛋氨酸、色氨酸、组氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、酪氨酸、谷氨酸、N(e)
‑
Boc
‑
L
‑
赖氨酸、鸟氨酸、苯甘氨酸、羟苯甘氨酸、甲基苯丙氨酸、羟基色氨酸、氨基丙二酸或Z
‑
丁氧羰基赖氨酸中的至少一种；所述含羟基的羧酸及其衍生物选自：乳酸、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、乳酸叔丁酯、乳酸苄酯、苯基乳酸甲酯、烷醇乳酸酯、乙醇酸、乙醇酸乙酯、乙醇酸苯甲酯、乙醇酸丁酯、白氨酸乙酯、2
‑
羟基己酸乙酯、2
‑
羟基戊酸乙酯、2
‑
羟基癸酸甲酯或3
‑
羟基
‑3‑
苯基丙酸甲酯中的至少一种；所述含羧基的羧酸及其衍生物选自：丁二酸、丁二酸单甲酯、丁二酸单苄酯、甲基丁二酸、二甲基丁二酸、甲基丁二酸单甲酯或2,2
‑
二甲基丁二酸中的至少一种；所述含巯基的羧酸及其衍生物选自：硫代乳酸、硫代乳酸乙酯、巯基乙酸、2
‑
巯基丙酸、巯基丁酸、2
‑
巯基异丁酸、巯基乙酸乙酯、巯基乙酸异辛酯、2
‑
巯基丙酸丙酯或巯基苯甲酸中的至少一种；所述含异氰酸酯基的酯类衍生物选自：丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁明明，杨丹琦，周业强，刘洋，许倩茹，刘聪聪，李子芬，彭川，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：