可聚合的近红外染料制造技术

本公开内容在某些实施方案中涉及可聚合的近红外染料和包含作为单体残基的所述染料的聚合物。在其他实施方案中，本公开内容还涉及制备可聚合的近红外染料的方法，以及可聚合的近红外染料在制备荧光聚合物中的用途。的近红外染料在制备荧光聚合物中的用途。的近红外染料在制备荧光聚合物中的用途。

【技术实现步骤摘要】
可聚合的近红外染料
[0001]本申请是申请日为2017年12月21日、申请号为201780079401.2、专利技术名称为“可聚合的近红外染料”的中国专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]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。


[0004]本专利技术涉及可聚合的近红外染料。

技术介绍

[0005]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。
[0006]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。

技术实现思路

[0007]在第一方面，本公开内容特征为具有式(I)的结构的化合物：
[0008][0009]及其互变异构体、同分异构体、盐、水合物或溶剂合物，其中：
[0010]Z1为不存在、O、NR
Z1
或S；
[0011]R
Z1
为H、任选取代的C1‑
C
10
烷基或任选取代的C2‑
C
10
杂烷基；
[0012]X1为不存在、任选取代的C6‑
C
10
亚芳基或任选取代的C1‑
C
10
杂亚芳基；
[0013]Z2为不存在、NR
X1
、O、S、NR
X2
C(O)、OC(O)、SC(O)、C(O)O、C(O)NR
X3
、C(S)O或C(O)S；
[0014]Z3为不存在或H；
[0015]R
X1
、R
X2
和R
X3
各自独立地为H、任选取代的C1‑
C
10
烷基或任选取代的C1‑
C
10
杂烷基；
[0016]L1为不存在、任选取代的C1‑
C
30
亚烷基或任选取代的C1‑
C
30
杂亚烷基；
[0017]Q1为H、C(R
Q1
)CH2、C6H4CHCH2、NR
Z3
C(O)C(R
Q1
)CH2、OC(O)C(R
Q1
)CH2或SC(O)C(R
Q1
)CH2；
[0018]R
Z3
为H、任选取代的C1‑
C
10
烷基、任选取代的C3‑
C
10
环烷基、任选取代的C1‑
C
10
杂烷基或任选取代的C1‑
C
10
环杂烷基；
[0019]R
Q1
为H、Me、Et或n
‑
Pr；
[0020]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；
[0021]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‑
C
10
芳基或任选取代的C2‑
C
10
杂芳基；
[0022]Y5为不存在或N或CR7；
[0023]R7为H、任选取代的C1‑
C
10
烷基、任选取代的C3‑
C
10
环烷基、任选取代的C1‑
C
10
杂烷基或任选取代的C1‑
C
10
环杂烷基；
[0024]W1和W2各自独立地为NR2、S、O、Se或CR3R4；
[0025]R2、R3和R4独立地为H、任选取代的C1‑
C
30
烷基、任选取代的C1‑
C
30
杂烷基或
–
L2‑
Q2；
[0026]L2为任选取代的C1‑
C
30
亚烷基或任选取代的C1‑
C
30
杂亚烷基；
[0027]Q2为H、C(R
Q1
)CH2、C6H4CHCH2、NR
Z3
C(O)C(R
Q1
)CH2、OC(O)C(R
Q1
)CH2或SC(O)C(R
Q1
)CH2；
[0028]R5和R6各自独立地为
–
L3‑
Q3、任选取代的C1‑
C
30
烷基或任选取代的C6‑
C
10
芳基；
[0029]X3为不存在或L3‑
Q3；
[0030]L3为任选取代的C1‑
C
30
亚烷基或任选取代的C1‑
C
30
杂亚烷基；
[0031]Q3为H、C(R
Q1
)CH2、C6H4CHCH2、NR
Z3
C(O)C(R
Q1
)CH2、OC(O)C(R
Q1
)CH2或SC(O)C(R
Q1
)CH2；和
[0032]每个k独立地为0或1；
[0033]条件为该化合物包含至少一个可聚合基团。
[0034]在式(I)的一些实施方案中，Z1为不存在。在式(I)的某些实施方案中，Z1为O。在式(I)的其他实施方案中，Z1为NR
Z1
。在式(I)的又其他实施方案中，Z1为S。
[0035]在式(I)的某些实施方案中，W1为NR2。在式(I)的其他实施方案中，W1为S。在式(I)的又其他实施方案中，W1为O。在式(I)的再其他实施方案中，W1为Se。在式(I)的可替代的实施方案中，W1为CR3R4。
[0036]在式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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：或其盐，其中：Z1为不存在或O；X1为任选取代的C6‑
C
10
亚芳基或任选取代的C1‑
C
10
杂亚芳基；Z2为不存在、NR
X1
、NR
X2
C(O)或C(O)NR
X3
；Z3为不存在或H；R
X1
、R
X2
和R
X3
各自独立地为H、任选取代的C1‑
C
10
烷基或任选取代的C1‑
C
10
杂烷基；L1为不存在、任选取代的C1‑
C
30
亚烷基或任选取代的C1‑
C
30
杂亚烷基；Q1为NR
Z3
C(O)C(R
Q1
)CH2或OC(O)C(R
Q1
)CH2；R
Z3
为H、任选取代的C1‑
C
10
烷基、任选取代的C3‑
C
10
环烷基、任选取代的C1‑
C
10
杂烷基、或任选取代的C1‑
C
10
环杂烷基；R
Q1
为H或C1‑
C3烷基；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各自独立地为与各自所连接的碳原子一起形成任选取代的C6‑
C
10
芳基或任选取代的C2‑
C
10
杂芳基；Y5为不存在或CR7；R7为H、任选取代的C1‑
C
10
烷基、任选取代的C3‑
C
10
环烷基、任选取代的C1‑
C
10
杂烷基或任选取代的C1‑
C
10
环杂烷基；W1和W2各自独立地为CR3R4；R3和R4独立地为H、任选取代的C1‑
C
30
烷基或任选取代的C1‑
C
30
杂烷基；R5和R6各自独立地为任选取代的C1‑
C
30
烷基、或任选取代的C6‑
C
10
芳基；和每个k独立地为0或1。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，其中该可聚合的近红外染料具有根据式(IA)的结构：
或其盐；其中：每个R3为H、任选取代的C1‑
C
30
烷基或任选取代的C1‑
C
30
杂烷基；和每个R4为H、任选取代的C1‑
C
30
烷基或任选取代的C1‑
C
30
杂烷基。5.权利要求1
‑
4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。6.权利要求1
‑
4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。7.权利要求1
‑
4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。8.权利要求1
‑
4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。9.权利要求1
‑
4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。10.权利要求1
‑
4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。11.权利要求1
‑
4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。12.权利要求1
‑
4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。13.权利要求1
‑
4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C
10
亚芳基。14.权利要求1
‑
4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C
10
亚芳基。15.权利要求1
‑
4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C
10
亚芳基。16.权利要求1
‑
4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C
10
亚芳基。17.权利要求1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：
或其盐；其中：R8‑
R
15
各自独立地为H或SO3H；或彼此处于邻位的任何两个R8‑
R
15
与各自所连接的碳原子一起形成任选取代的苯环。18.权利要求17的可聚合的近红外染料，其中R
10
为H。19.权利要求17或18的可聚合的近红外染料，其中R
11
为H。20.权利要求17
‑
19中任一项的可聚合的近红外染料，其中R
14
为H。21.权利要求17
‑
20中任一项的可聚合的近红外染料，其中R
15
为H。22.权利要求1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：或其盐，其中：R8、R9、R
12
和R
13
各自独立地为H或SO3H；或彼此处于邻位的任何两个R8、R9、R
12
和R
13
与各自所连接的碳原子一起形成任选取代的苯环。23.权利要求22的可聚合的近红外染料，其中：R8为H；R
12
为H；R
13
为磺基基团；和R9为磺基基团。
24.权利要求22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环。25.权利要求24的可聚合的近红外染料，其中该任选取代的苯环当取代时被一个或两个磺基基团取代。26.权利要求22或24的可聚合的近红外染料，其中R
12
和R
13
与各自所连接的碳原子一起形成任选取代的苯环。27.权利要求24的可聚合的近红外染料，其中该任选取代的苯环当取代时被一个或两个磺基基团取代。28.权利要求1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：或其盐；其中：R8、R9、R
12
和R
13
各自独立地为H或SO3H；或彼此处于邻位的任何两个R8、R9、R
12
和R
13
与各自所连接的碳原子一起形成任选取代的苯环；Y6为N或CR
16...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
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：