本发明专利技术一类香豆素-氧杂杯[3]芳烃荧光试剂及其制备和应用，属有机合成和分析化学领域，本发明专利技术分别合成了两种香豆素-氧杂杯[3]芳烃荧光试剂，化学名称a：7,15,23-三叔丁基-25,26,27-三{1-[N-(7-香豆素氧乙基)-1,2,3-三氮唑]-4-甲氧基}-3,11,19-三氧杂杯[3]芳烃；b：7,15,23-三乙氧羰基-25,26,27-三{1-[N-(7-香豆素氧乙基)-1,2,3-三氮唑]-4-甲氧基}-3,11,19-三氧杂杯[3]芳烃，并公开了合成方法和工艺条件，本发明专利技术将两种香豆素-氧杂杯[3]芳烃荧光试剂用于检测三价铁离子，具有高选择性、高灵敏特点，可作定性和定量分析。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术一类香豆素-氧杂杯芳烃荧光试剂及其制备和应用，属有机合成和分析化学领域，本专利技术分别合成了两种香豆素-氧杂杯芳烃荧光试剂，化学名称a：7,15,23-三叔丁基-25,26,27-三{1--4-甲氧基}-3,11,19-三氧杂杯芳烃；b：7,15,23-三乙氧羰基-25,26,27-三{1--4-甲氧基}-3,11,19-三氧杂杯芳烃，并公开了合成方法和工艺条件，本专利技术将两种香豆素-氧杂杯芳烃荧光试剂用于检测三价铁离子，具有高选择性、高灵敏特点，可作定性和定量分析。【专利说明】一类香豆素-氧杂杯芳烃荧光试剂及其制备方法和应用
本专利技术属有机合成和分析化学领域，具体地说是一类香豆素-氧杂杯芳烃荧光试剂及其制备和应用。
技术介绍
分子识别和分子水平的微观检测及研究具有重要的科学意义和应用价值。荧光探针是一类能将分子识别过程通过荧光信号有效表达的分子，它广泛应用于阳离子、阴离子、中性分子等目标物质的荧光识别检测。在众多的分析方法中，荧光探针技术具有灵敏度高、选择性好、响应时间短、可直接观察等优点，因此近年来受到化学、生物学和医学等诸多领域的广泛关注。荧光探针是建立在分子识别和荧光技术两者有机结合的基础上，通过选择性结合，实现分子的识别并得到分子的信息，随之通过相应的荧光信号传导机制将分子结合信息转换为易于检测的荧光信号，从而实现在分子水平上的原位实时检测。荧光探针通常是由荧光基团和识别基团两部分组成。荧光基团是探针分子最基本组成部分，其作用是对目标分子的识别信息转化为荧光信号。荧光信号识别基团，必须含有一定共轭度的共轭η键才能发出强而稳定的辐射。香豆素、罗丹明、萘、蒽、芘、对苯二醌、苯并杂环及含有咕吨酮的基团等是常见的荧光团。有机荧光分子若本身具有对金属离子的配位能力并表现出显著的荧光变化，这些荧光分子可直接作为探针。识别基团则用于选择性的与目标分子进行作用，其特性对探针分子的性能影响很大，决定了荧光探针识别的选择性和灵敏性。部分探针与金属离子的选择性结合主要由氧，硫，氮等杂原子与金属离子的配位作用及识别的空间匹配性决定。识别基团结构和空腔及杂原子的不同，表现出对不同的金属离子显著的选择性。探针的设计还必须遵循刚性与柔性的平衡，它关系到识别过程的动力学特性。其结构的稳定性需要刚性的分子结构，但是识别过程中的变换、调控、协同及变构过程需要一定的柔性。荧光探针中常用的识别基.团的结构有大环化合物杯芳烃、冠醚、环糊精、及小分子的三角架型、分子钳型、直链型等多种结构形式。杯芳烃作为第三代超分子化合物，具有空腔可调、构象灵活多变、易修饰等优点，特别是其优良的识别配位性能而备受关注。用氧原子取代经典杯芳烃的桥联亚甲基所得的氧杂杯芳烃拥有比经典杯芳烃更优越的络合能力、更易于化学修饰、更加灵活的空腔结构和立体构型。因此，氧杂杯芳烃及其衍生物与经典杯芳烃相比较，对金属离子具有更好的识别性能。基于氧杂杯芳烃作为分子识别平台构筑的荧光探针有着广阔的应用前景。在溶液中香豆素及其衍生物具有大的Stokes (斯托克斯)位移和高的荧光量子产率，并且通过对其母体进行修饰，所得衍生物就可实现在可见光区域连续的波长变化，光化学和光物理性质可调以及光稳定性好等优点，是荧光探针设计中比较受欢迎的候选荧光基团。鉴于它们具有结构易修饰的等特点及特殊的光物理化学的优点，将二者引入荧光探针的设计，通过合理设计合成一些结构新颖，性能良好的荧光探针。铁是维持生命的主要物质，是制造血红素和肌血球素、促进维生素B族代谢的必要物质，因此研究能用于铁离子检测的化学传感器具有重要意义。目前，检测Fe3+的香豆素-氧杂杯荧光探针并不多见，且仅能检测三价铁离子而不受铜离子和钴离子干扰的荧光探针研究极为有限。因此，开发结构简单、合成方法简便、价格低廉、灵敏度和选择性优越的荧光探针试剂在多领域具有重要的应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于合成了 2种高灵敏、高选择性的检测微量三价铁离子香豆素-氧杂杯芳烃荧光试剂，研究合成方法并应用于微量三价铁离子测定。本专利技术是一类香豆素-氧杂杯芳烃荧光试剂，是分别以对叔丁基氧杂杯芳烃或乙氧基羰基氧杂杯芳烃为结构平台，在两种杯芳烃的下沿连接三个丙炔基，通过点击化学中的1，3-偶极环加成反应引入香豆素三氮唑基团，得到两种香豆素-氧杂杯芳烃荧光试剂，化学名称a:7，15，23-三叔丁基-25，26，27-三{1_-4-甲氧基} -3, 11，19- 二氧杂杯芳烃；b:7，15，23- 二乙氧擬基-25，26，27-三{1--4-甲氧基}_3，11，19-三氧杂杯芳烃；化学结构式为【权利要求】1.一类香豆素-氧杂杯芳烃荧光试剂，其特征是分别以对叔丁基氧杂杯芳烃或乙氧基羰基氧杂杯芳烃为结构平台，在两种杯芳烃的下沿连接三个丙炔基，通过点击化学中的1，3-偶极环加成反应引入香豆素三氮唑基团，得到两种香豆素-氧杂杯芳烃荧光试剂，化学名称a:7，15，23-三叔丁基-25，26，27-三{1_-4-甲氧基} -3, 11，19- 二氧杂杯芳烃；b:7，15，23- 二乙氧擬基-25，26，27-三{1--4-甲氧基}_3，11，19-三氧杂杯芳烃；化学结构式为: 2.根据权利要求1所述的一类香豆素-氧杂杯芳烃荧光试剂，其特征是以对叔丁基氧杂杯芳烃或乙氧基羰基氧杂杯芳烃，3-溴丙炔为原料，以四氢呋喃为溶剂，首先合成杯芳烃中间体Ia (7，15，23-三叔丁基-25，26，27-三丙炔-3，11，19-三氧杂杯芳烃)或Ib (7，15，23-三乙氧羰基-25，26，27-三丙炔-3，11，19-三氧杂杯芳烃)；同时以7-羟基香豆素，I, 2- 二溴乙烷，叠氮化钠为原料，分别以丙酮，N，N- 二甲基甲酰胺为溶剂，合成7-(2-叠氮乙氧基)香豆素；再分别由中间体Ia (7，15，23-三叔丁基-25，26，27-三丙炔-3，11，19-三氧杂杯芳烃)或Ib (7，15，23-三乙氧羰基-25，26, 27- 二丙块-3，11, 19- 二氧杂杯芳经)与7-(2-叠氮乙氧基)香?素在四氢呋喃和水的混合溶剂中合成得到目标化合物，合成经三步反应制得:第一步:将对叔丁基氧杂杯芳烃或乙氧基羰基氧杂杯芳烃的三个酚羟基与3-溴丙炔连接，得到中间体Ia和Ib ;第二步:以7-羟基香豆素和1，2- 二溴乙烷为原料反应得到7-(2-溴乙氧基)香豆素；再用7-(2-溴乙氧基)香豆素与叠氮化钠反应得到7-(2-叠氮乙氧基)香豆素；第三步:在碘化亚铜的催化作用下，中间体Ia和Ib分别与7-(2-叠氮乙氧基)香豆素反应得到a或b两种香豆素-氧杂杯芳烃化合物，合成路线如下:第一步: 3.按照权利要求1或2所述的一类香豆素-氧杂杯芳烃荧光试剂，具体的合成工艺如下:(I)中间体Ia (7，15，23-三叔丁基-25，26，27-三丙炔-3，11，19-三氧杂杯芳烃)和Ib (7，15，23-三乙氧羰基-25，26，27-三丙炔-3，11，19-三氧杂杯芳烃)的合成:氮气保护下，于三口圆底烧瓶中，对叔丁基氧杂杯芳烃和碳酸铯按摩尔比为1:10的比例溶于干丙酮中，搅拌加热回流I小时，冷却，按与对叔丁基氧杂杯芳烃的摩尔比为1:10的比例再加入3-溴丙炔，继续回流反本文档来自技高网...
【技术保护点】
一类香豆素?氧杂杯[3]芳烃荧光试剂，其特征是分别以对叔丁基氧杂杯[3]芳烃或乙氧基羰基氧杂杯[3]芳烃为结构平台，在两种杯芳烃的下沿连接三个丙炔基，通过点击化学中的1,3?偶极环加成反应引入香豆素三氮唑基团，得到两种香豆素?氧杂杯[3]芳烃荧光试剂，化学名称a：7,15,23?三叔丁基?25,26,27?三{1?[N?(7?香豆素氧乙基)?1,2,3?三氮唑]?4?甲氧基}?3,11,19?三氧杂杯[3]芳烃；b：7,15,23?三乙氧羰基?25,26,27?三{1?[N?(7?香豆素氧乙基)?1,2,3?三氮唑]?4?甲氧基}?3,11,19?三氧杂杯[3]芳烃；化学结构式为：化合物a（7,15,23?三叔丁基?25,26,27?三{1?[N?(7?香豆素氧乙基)?1,2,3?三氮唑]?4?甲氧基}?3,11,19?三氧杂杯[3]芳烃）分子式：C78H81N9O15分子量：1383熔点：??112.3?114.0℃溶解性：能溶于氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃、乙腈、乙醇光谱性质：在二甲基亚砜溶液中的荧光激发波长是321nm，发射波长是403nm，最大吸收波长是321nm化合物b（7,15,23?三乙氧羰基?25,26,27?三{1?[N?(7?香豆素氧乙基)?1,2,3?三氮唑]?4?甲氧基}?3,11,19?三氧杂杯[3]芳烃）分子式：C75H69N9O21分子量：1431熔点：???105.6?106.8℃溶解性：?能溶于氯仿、二氯甲烷、乙醇、四氢呋喃、乙腈光谱性质：在二甲基亚砜溶液中的荧光激发波长是324nm，发射波长是406nm，最大吸收波长是324nm。772478dest_path_image001.jpg...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李燕琴，曾晞，牟兰，陈义，李俊，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：
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