本发明专利技术涉及3‑吲哚‑4‑吲唑马来酰亚胺类化合物及其制备方法和应用。它通过各种取代的3‑氯‑4‑吲哚马来酰亚胺类化合物（1）和1‑甲基‑3‑(三丁基锡)‑1H‑吲唑(2)在钯催化剂的作用下发生stille偶联，然后经N‑烷基化和氨解等反应制得，其操作方法简单、对设备要求低，产品后处理简便，收率高，本发明专利技术制得的3‑吲哚‑4‑吲唑马来酰亚胺类化合物在有机溶剂中能表现荧光性质，Stokes位移值超过100，荧光量子效率在0.23到0.52之间；在固体状态下具有很强的荧光性质，且在不同比例的有机溶剂和水的体系中具有聚集诱导荧光增强效应。
【技术实现步骤摘要】
3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物及其制备方法和应用。
技术介绍
有机发光材料的应用越来越广泛，人们对此的需求也越来越高，设计和合成新颖并具有优良荧光性能的有机发光材料是众多研究者的共同努力的方向。双吲哚马来酰亚胺类化合物是以天然产物星型孢菌素为先导化合物进行改造后得到的一类化合物，由于其结构新颖且具有较强的生物活性，引起了研究者的广泛兴趣。本课题组在开发糖原合成酶激酶-3抑制剂的过程中发现3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物具有很强的固体和溶液荧光，且在不同比例的有机溶剂和水的混合溶剂中具有聚集诱导荧光增强效应，作为荧光色素具有很好的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供具有新颖结构的3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类荧光色素，化合物的结构通式如下：所述的3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物，其特征在于具有如式（5）所示的结构通式：（5），其中R1为氢、卤素或烷氧基；R2是氢或烷基；R3是氢、甲基或苯基。所述的3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物，其特征在于R1为氢、氟或甲氧基；R2是氢、甲基、正丁基或正辛基；R3是氢、甲基或苯基。所述的3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物的制备方法，其特征在于以如式（1）所示的3-氯-4-吲哚马来酰亚胺类化合物和如式（2）所示的1-甲基-3-(三丁基锡)-1H-吲唑在钯催化剂的作用下发生stille偶联反应，生成物依次与R2X进行N-烷基化反应、与R3NH2氨解等反应制得，3-氯-4-吲哚马来酰亚胺类化合物和1-甲基-3-(三丁基锡)-1H-吲唑的结构式如式（1）、式（2）所示：；其中R1为氢、卤素或烷氧基；R2是氢或烷基；R3是氢、甲基或苯基。所述的3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物的制备方法，其特征在于：1）将3-氯-4-吲哚马来酰亚胺类化合物和1-甲基-3-(三丁基锡)吲唑加入有机溶剂中，在钯催化剂和无水氯化锂存在下，氮气保护于90-110℃反应1-2h，反应完毕后加入水，用乙酸乙酯萃取，有机相用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，残余物用硅胶柱层析提纯蒸干得到如式（3）所示的中间体3；2）将步骤1）得到的中间体3溶于无水DMF中搅拌溶解，降温至-5～5℃，加入60%的NaH，加完后升至室温反应25-35min，滴加R2X和无水DMF组成的溶液，滴完后升至室温反应1.5-2.5h，反应结束后，将反应液倒入冰水中，乙酸乙酯萃取，合并有机相，依次经饱和食盐水洗、无水硫酸钠干燥、减压浓缩，残余物用硅胶柱层析（石油醚：乙酸乙酯=1：5）提纯，得到如式（4）所示的中间体4；3）氮气保护下，将步骤2）得到的中间体4和酸铵在于140℃反应5-8h，反应完毕后将反应液倒入水中，用乙酸乙酯萃取，合并有机层，用饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥、减压浓缩，残留物经柱层析提纯得到如式（5）所示的目标产物3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物；其化学反应方程式如下：。所述的3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物的制备方法，其特征在于步骤1）中所述有机溶剂为甲苯。所述的3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物的制备方法，其特征在于步骤1）中所述钯催化剂为Pd(Ph3)2Cl2。所述的3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物作为荧光色素的应用。所述的3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物作为荧光色素的应用包括其在固体状态的应用。所述的3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物作为荧光色素的应用包括其在有机溶剂和水的混合溶剂中具有的聚集诱导荧光增强效应和相关应用。所述的3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物作为荧光色素的应用，其特征在于所述有机溶剂包括在甲苯、四氢呋喃、氯仿、乙醚或N,N-二甲基甲酰胺。通过采用上述技术，与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1）本专利技术的3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物通过各种取代的3-氯-4-吲哚马来酰亚胺类化合物（1）和1-甲基-3-(三丁基锡)-1H-吲唑(2)在钯催化剂的作用下发生stille偶联，然后经N-烷基化和氨解等反应制得，其操作方法简单、对设备要求低，产品后处理简便，收率高；2）本专利技术的3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物在甲苯、四氢呋喃、氯仿、乙醚、N,N-二甲基甲酰胺等有机溶剂中能表现荧光性质，Stokes位移值超过100，荧光量子效率在0.23到0.52之间；3）本专利技术的3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物在固体状态下具有很强的荧光性质，例如在波长为365nm的紫外光照射下有强烈固体荧光；4）本专利技术的3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物在不同比例的有机溶剂和水的体系中具有聚集诱导荧光增强效应，例如：所述的荧光色素材料在四氢呋喃：水的体系中比在四氢呋喃溶液中能表现更强的荧光强度，可以作为荧光色素使用。附图说明图1为3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物在有机溶剂甲苯中的吸光度图；图2为3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物在有机溶剂甲苯中的荧光强度图；图3为3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物在固体状态下的荧光强度图；图4为3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物的固体荧光图；图5为3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物在不同比例水和四氢呋喃组成的溶剂中的荧光聚集增强效应图；图6为3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类荧光色素在不同比例水和四氢呋喃组成的溶剂中的吸光度变化图；图7为3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类荧光色素在不同比例水和四氢呋喃组成的溶剂中的荧光强度变化图。具体实施方式本专利技术结合实施例作进一步的说明，以下的实施例是说明本专利技术的，而不是以任何方式限制本专利技术。实施例1：3-(1H-吲哚-3-基)-4-(1-甲基-吲唑-3-基)-1-苯基马来酰亚胺（3a）的制备在三口瓶中加入1.13g（3.5mmol）3-氯-4-(1H-吲哚-3-基)-1-苯基马来酰亚胺，1.47g（3.5mmol）1-甲基-3-(三丁基锡)吲唑，0.1g无水氯化锂，0.1gPd(Ph3)2Cl2和100mL无水甲苯，然后在氮气保护下于100℃反应1.5h，反应完毕后加入100mL水，用乙酸乙酯萃取（100mL×3），有机层合并后用饱和食盐水洗涤（300mL），无水硫酸钠干燥，减压浓缩，残余物用硅胶柱层析提纯蒸干得到1.28g黄色固体3a，产率77.1%,熔点：258-259℃。1HNMR(500MHz,CDCl3)δ9.12(s,1H),8.06(d,J=2.9Hz,1H),7.75(d,J=8.2Hz,1H),7.60–7.50(m,4H),7.47–7.37(m,3H),7.32(d,J=8.1Hz,1H),7.17–7.05(m,2H),6.74(t,J=7.6Hz,1H),6.37(d,J=8.1Hz,1H),4.02(s,3H).实施例2：3-(5-氟-1-甲基-吲哚-3-基)-4-(1-甲基-吲唑-3-基)-1-苯基马来酰亚胺（3b）的制备合成方法同实施1，只是用3-氯-4-(5-氟-1-甲基-吲哚-3-基)-1-苯基马来酰亚胺替换3-氯-4-(1H-吲哚-3-基)-1-苯基马来酰亚胺，得到橙色固体3b,收率：80.0%，熔点：223-224℃。1HNMR(500MHz,CDCl3)δ8.20(s,本文档来自技高网...
【技术保护点】
3‑吲哚‑4‑吲唑马来酰亚胺类化合物，其特征在于具有如式（5）所示的结构通式：
【技术特征摘要】
1.3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物，其特征在于具有如式（5）所示的结构通式：，其中R1为氢、卤素或烷氧基；R2是氢或烷基；R3是氢、甲基或苯基。2.根据权利要求1所述的3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物，其特征在于R1为氢、氟或甲氧基；R2是氢、甲基、正丁基或正辛基；R3是氢、甲基或苯基。3.一种根据权利要求1所述的3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物的制备方法，其特征在于以如式（1）所示的3-氯-4-吲哚马来酰亚胺类化合物和如式（2）所示的1-甲基-3-(三丁基锡)-1H-吲唑在钯催化剂的作用下发生stille偶联反应，生成物依次与R2X进行N-烷基化反应、与R3NH2氨解等反应制得，3-氯-4-吲哚马来酰亚胺类化合物和1-甲基-3-(三丁基锡)-1H-吲唑的结构式如式（1）、式（2）所示：；其中R1为氢、卤素或烷氧基；R2是氢或烷基；R3是氢、甲基或苯基。4.根据权利要求3所述的3-吲哚-4-吲唑马来酰亚胺类化合物的制备方法，其特征在于：1）将3-氯-4-吲哚马来酰亚胺类化合物和1-甲基-3-(三丁基锡)吲唑加入有机溶剂中，在钯催化剂和无水氯化锂存在下，氮气保护于90-110℃反应1-2h，反应完毕后加入水，用乙酸乙酯萃取，有机相用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，残余物用硅胶柱层析提纯蒸干得到如式（3）所示的中间体3；2）将步骤1）得到的中间体3溶于无水DMF中搅拌溶解，降温至-5～5℃，加入60%的NaH，加完后升至室温反应25-35...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶青，许萌，朱博也，韩亮，李郁锦，高建荣，
申请(专利权)人：浙江工业大学上虞研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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