一类含喹啉环的新型荧光母核的合成制造技术

一类含喹啉环的荧光母核，它具有如下通式I所示的结构。本发明专利技术公开了一类新型的含喹啉环的荧光母核的合成方法及其在荧光探针设计中的应用。

【技术实现步骤摘要】
一类含喹啉环的新型荧光母核的合成
本专利技术属于生物化学领域，尤其涉及一类含喹啉环的荧光母核的合成与其在荧光探针设计合成中的应用。
技术介绍
由于生物学和临床医学研究的需要，小分子荧光探针的开发越来越成为研究的热点。荧光探针因为具有简单操作性、高灵敏性以及高选择性而被应用于检测金属离子以及其他小分子。荧光探针主要由识别基团、连接体和荧光母核组成。现有的荧光探针大多存在荧光强度较弱、激发波长较小、耐光性差、难以应用到生物组织中等缺点。因此，合理设计、筛选一种新型的荧光团对于小分子荧光探针在生物学、临床医学和其他学科的应用来说是必要的。影响探针荧光强度的因素有很多，如pH、浓度、取代基的吸、供电子能力等等。在相同的环境下，本专利技术对所设计的荧光母核通过连接不同的取代基进行改造，从中筛选最优结构，为后续探针的合成提供理论依据。
技术实现思路
本专利技术涉及一类含喹啉环的荧光母核的合成与在荧光探针设计合成中的应用。本专利技术的技术方案如下：一类含喹啉环的衍生物，其化学结构式如下：其中，R选自：一类含喹啉环的衍生物的合成方法，其特征是它由下列步骤组成：步骤1称取化合物II(5000mg，29.07mmol)加入500mL圆底烧瓶中，6M盐酸(300mL)将化合物II溶解，室温搅拌1h，向瓶中加入巴豆醛(7.2mL，87.20mmol，3eq)于100℃油浴中加热回流2h，TLC跟踪检测反应直至化合物II反应完全。用饱和的NaOH溶液调节反应液PH至中性，乙酸乙酯萃取三次，取有机相，无水硫酸钠干燥，将有机相液利用真空旋转蒸发仪蒸干，使用200-300目硅胶柱层析分离纯化粗产物，最终得到含淡黄色粉末状固体即化合物III(3685mg，产率73.7％)。步骤2称取SeO2(400mg，3.6mmol)加入100mL圆底烧瓶中，用二恶烷∶水(25mL∶2.5mL)将其溶解，80℃搅拌30min，加入化合物III(500mg，2.25mmol)，80℃搅拌4h，TLC跟踪检测反应直至原料即化合物III反应完全。冷却到室温，硅藻土过滤，二氯甲烷少量多次淋洗，将滤液用真空旋转蒸发仪蒸干，使用200-300目硅胶柱层析分离纯化粗产物，最终得到黄色片状固体即化合物IV(378mg，75.6％)。步骤3称取化合物IV(165mg，0.699mmol)加入50mL圆底烧瓶中，10mL甲苯将化合物C溶解，称取醋酸钯(9.4mg，0.042mmol，0.06eq)、碳酸铯(273mg，0.84mmol，1.2eq)、BINAP(26.12mg，0.042mmol，0.06eq)、不同氮杂环按比例加入反应液中，于100℃加热回流8h，TLC跟踪检测反应，整个反应过程用氩气保护。将反应液使用硅藻土抽滤，保留滤液再用真空旋转蒸发仪蒸干，使用200-300目硅胶柱层析分离纯化粗产物，最终得到一类有绿色到黄色荧光的淡黄色固体，即一类含喹啉环的衍生物。本专利技术设计合成的一类含喹啉的衍生物具有较强的荧光，其在被设计合成小分子荧光探针方向具有很大的潜力。具体实施方式实施例一：6-(氮杂环丁烷-1-基)喹啉-2-甲醛的制备称取化合物II(5000mg，29.07mmol)加入500mL圆底烧瓶中，6M盐酸(300mL)将化合物II溶解，室温搅拌1h，向瓶中加入巴豆醛(7.2mL，87.20mmol，3eq)于100℃油浴中加热回流2h，TLC跟踪检测反应直至化合物II反应完全。用饱和的NaOH溶液调节反应液PH至中性，乙酸乙酯萃取三次，取有机相，无水硫酸钠干燥，将有机相液利用真空旋转蒸发仪蒸干，使用200-300目硅胶柱层析分离纯化粗产物，最终得到含淡黄色粉末状固体即化合物III(3685mg，产率73.7％)。称取SeO2(400mg，3.6mmol)加入100mL圆底烧瓶中，用二恶烷∶水(25mL∶2.5mL)将其溶解，80℃搅拌30min，加入化合物III(500mg，2.25mmol)，80℃搅拌4h，TLC跟踪检测反应直至原料即化合物III反应完全。冷却到室温，硅藻土过滤，二氯甲烷少量多次淋洗，将滤液用真空旋转蒸发仪蒸干，使用200-300目硅胶柱层析分离纯化粗产物，最终得到黄色片状固体即化合物IV(378mg，75.6％)。称取化合物IV(165mg，0.699mmol)加入50mL圆底烧瓶中，10mL甲苯将化合物C溶解，称取醋酸钯(9.4mg，0.042mmol，0.06eq)、碳酸铯(273mg，0.84mmol，1.2eq)、BINAP(26.12mg，0.042mmol，0.06eq)、氮杂环丁烷(47.85μL，0.961mmol，1.375eq)按比例加入反应液中，于100℃加热回流8h，TLC跟踪检测反应，整个反应过程用氩气保护。将反应液使用硅藻土抽滤，保留滤液再用真空旋转蒸发仪蒸干，使用200-300目硅胶柱层析分离纯化粗产物，最终得到含亮黄色荧光的黄色固体，即6-(氮杂环丁烷-1-基)喹啉-2-甲醛(20.68mg)。产率：13.60％.1HNMR(600MHz，DMSO-d6)δ9.99(d，J＝0.8Hz，1H)，8.18(d，J＝8.5Hz，1H)，7.99(d，J＝9.1Hz，1H)，7.81(d，J＝8.5Hz，1H)，7.16(dd，J＝9.1，2.6Hz，1H)，6.69(d，J＝2.5Hz，1H)，4.04(t，J＝7.3Hz，4H)，2.43-2.38(m，2H)实施例二：6-(吡咯烷-1-基)喹啉-2-甲醛的制备制备方法参考实施例一。得黄色粉末，产率：28.19％.1HNMR(600MHz，DMSO-d6)δ9.97(s，1H)，8.16(d，J＝8.5Hz，1H)，7.99(d，J＝9.2Hz，1H)，7.79(d，J＝8.5Hz，1H)，7.40(dd，J＝9.3，2.7Hz，1H)，6.82(d，J＝2.7Hz，1H)，3.45-3.42(m，4H)，2.05-2.01(m，4H).实施例三：6-(哌啶-1-基)喹啉-2-甲醛的制备制备方法参考实施例一。得黄色粉末，产率：35.61％.1HNMR(600MHz，DMSO-d6)δ10.01(s，1H)，8.23(d，J＝8.5Hz，1H)，7.98(d，J＝9.4Hz，1H)，7.83(d，J＝8.5Hz，1H)，7.73(dd，J＝9.4，2.8Hz，1H)，7.24(d，J＝2.8Hz，1H)，3.44(t，J＝5.0Hz，4H)，1.67-1.60(m，J＝4.8Hz，6H).实施例四：6-(氮杂环庚烷-1-基)喹啉-2-甲醛的制备制备方法参考实施例一。得淡黄色粉末，产率：23.65％.1HNMR(600MHz，DMSO-d6)δ9.97(s，1H)，8.15(d，J＝8.6Hz，1H)，7.97(d，J＝9.4Hz，1H)，7.78(d，J＝8.5Hz，1H)，7.55(dd，J＝9.5，2.9Hz，1H)，7.01(d，J＝2.9Hz，1H)，3.65(t，J＝6.1Hz，4H)，1.83-1.78(m，4H)，1.49(p，J＝2.7Hz，4H).实施例五：6-(吗啉-1-基)喹啉-2-甲醛的制备制备方法参考实施例一。得黄色粉末，产率：25.7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一类含喹啉环的荧光母核，其特征在于具有通式I所示的结构：

【技术特征摘要】
1.一类含喹啉环的荧光母核，其特征在于具有通式I所示的结构：其中，R选自：2.权利要求1所述的一类含喹啉环的新型荧光母核的制备方法，其特征是它由以下步骤组成：步骤1称取化合物II(5000mg，29.07mmol)加入500mL圆底烧瓶中，6M盐酸(300mL)将化合物II溶解，室温搅拌1h，向瓶中加入巴豆醛(7.2mL，87.20mmol，3eq)于100℃油浴中加热回流2h，TLC跟踪检测反应直至化合物II反应完全。用饱和的NaOH溶液调节反应液PH至中性，乙酸乙酯萃取三次，取有机相，无水硫酸钠干燥，将有机相液利用真空旋转蒸发仪蒸干，使用200-300目硅胶柱层析分离纯化粗产物，最终得到含淡黄色粉末状固体即化合物III(3685mg，产率73.7％)。步骤2称取SeO2(400mg，3.6mmol)加入100mL圆底烧瓶中，用二恶烷∶水(25mL∶2.5mL)将其溶解，80℃搅拌30min，加入化合物III(500mg，2.25mmol)，80℃搅拌4h，TLC跟踪检测反应直至原料即化合物III反应完全。冷却到...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海亮，邵晨雯，陈健，张萌，杨蓉，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32