[发明专利]一种以咔唑为荧光团的磺酰氯类化合物及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及环境、医药、食品及卫生领域中醇和胺类物质的检测技术领域，特别是用于检测的荧光分子探针的合成技术。

背景技术

目前，应用柱前衍生化试剂对于不具有发色基团的醇和胺类物质的分析已有许多报道，而针对痕量分析所开发设计的荧光衍生剂也相继有报道。在这些标记试剂的制备中，绝大多数产品是在已有制备方法上的改进或是根据已有方法进行制备并将其应用于高效液相色谱柱前衍生研究中。此外，多数标记试剂在应用时有一定的局限性，具体表现在：

（1）大多数标记试剂对空气中的水分较敏感，且进行衍生反应时易水解，其水解产物会对衍生产物产生一定的干扰。

（2）某些标记试剂由于其本身结构所致，其检测灵敏度不够，从而无法对痕量化合物进行检测。

（3）某些标记试剂与醇和胺类物质进行衍生反应时所形成的衍生产物稳定性较低，从而影响后续的检测分析，甚至会造成检测结果出现严重偏差。

（4）某些标记试剂本身具有一定的毒性，或是在与样品进行衍生反应后产生一些有毒物质和腐蚀性气体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的以咔唑为荧光团的磺酰氯类化合物。

本发明以咔唑为荧光团的磺酰氯类化合物为3,6–二甲氧基–9–苯基咔唑–1–磺酰氯，具有以下分子结构式：

本发明其分子量为401.05，熔点为134–136℃，经过核磁氢谱鉴定得到上述分子结构式，本发明具有荧光发色团咔唑母体环、辅助取代基团甲氧基和苯基及反应基团氯磺酰基（—SO₂Cl），可以作为一种荧光分子探针，用于环境、医药、食品及卫生领域中醇和胺类物质的检测，也可作为诊断疾病及质量监控的标记试剂。

本发明另一目的是提供上述以咔唑为荧光团的磺酰氯类化合物的制备方法。

本发明先将咔唑和N–溴代丁二酰亚胺反应成生3,6–二溴咔唑，再将3,6–二溴咔唑和甲醇钠反应成生3,6–二甲氧基咔唑，再将3,6–二甲氧基咔唑和碘苯反应生成3,6–二甲氧基–9–苯基咔唑，最后将3,6–二甲氧基–9–苯基咔唑、氯磺酸和二氯亚砜反应生成3,6–二甲氧基–9–苯基咔唑–1–磺酰氯。

其中，在制备3,6–二溴咔唑时，以前体化合物咔唑和N–溴代丁二酰亚胺为原料，硅胶为催化剂，在二氯甲烷溶液中室温搅拌反应至结束，经过滤，将滤过液以乙酸乙酯萃取，再经无水乙醇重结晶得到3,6–二溴咔唑。

在制备3,6–二甲氧基咔唑时，以3,6–二溴咔唑和甲醇钠为原料，以碘化亚铜为催化剂，在N,N–二甲基甲酰胺溶液中回流搅拌反应至结束，采用乙酸乙酯萃取，柱层析纯化得到3,6–二甲氧基咔唑。

在制备3,6–二甲氧基–9–苯基咔唑时，以3,6–二甲氧基咔唑和碘苯为原料，以碳酸铯和铜粉为催化剂，在乙腈溶液中回流搅拌反应至结束，采用乙酸乙酯萃取，柱层析纯化得到3,6–二甲氧基–9–苯基咔唑。

在制备3,6–二甲氧基–9–苯基咔唑–1–磺酰氯时，以3,6–二甲氧基–9–苯基咔唑和氯磺酸为原料，在二氯甲烷溶液中室温搅拌反应至结束，将反应后的溶液旋干后加入二氯亚砜，在N,N–二甲基甲酰胺溶液中室温搅拌3小时后，将溶液倒入冰水中，乙酸乙酯萃取，柱层析得到3,6–二甲氧基–9–苯基咔唑–1–磺酰氯。

上述3,6–二甲氧基–9–苯基咔唑和氯磺酸的投料摩尔比为1︰1.5。采用该摩尔比的目的是：控制反应中生产磺酸基团的数量，过低的氯磺酸用量无法使磺化反应进行完全，过高的氯磺酸用量会使反应生成多取代的磺酸基团，而产生副产物。

本发明工艺步骤合理、简单，合成的物质稳定性好，具体特点有：

1、在3,6–二溴咔唑的合成步骤中采用硅胶催化，使得反应能够很好地控制溴取代基的数目，其具有反应温度低、药品毒性小、产品收率高、催化剂与溶剂可循环使用等优点。

2、对于3,6–二甲氧基咔唑的合成步骤，具有特异性强，产品收率高等优点。

3、对于3,6–二甲氧基–9–苯基咔唑的合成步骤的最大优点在于：由于采用了乙腈做溶剂，乙腈的沸点只有81.1℃，使得反应温度低，所用的碱为碳酸铯，其碱性相对较弱，避免产生过多的副产物。

4、在3,6–二甲氧基–9–苯基咔唑–1–磺酰氯的合成步骤中，先采用氯磺酸进行磺化反应，再用二氯亚砜进行氯化反应，可以很好地控制生成氯磺酰基的数目，可避免生成多取代氯磺酰基，副产物多的现象。