[发明专利]一种制备共轭桥链中位取代花菁染料的方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化合物及制备技术领域，尤其涉及一种制备共轭桥链中位取代花菁染料的方法。

背景技术

花菁类染料的摩尔吸收系数大，荧光发射波长范围宽，一般在600～1000nm的近红外区，可大大避免生物自身的荧光背景干扰，与成本较低的激发光源如半导体激光器匹配，用于DNA自动测序、聚合酶链反应检测及抗体免疫分析等生物领域中。现今己开发出一类多甲川类花菁染料，当中间的共轭双键数n是l、2、3时，分别为Cy3、Cy5、Cy7系列菁染料。一般生物分子在紫外区有弱荧光，为避免生物分子的自荧光，开发近红外荧光染料成为热点。特别在荧光标记时，荧光染料分子中最好只含有一个单一的活性反应基团，如羧基基团，用于与生物分子相偶联。

通常采用不对称合成方法，将活性反应基团位设计于花菁染料分子两端的杂环上，首先杂环季铵盐与花菁缩合剂反应生成半菁，半菁再与另一份杂环季铵盐反应生成菁染料，此不对称合成方法需要严格控制反应物摩尔比，而且路线复杂、副产物多、难分离提纯。

专利CN1702118A为了改进花菁染料的合成方法，采用对称合成方法将单一活性反应基团设计于花菁荧光染料的共轭桥链上，首先杂环季铵盐与花菁缩合剂反应直接生成花菁染料，再将含有单一活性反应基团的亲核试剂（如巯基或氨基）与共轭桥链上的卤素（如氯原子）反应，通过亲核取代反应获得具有单一的荧光标记活性基团的花菁染料。相比较对称合成方法和不对称合成方法，此对称合成方法简化了合成步骤，提高了目标产物的产率。但是亲核取代反应后，反应液中存在反应和未反应的两种花菁染料，此两种染料分子极性相近，柱色谱分离相对较繁琐。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种制备共轭桥链中位取代花菁染料的方法，旨在解决现有的花菁染料合成方法存在的方法复杂、副产物多、难分离提纯的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种制备共轭桥链中位取代花菁染料的方法，该制备共轭桥链中位花菁染料的方法包括：

步骤一，α-溴-β-苯胺丙烯醛缩苯胺与HSX在弱碱性条件下反应生成共轭桥链中位取代的五甲川缩合剂，α-溴-β-苯胺丙烯醛缩苯胺与HSX的摩尔比为1：5，反应溶剂为甲醇、乙醇、DMSO、DMF，反应温度60～120℃，反应时间4～12小时；

步骤二，杂环季铵盐与共轭桥链中位取代五甲川缩合剂在醋酸酐中回流反应，制得所需的水溶性或脂溶性菁染料，反应时间0.5～1小时，反应温度120℃，季铵盐与五甲川缩合剂的投料摩尔比为2：1；

步骤三，反应若得到水溶性五甲川菁染料用乙醇：水：二氯甲烷=1～2：0.1～0.5：1.5～3为洗脱剂进行柱色谱分离纯化，若得到脂溶性五甲川菁染料用甲醇：乙酸乙酯=1～4：1为洗脱剂进行柱色谱分离纯化。

进一步，步骤一中的反应方程式为：

进一步，步骤一中的五甲川缩合剂的结构为：

其中：

X=(CH₂)_nCOOH、(CH₂)_m R₁、(CH₂)_pOR₂、(CH₂)_qNR₃R₄、(CH₂)_rC₆H₅R₅；

R₁=H、NH₂、SH；

R₂=H、C1～C18烷基、环戊烷或环己烷；

R₃、R₄=H、C1～C18烷基；

R₅=H、间位或对位的卤素、间位或对位的C1～C18烷基、间位或对位的COOH、间位或对位的NH₂；

n、m、p、q=1～18；

r=0～18；

X为(CH₂)_nCOOH；n为2。

进一步，步骤二的方程式为：