[发明专利]一种4-芳酰基-1,8-萘酰亚胺类化合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明主要应用于阴离子识别领域，特别是涉及到一种4-芳酰基-1,8-萘酰亚胺类化合物及其制备方法和应用。

背景技术

    阴离子识别，特别是针对氟离子及氰根的识别，在生命，医药，环境等领域有着重要的应用。过量氟离子的摄入可导致牙齿、骨骼组织代谢疾病产生；饮用水中的氟离子超标也是重要的检测指标；同时，高毒CN离子的检测在环境及生物体系里有着重要应用。

颜色及荧光化学传感器可通过将分子识别的信息转换成易被感知的颜色信号或荧光信号，具有灵敏，快速及检测极限低等特点，可广泛应用在生物化学、细胞生物学和分析化学等相关领域。

    萘酰亚胺类化合物是一类非常优良的荧光团，具有荧光强烈、色彩鲜艳以及热稳定性好等特性。目前报道的萘酰亚胺作为发色团而应用在阴离子识别领域比较多，然而大多数受体主要集中在4位溴与含ＮＨ或ＯＨ等基团发生取代反应，特别的是４位含脲基团或氨酰化等作为阴离子的作用位点。４－酰基或芳基乙腈基萘酰亚胺并未有较多的报道，而其相关的合成报道主要集中在４位芳基ＣＨ通过傅克酰基化反应得到，该方法存在反应条件苛刻且副反应较多，收率低等缺点。（EP. 2251687A1; Polymer 45 (2004) 6445；Polymer 41 (2000) 2367；Polymer Degradation and Stability 97 (2012) 1581；J. Org. Chem. 2010, 75, 2989；Macromolecules 2000, 33, 4310；J. Org. Chem. 1983,48,4097； J. Org. Chem. 2004, 69, 1364；J. Org. Chem. 2013, 78, 4974）。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种4-芳酰基-1,8-萘酰亚胺类化合物。

本发明的目的之二在于提供上述的一种4-芳酰基-1,8-萘酰亚胺类化合物的合成方法。

本发明的目的之三在于提供一种上述4-芳酰基-1,8-萘酰亚胺类化合物的合成方法过程中所产生的中间产物4-芳基乙腈-1,8-萘酰亚胺类化合物，及该4-芳基乙腈-1,8-萘酰亚胺类化合物作为检测阴离子的颜色探针或荧光探针的应用，特别是在作为检测氟离子或氰根离子的颜色探针或荧光探针的应用。 

本发明提供的技术方案

一种4-芳酰基-1,8-萘酰亚胺类化合物，其结构通式如下： 

        

其中R₁为R₁为甲基、乙基、丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基或正癸基等烷基；

R₂为苯基、萘基、联苯基、取代苯基、5元或6元的杂芳环基或苯并5元或6元杂芳环基；其中所述5元或6元杂芳基的杂原子为N或/和O，杂原子个数为1或2；

其中，取代苯基为对氟苯基、邻氯苯基、邻溴苯基、对甲氧基苯基、间甲氧基苯基或间溴苯基；

5元杂芳基为呋喃基、吡咯基或咪唑基；

6元杂芳基为吡啶基或嘧啶基；

苯并5元杂芳基为苯并呋喃基、苯并咪唑基、BOC保护的吲哚基或吲哚基；

苯并6元杂芳基为苯并吡啶基或苯并嘧啶基。

上述4-芳酰基-1,8-萘酰亚胺类化合物的合成方法，其合成路线如下所示：

。

即以Ｎ－Ｒ_１－4-溴-1,8萘酰亚胺为起始原料，在有机溶剂1中，通过碱催化，与取代的苯乙腈或芳环乙腈，按摩尔比1:1.1-1.8,在室温或回流温度下，反应时间4-10h，使4位溴与取代的苯乙腈或芳环乙腈中的亚甲基反应制备的4-芳基乙腈-1,8-萘酰亚胺类化合物；

进一步地，4-芳基乙腈-1,8-萘酰亚胺类化合物在有机溶剂2中经四丁基氟化铵作用制备的4-芳酰基-1,8-萘酰亚胺类化合物。

上述4-芳酰基-1,8-萘酰亚胺类化合物的合成方法，具体步骤如下：

（1）、以Ｎ－Ｒ_１－４－溴－１,８萘酰亚胺为起始原料，在有机溶剂1中，通过碱催化，与取代的苯乙腈或芳环乙腈进行回流取代反应4-10h，所得的反应液柱层析分离处理得到4-芳基乙腈-1,8-萘酰亚胺类化合物；