[发明专利]一种4′-吡啶基嘧啶类化合物及其合成方法与应用

说明书

本发明公开了一种4ʹ‑吡啶基嘧啶类化合物及其合成方法与应用。本发明利用天然可再生资源松节油的衍生物异长叶烷酮为原料，制备新型的4ʹ‑吡啶基嘧啶类化合物。异长叶烷酮与4‑吡啶甲醛缩合，生成7‑(吡啶‑4ʹ‑基‑亚甲基)异长叶烷酮；7‑(吡啶‑4ʹ‑基‑亚甲基)异长叶烷酮再与盐酸胍进行缩合环化，得到4ʹ‑吡啶基嘧啶类化合物6,6,10,10‑四甲基‑4‑(吡啶‑4ʹ‑基)‑5,7,8,9,10,10a‑六氢‑6H‑6a,9‑桥亚甲基苯并‑2‑喹唑啉胺，该化合物能特异性的识别铜离子，能专一性的与Cu²⁺离子络合，产生蓝色荧光的猝灭，因此该化合物可作为检测铜离子的荧光探针，具有很好的实用性。

技术领域

本发明属精细有机合成技术领域，涉及4′-吡啶基嘧啶荧光探针及其制备方法以及用于铜离子的荧光检测。具体涉及4′-吡啶基嘧啶类化合物及其合成方法和应用。

背景技术

Cu²⁺是人体必需的微量元素之一，它在人体中通常以铜蛋白的形式存在。它一种非常重要的生物催化剂，而且它在人体的造血作用，血管壁软化和激素分泌中都扮演着十分重要的作用。过多的铜离子的摄入和富集则会使人体慢性中毒，肝脏等器官严重受损。过去常规的分析检测方法由于灵敏度低和操作复杂等缺点不能对生物体内的铜离子进行有效及时的检测，荧光分析法凭借高度的选择性、高度的灵敏度、快速的响应性等优点已经逐渐成为研究的热点。

近年出现了许多的有机小分子荧光探针的合成研究以及其用于Cu²⁺检测的报道，如：1-(2-羟基苯基)-4-(9-蒽基)-3-苯并噻唑基吡唑啉，(E)-4-(4-(双吡啶甲基胺)苯乙烯基)氰基苯等。但是还没有合成4′-吡啶基嘧啶化合物并把它用于Cu²⁺离子检测的相关报道。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种4′-吡啶基嘧啶类化合物，满足使用需求。本发明的另一目的是提供一种上述4′-吡啶基嘧啶化合物的合成方法。本发明还有一目的是提供该化合物的应用。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

4′-吡啶基嘧啶类化合物，为6,6,10,10-四甲基-4-(吡啶-4′-基)-5,7,8,9,10,10a-六氢-6H-6a,9-桥亚甲基苯并-2-喹唑啉胺，其结构式为：

所述的4′-吡啶基嘧啶类化合物合成方法，包括如下工艺步骤：

1)异长叶烷酮与4-吡啶甲醛进行羟醛缩合，得到7-(吡啶-4′-基-亚甲基)异长叶烷酮。

2)7-(吡啶-4′-基-亚甲基)异长叶烷酮与盐酸胍进行缩合反应，得到6,6,10,10-四甲基-4-(吡啶-4′-基)-5,7,8,9,10,10a-六氢-6H-6a,9-亚甲基桥苯并-2-喹唑啉胺。

步骤1)中，异长叶烷酮与4-吡啶甲醛进行羟醛缩合得到7-(吡啶-4′-基-亚甲基)异长叶烷酮，具体的制备方法包括：

(1)将0.1mol异长叶烷酮、0.1～0.15mol的4-吡啶甲醛、0.2～0.3mol乙醇钠和0.1～0.3L乙醇依次加入配有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三口烧瓶中，在氮气保护下在0～100℃范围内进行反应。

(2)反应物用0.4L-0.6L乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，然后再用饱和食盐水洗涤数次，直至中性，有机相用无水硫酸钠干燥；过滤浓缩回收溶剂，得到7-(吡啶-4′-基-亚甲基)异长叶烷酮。

(3)7-(吡啶-4′-基-亚甲基)异长叶烷酮粗产物用乙醇-乙酸乙酯进行重结晶，得到纯度很高的7-(吡啶-4′-基-亚甲基)异长叶烷酮。