[发明专利]具有大Stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料及合成方法

说明书

本发明提供了一种具有大Stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料，该染料的结构为化学式：其中，R基团表示以及中的一种。该染料的合成方法，包括：以2‑甲氧基吩噻嗪为原料，通过烷基化反应得到第一化合物，将第一化合物与三氯氧磷发生反应，得到第二化合物，将第二化合物去甲基化，得到第三化合物，由第三化合物与含亚甲基的氰基化合物发生环化反应得到具有大Stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料，其中，含亚甲基的氰基化合物为2‑苯并噻唑乙腈、乙酰基乙腈、2‑苯并咪唑乙腈、丙二腈、以及氰基乙酸乙酯中的一种。本发明操作步骤简单，并且有效克服了香豆素类染料Stokes位移小、发射波长短的缺点。

技术领域

本发明涉及有机功能材料制备领域，更具体地说，本发明涉及一种具有大Stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料及合成方法。

背景技术

香豆素衍生物是荧光功能染料中应用得最为广泛的一类，它属高档的荧光染料，具有发射强度高、色光鲜艳、荧光强烈、良好的耐光牢度、耐升华、牢度和耐晒牢度等特点。一般这类染料母体的3位和7位分别接有苯并噁(噻、咪)唑基和胺基等不同的取代基，并与香豆素的内酯环形成“推－拉”电子体系。荧光一般为蓝绿或黄绿光，但是这些染料具有比较小的Stokes位移，容易受到生物体组织中一些内源性荧光发色团的干扰，因而制约了这些染料在生物体中的应用。

发明内容

本发明的一个目的是解决上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种具有大Stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料，本发明所合成的吩噻嗪类香豆素染料，有效克服了香豆素类染料Stokes位移小、发射波长短的缺点。

本发明的另一目的是提供一种具有大Stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料的合成方法，本发明的合成路线简单，反应条件温和，且成本较低。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种具有大Stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料，该染料的结构为化学式(Ⅳ)：

其中，R基团表示以及中的一种。

一种具有大Stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料的合成方法，包括以下步骤：

S1、以2-甲氧基吩噻嗪为原料，通过烷基化反应得到第一化合物，其结构为化学式(I)：

S2、将第一化合物与三氯氧磷发生Vilsmeier-Haack反应，得到第二化合物，其结构为化学式(II)：

S3、将第二化合物去甲基化，得到第三化合物，其结构为化学式(III)：

S4、由第三化合物与含亚甲基的氰基化合物发生环化反应得到具有大Stokes位移的吩噻嗪类香豆素染料，其中，含亚甲基的氰基化合物为2-苯并噻唑乙腈、乙酰基乙腈、2-苯并咪唑乙腈、丙二腈、以及氰基乙酸乙酯中的一种。

以2-甲氧基吩噻嗪为原料，通过烷基化反应得到第一化合物，具体包括：将2-甲氧基吩噻嗪、NaOH、1-溴丁烷、碘化钾、以及二甲亚砜混合并升温至70-80℃反应，TLC监测反应至2-甲氧基吩噻嗪反应完全，反应结束，经纯化得到棕色油状产物，即为第一化合物，其中，2-甲氧基吩噻嗪、NaOH、1-溴丁烷、碘化钾、二甲亚砜的摩尔体积比为 1mol:1-2mol:1-2mol:0.01-0.015mol:40-50mL。

第一化合物与三氯氧磷发生Vilsmeier-Haack反应具体包括以下步骤：

A1、向第一化合物中加入无水DMF搅拌溶解，得到第一溶液，其中，第一化合物与无水DMF的摩尔体积比为1mol:8-10ml；