[发明专利]HPTS系列衍生物及合成方法

说明书

本发明公开了HPTS系列衍生物及合成方法，属于有机合成技术领域。所述HPTS系列衍生物是在HPTS的磺酸基团引入烷基胺或醇制备而成，合成方法包括以下步骤：1)将HPTS与三氯氧磷投入反应，在DMF催化作用下加热回流反应12h，得到反应产物；2)反应产物导入冰水中并搅拌，析出固体、抽滤，得到HPTS‑SO₂Cl；3)将HPTS‑SO₂Cl溶解于四氢呋喃中制备成溶液A，将烷基胺或醇溶解于四氢呋喃中制备成溶液B；将溶液A和溶液B混合后常温下反应24h，旋蒸得产品，经过柱分离后可获得纯化合物。该衍生物具有较强的脂溶性，克服了HPTS水溶性极强，应用范围受限的缺陷，拓宽了HPTS的应用范围。

技术领域

本发明属于有机合成领域，涉及一种HPTS系列衍生物及合成方法。

背景技术

HPTS为8-羟基-1，3，6-三磺酸基芘，是一类光谱性对pH变化有选择性的荧光材料，且兼具绿蓝色荧光发射等特点，而被广泛选做荧光染料应用于pH变化的荧光染料。不仅如此，HPTS还是一种极低毒性的水溶性荧光物质，其在水溶液中根据所处pH环境分别以质子化状态及去质子化状态的形式存在，HPTS具有很高的光量子产率及较大的斯托克斯位移，这些性质使得HPTS十分适合运用于人体健康及环境监测领域荧光材料的开发，但同时因为其极强的水溶性，限制了其在自然环境中的应用。且由于HPTS水溶性强，制备成荧光传感器易产生的荧光染料容易泄漏的缺陷，因此亟需对HPTS进行改性以在监测二维pH领域获得更广泛的应用价值。

经检索，对HPTS性质进行改进，以使其更有利于应用于荧光传感器领域的研究也已公开了相关的申请案，如中国专利申请号CN201510171727.0，公开日期为2017.11.24的申请案提供一种监测pH值和氧分压的单点双参数荧光光纤传感器探头，包括光纤探针、固定在光纤探针上的聚氨酯水凝胶层及分散嵌入在聚氨酯水凝胶层中的pH敏感微粒和氧敏感微粒，所述pH敏感微粒通过将HPTS共价固定于氨基改性的p-HEMA制备而成，所述氧敏感微粒通过溶剂三氯甲烷将Ru(dpp)₃²⁺包埋于有机改性硅酸盐制备而成。然而该申请案的方法制备过程较为繁琐。

合成路径方面，制备HPTS衍生物需要合成磺酰氯作为反应中间体。酰氯由于极高的反应活性，常作为很多反应的中间体使用，但酰氯较为活泼，无法通过普遍使用的纯化方法进行提纯，通常直接进行下一步反应。

经检索，酰氯的制备方法现有技术中已公布了相关的申请案，如中国专利申请号CN200880006819.1，公开日期为2010.01.13的申请案公开了一种酰氯的制备方法，其在催化剂存在下，使氯化剂和羧酸反应，该反应结束后，从反应体系中除去过剩的氯化剂，之后进一步向反应体系中加入相对于上述催化剂为1.0～3.0当量的原料羧酸，分解反应体系内残留的维尔斯迈尔试剂型化合物。

中国专利申请号CN201610131176.X，公开日期为2016.05.18的申请案公开了一种酰氯的制备方法，包括以下步骤：(1)向反应器中加入羧酸，或将羧酸溶解在有机溶剂中，连接好装置，温度升至100℃～250℃；(2)往反应器内通入光气反应，后降至室温；(3)通入氮气将残余的光气及氯化氢赶净，无溶剂反应的反应直接减压蒸馏纯化得所需酰氯；有溶剂反应的反应液减压蒸除溶剂得所需酰氯。

中国专利申请号CN201310173734.5，公开日期为2013.09.18的申请案公开了一种芳烃磺酰氯衍生物的制备方法，包括以下步骤：(1)将三氧化硫气体通入氯磺酸中制成三氧化硫的氯磺酸溶液，慢慢加入芳烃，升温至50～140℃并保温至反应结束，而后冷却至25～35℃；(2)控制温度低于40℃，向上述反应液中缓慢滴加稀硫酸，生成的氯化氢气体经水吸收后可作为副产盐酸回收；(3)加入溶剂，搅拌0.5-1小时后静置分层，下层为硫酸，可作为副产物回收，上层经蒸馏脱除溶剂后即得到产品芳烃磺酰氯衍生物。本发明的优点在于反应平稳，收率高，反应过程中没有氯化氢气体生成，后处理过程能耗低，回收硫酸的利用价值高。