[发明专利]一种3,4-苯并香豆素衍生物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种3,4‑苯并香豆素衍生物，通式如式I所示：各取代基定义详见说明书。本发明提供的3,4‑苯并香豆素衍生物的制备方法简单，无毒无害，3,4‑苯并香豆素衍生物具有蓝色荧光，可以用作潜在的有机功能材料。该类化合物结构具有可修饰性，且具有高光学稳定性以及热稳定性。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种3,4-苯并香豆素衍生物及其制备方法与应用。

背景技术

香豆素衍生物属于苯并吡喃酮类化合物，因其具有荧光量子产率高和生物相容性好等优良的性质而广泛应用于生物荧光传感器的构建。但传统香豆素类化合物的激发和发射波长较短，不利于其在生物医学及荧光成像领域的应用。近年来，科研工作者们陆续开发出了各种杂化的香豆素类化合物。其中，3,4-苯并香豆素相比其它的衍生物而言具有光化学性质稳定，激发和荧光发射波长较长，双光子吸收横截面大等优越的光物理性质，在生物成像分析中得到了广泛应用。

合成3,4-苯并香豆素衍生物有很多已知的方法。根据它们的形成机理，这些方法大体分为：(1)关闭新环的反应：在最后一步中形成C-O键；在最后一步中形成C-C键；环化。(2)改造现有环：环扩大；芳构化；特定氧化。在最后一步中形成C-O键的方法绝大多数依赖于2,2’-取代的联芳基化合物的后续成环反应。溴代苯甲酸酯和2,4-二甲氧基苯基硼酸之间的Suzuki偶联，得到分别在2和2’位被酯和甲氧基取代的联芳基化合物，又经过BBr₃催化的内酯化反应生成相应的3,4-苯并香豆素衍生物(Carlson E.J.,Riel A.M.S.,DahlB.J.Tetrahedron Letters,2012,53，6245-6249)。通过联苯-2-羧酸的氧化成环反应形成C-O键也是一个制备3,4-苯并香豆素衍生物的经典方法。该反应用三氟乙酸做溶剂，加入过氧化氢后在室温下进行(Kenner G.W.,Murray M.A.,Tylor C.M.B.Tetrahedron,1957,V1，259-268)。合成3,4-苯并香豆素衍生物的另一类方法是在最后一步中形成C-C键。制备3,4-苯并香豆素衍生物的最古老的方法之一是邻溴苯甲酸与富电子的酚之间的Hurtley缩合反应(Bruggink A.,McKillop A.Gazzetta chimica Italiana,1991,121，9-10)，该反应在氢氧化钠溶液中由铜盐催化。

因此，高价碘试剂、醋酸碘苯、Koser’s试剂及其二芳基碘盐作为芳基源最近得到关注，并在有机合成合成中得到广泛的应用(Zhdankin,V.V.；Stang,P.J.Chem.Rev.2008,108,5299-5358；Silva,Jr.,L.F.；Olofsson,B.Nat.Prod.Rep.2011,28,1722-1754；Yusubov,M.S.；Zhdankin,V.V.Curr.Org.Synth.2012,9,247-272.)。利用高价碘试剂在过渡金属作用下生成碳碳键和碳氧键，可高效构建共轭芳烃环。该反应策略的特点：一锅法反应步骤少、效率高、原子经济性高、底物适用性强、可规模化制备。

发明内容

本发明的目的是提供一种3,4-苯并香豆素衍生物，具有蓝色荧光，可以用作潜在的有机功能材料。

本发明的另一个目的是提供一种所述3,4-苯并香豆素衍生物的制备方法。

本发明的再一个目的是提供一种所述3,4-苯并香豆素衍生物用作功能材料的用途。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的第一个方面提供了一种3,4-苯并香豆素衍生物，通式如式I所示：