[发明专利]一种近红外二区七甲川菁染料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种近红外二区七甲川菁染料QHS‑Cy及其制备方法，属于有机染料合成领域，制备得到的QHS‑Cy具有对称的化学结构，外观呈紫色至黑色固体。本发明制备得到的近红外二区七甲川菁染料QHS‑Cy，其在二氯甲烷中的紫外吸收波长在983nm，荧光发射波长在1018nm，光稳定性良好，光热效率高，能有效避免生物背景荧光干扰，合成步骤短，在七甲川菁染料的应用研究方面具有重要意义。

技术领域

本发明涉及有机染料合成技术领域，尤其涉及一种近红外二区七甲川菁染料及其制备方法。

背景技术

近红外荧光染料在分析化学、生命科学、环境科学、光学材料等方面具有极大的应用价值。在医学和生物学领域，近红外荧光探针，特别是近红外二区荧光探针是一种安全性好、精度高、非侵入性的检测方法。设计合成新颖的近红外二区荧光染料已成为近些年研究的热点问题。

七甲川菁染料虽然具有吸收波长长，背景干扰小，拉曼散射干扰小等特点，但容易聚集，量子产率低，合成工艺复杂，稳定性差。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种近红外二区七甲川菁染料及其制备方法，

为达到上述目的，本发明提供了一种近红外二区七甲川菁染料QHS-Cy，具有式Ⅰ所示结构：

在本发明的一些具体实施例中，所述近红外二区七甲川菁染料QHS-Cy，具有式Ⅰ-a所示结构：

本发明制备得到的QHS-Cy具有对称的化学结构，外观呈紫色至黑色固体。其光稳定性良好，光热效率高，能有效避免生物背景荧光干扰，合成步骤短，在七甲川菁染料的应用研究方面具有重要意义。

本发明还提供了上述近红外二区七甲川菁染料QHS-Cy的制备方法，反应路线如下：

式Ⅰ-1化合物和式Ⅰ-2化合物反应，得到式Ⅰ-3化合物；然后与式Ⅱ-1化合物进行反应，得到式Ⅱ-2化合物；然后与甲基氯化镁进行格式反应，得到式Ⅲ-2化合物；然后与式Ⅳ-3化合物进行反应，得到所述近红外二区七甲川菁染料QHS-Cy。

本发明优选的，所述制备方法，包括以下步骤：

(1)将式(Ⅰ-1)所示的1，8-萘内酰亚胺，碱性化合物溶解于有机溶剂中，再加入1，4-丁磺酸内酯(式Ⅰ-2所示)，进行反应，冷却，加入丙酮结晶获得苯并吲哚衍生物1-(4-磺酰基丁基)-1,2-二氢苯并吲哚钾盐(式Ⅰ-3所示)；

(2)将步骤1中得到的1-(4-磺酰基丁基)-1,2-二氢苯并吲哚钾盐和四丁基氯化铵(式Ⅱ-1所示)溶解于有机溶剂中，进行反应，再加入二氯甲烷除去KCl，得到的产物旋蒸得1-(4-磺酰基丁基)-1,2-二氢苯并[c，d]吲哚四丁基铵盐(式Ⅱ-2所示)；

(3)将步骤2中得到的1-(4-磺酰基丁基)-1,2-二氢苯并[c，d]吲哚四丁基铵盐与甲基氯化镁溶于四氢呋喃中，进行反应，反应完成后加入盐酸将溶液调至中性，再加入乙醚和乙醇重结晶获得1-(4-磺酰基丁基)-2-甲基苯并[c，d]吲哚内盐(式Ⅲ-2所示)；

(4)将步骤(3)中得到的1-(4-磺酰基丁基)-2-甲基苯并[c，d]吲哚内盐和(E)-4-氯-5-甲酰基-3-(羟基亚甲基)-1,1-二甲基-1,2,3,6四氢吡啶-1-鎓(式Ⅳ-3所示)的溶液在封闭环境下，混合反应，即得所述近红外二区七甲川菁染料QHS-Cy。

本发明优选的，所述步骤1中，所述1,8-萘内酰亚胺与碱性化合物的摩尔比为0.4～0.5：1。

所述1，8-萘内酰亚胺与1，4-丁磺酸内酯的摩尔比优选为1.1～1.2：1。

所述碱性化合物优选为KOH。