[发明专利]一类基于罗丹明的近红外荧光染料及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一类基于罗丹明的近红外的荧光染料，具有如下结构式IY为O或S；Z为NR6R7或者OR8；R1、R2、R6、R7、R8分别独立的为氢、烃基、醚基、取代烷基、酰基或芳基；R3、R4、R5、R9、R10、R11分别独立的为氢、低级烃基、低级烷氧基、氰基或卤素；R12、R13、R14、R15、R16分别独立的为氢、低级烃基、低级烷氧基、卤素、甲酸基、甲酸盐基、磺酸基、磺酸盐基、磺酰氯基、甲酸酯基、甲酰卤基、甲酰胺基、羟基、氨基、氰基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基或胺基；X为阴离子；还公开了该类染料的制备方法。这类染料有良好的生物相容性和光稳定性、较低的毒性、较长的荧光发射和较高的荧光量子产率，用于荧光探针的荧光团以及生物大分子的共价荧光标记。

主权项

一类基于罗丹明的近红外荧光染料，其特征在于，具有如下结构式I：Y为O；Z为NR6R7或者OR8；R1、R2、R6、R7、R8分别独立的为氢、烃基、醚基或取代烷基；R3、R4、R5、R9、R10、R11分别独立的为氢、低级烃基、低级烷氧基或卤素；R12、R13、R14、R15、R16分别独立的为氢、低级烃基、低级烷氧基、卤素、甲酸基、甲酸盐基、磺酸基、磺酸盐基、磺酰氯基、甲酸酯基、甲酰卤基、甲酰胺基、羟基、氨基、氰基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基或胺基；XΘ为阴离子；所述R1、R2、R6、R7、R8的烃基为直链、支链或环状；所述烃基包含1‑20个碳原子；所述R1、R2、R6、R7、R8的醚基中碳原子数为4～20，氧原子数≤8；所述R1、R2、R6、R7、R8的取代烷基为直链或支链；所述R1、R2、R6、R7、R8的取代烷基为苄基、ω‑甲酸基取代1‑20个碳原子烷基、ω‑甲酸盐基取代1‑20个碳原子烷基、ω‑甲酸酯基取代1‑20个碳原子烷基、ω‑甲酰胺基取代1‑20个碳原子烷基、ω‑甲酰卤基取代1‑20个碳原子烷基、ω‑磺酸基取代1‑20个碳原子烷基、ω‑磺酸盐基取代1‑20个碳原子烷基、ω‑磺酰氯基取代1‑20个碳原子烷基、ω‑卤素取代1‑20个碳原子烷基、ω‑羟基取代1‑20个碳原子烷基、ω‑氰基取代1‑20个碳原子烷基、ω‑氨基取代1‑20个碳原子烷基、ω‑巯基取代1‑20个碳原子烷基或ω‑马来酰亚胺取代1‑20个碳原子烷基；其中所述ω‑甲酸酯基取代1‑20个碳原子烷基中甲酸酯基为甲酸2‑20个碳原子烷基酯基、苄酯基或N‑琥珀酰亚胺酯基；所述的ω‑甲酰胺基取代1‑20个碳原子烷基中甲酰胺基为2‑40个碳原子烷基甲酰胺基或马来酰亚胺基；所述R12、R13、R14、R15、R16中甲酸酯基的酯基为2‑20个碳原子烷基酯基、苄酯基或N‑琥珀酰亚胺酯基；所述R12、R13、R14、R15、R16的甲酰胺基为2‑40个碳原子烷基甲酰胺基、苄基甲酰胺基或马来酰亚胺基；所述的R12、R13、R14、R15、R16的胺基为1‑40个碳原子烷基胺基或酰基胺基；所述的卤素为氟、氯、溴或碘；所述XΘ为平衡电荷的任意无机或有机阴离子；所述低级烃基为甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、烯丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基或己基；所述低级烷氧基为甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、环丙氧基、烯丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、异戊氧基、新戊氧基、叔戊氧基或己氧基；所述R1、R2、R6、R7、R8中ω‑甲酸酯基取代1‑20个碳原子烷基中甲酸酯基为甲酸2‑20个碳原子烷基酯基时，所述ω‑甲酸酯基取代1‑20个碳原子烷基为 (CH2)mCOO(CH2)nCH2COOH、(CH2)mCOO(CH2)nCH2COOM、(CH2)mCOO(CH2)nCH2SO3H或(CH2)mCOO(CH2)nCH2SO3M，其中m为1‑18，n为0‑18，M为平衡电荷的阳离子；所述R1、R2、R6、R7、R8中ω‑甲酰胺基取代1‑20个碳原子烷基中的甲酰胺基为2‑40个碳原子烷基甲酰胺基时，ω‑甲酰胺基取代1‑20个碳原子烷基为(CH2)mCONH(CH2)nCH2COOH、(CH2)mCON[(CH2)nCH2COOH]2、(CH2)mCONH(CH2)nCH2COOM、(CH2)mCON[(CH2)nCH2COOM]2、(CH2)mCONH(CH2)nCH2SO3H、(CH2)mCON[(CH2)nCH2SO3H]2、(CH2)mCONH(CH2)nCH2SO3M或(CH2)mCON[(CH2)nCH2SO3M]2，其中m为1‑18，n为0‑18，M为平衡电荷的阳离子；所述的R12、R13、R14、R15、R16中甲酸2‑20个碳原子烷基酯基为COO(CH2)nCH2COOH、COO(CH2)nCH2COOM、COO(CH2)nCH2SO3H或COO(CH2)nCH2SO3M，其中n为0‑18，M为平衡电荷的阳离子；所述的R12、R13、R14、R15、R16中的2‑40个碳原子烷基甲酰胺基为CONH(CH2)nCH2COOH、CON[(CH2)nCH2COOH]2、CONH(CH2)nCH2COOM、CON[(CH2)nCH2COOM]2、CONH(CH2)nCH2SO3H、CON[(CH2)nCH2SO3H]2、CONH(CH2)nCH2SO3M或CON[(CH2)nCH2SO3M]2，其中n为0‑18，M为平衡电荷的阳离子；所述的R12、R13、R14、R15、R16中的1‑40个碳原子烷基胺基为NH(CH2)nCH2COOH、N[(CH2)nCH2COOH]2、NH(CH2)nCH2COOM、N[(CH2)nCH2COOM]2、NH(CH2)nCH2SO3H、N[(CH2)nCH2SO3H]2、NH(CH2)nCH2SO3M或N[(CH2)nCH2SO3M]2，其中n为0‑18，M为平衡电荷的阳离子；所述的R12、R13、R14、R15、R16中的1‑40个碳原子酰基胺基为乙酰基胺基、叔丁氧羰基胺基、苯甲酰基胺基、甲基取代苯甲酰基胺基、乙基取代苯甲酰基胺基、氯取代苯甲酰基胺基、溴取代苯甲酰基胺基或马来酰亚胺基。