[发明专利]主链含寡聚苯撑乙炔水溶性共轭不对称小分子及合成和应用

说明书

技术领域

本发明属于生物功能化的纳米材料技术领域，具体涉及主链含寡聚苯撑乙炔的水溶性共轭不对称小分子的合成及其自组装体在细胞成像中的应用。

技术背景

水溶性共轭不对称小分子由于其特殊的光电性质，合成方法简便，且对温度、pH值、溶剂等外界条件敏感而成为用于研究自组装生物纳米传感材料的有力候选者日趋受到各方关注。本发明提出开发新型的水溶性共轭不对称小分子生物纳米传感材料，在主链寡聚苯撑乙炔的两端分别引入不对称的亲水性的聚乙二醇单甲醚链和疏水性的烷基链，利用这种疏水性的柔性链在水溶液中能自发的向里延伸形成“核”而亲水性的柔性链能自发的向外延伸而形成“壳”，从而形成这种“核-壳”结构的球状自组装体。并且这种材料在自组装过程中可以自发的包裹一些功能化的无机纳米粒子（磁，金纳米粒子）或药物分子，达到检测与载药的功效。通过改变亲水链的长度可以得到不同纳米尺度且具有特殊光电性质的自组装体。由于MPEG是一种低毒性、生物相容性非常好的物质，所以这类自组装体材料可以很容易地进入生物细胞体内，达到检测或释放治疗药物的作用，是一种非常理想的生物纳米材料。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于提供一种具有良好光电性能及生物相容性的水溶性共轭不对称小分子的合成方法及其自组装体在细胞成像中的应用。

技术方案：本发明的一类水溶性共轭不对称小分子具有如下分子结构式：

其中n值为1，2；

x值为5，11，17；

y值为8，11，24，43；

本发明的一种水溶性共轭不对称小分子的合成方法具体步骤如下：

4-三甲基硅基乙炔溴苯：在二口圆底烧瓶中加入1-溴-4-碘苯和催化剂三苯基磷钯，碘化亚铜。将整个反应体系密封抽真空，然后充入氮气，保持整个反应过程在氮气氛围中进行。用针筒注入溶剂二异丙胺，然后反应体系开始磁力搅拌，在室温用针筒缓慢注入另一反应原料三甲基硅基乙炔。注射完毕后，室温避光反应18~24小时。反应完成后减压蒸馏除去溶剂得到粗产品，粗产品用石油醚和二氯甲烷的混合洗脱液通过硅胶柱提纯，得到白色固体产物；

4-十二烷氧基碘苯：在二口圆底烧瓶中加入4-碘苯酚，无水碳酸钾和四丁基溴化胺，抽真空氮气保护下加入溶剂丙酮，随后加入溴代十二烷，然后将反应体系升温到55~60°C，回流反应18~24小时。反应完后直接减压脱溶剂，得到固体初产物，粗产物用乙醇重结晶，最终得到白色鳞状晶体；

1-三甲基硅基乙炔-4-十二烷氧基苯：在二口圆底烧瓶中加入4-十二烷氧基碘苯和催化剂三苯基磷钯，碘化亚铜。将整个反应体系密封抽真空，然后充入氮气，保持整个反应过程在氮气氛围中进行。用针筒注入溶剂二异丙胺，然后反应体系开始磁力搅拌，在室温用针筒缓慢注入另一反应原料三甲基硅基乙炔。注射完毕后，注射完毕后开始加热，在溶剂开始回流的温度下避光反应18~24小时。反应完成后减压蒸馏除去溶剂得到粗产品，粗产品用石油醚和二氯甲烷的混合洗脱液通过硅胶柱提纯，得到淡黄色固体产物；

4-十二烷氧基苯乙炔：将1-三甲基硅基乙炔-4-十二烷氧基苯溶于四氢呋喃和甲醇的混合溶剂中，加入氢氧化钾，维持常温常压搅拌反应2~3小时。反应结束后，向反应体系中加入水，然后用二氯甲烷萃取三次，合并有机层，用水和饱和食盐水分别洗涤一次，然后用无水硫酸钠进行干燥。通过减压蒸馏除去溶剂后，得到粗产品为黄色固体，然后用乙醇进行重结晶，得到最终产物为亮黄色晶体；

对十二烷氧基苯-4-三甲基硅基乙炔苯乙炔：在二口圆底烧瓶中加入4-十二烷氧基苯乙炔，4-三甲基硅基乙炔溴苯和催化剂三苯基磷钯，碘化亚铜。将整个反应体系密封抽真空，然后充入氮气，保持整个反应过程在氮气氛围中进行。用针筒注入溶剂二异丙胺，然后反应体系开始磁力搅拌，在溶剂开始回流的温度下避光反应18~24小时。反应完成后减压蒸馏除去溶剂得到粗产品，粗产品用石油醚和二氯甲烷的混合洗脱液通过硅胶柱提纯，得到淡黄色固体产物；

1-炔基-4-（对十二烷氧基苯）炔基苯：将对十二烷氧基苯-4-三甲基硅基乙炔苯乙炔溶于四氢呋喃和甲醇的混合溶剂中，加入氢氧化钾，维持常温常压搅拌反应2~3小时。反应结束后，向反应体系中加入水，然后用二氯甲烷萃取三次，合并有机层，用水和饱和食盐水分别洗涤一次，然后用无水硫酸钠进行干燥。通过减压蒸馏除去溶剂后，得到粗产品为黄色固体，然后用乙醇/二氯甲烷进行重结晶，得到最终产物为淡黄色晶体；