[发明专利]一种方酸菁染料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机染料合成领域，具体涉及一种方酸菁染料及其制备方法。

背景技术

1856年Williamsf发现了菁染料(亦称花菁),十七年后,Vogel发现该类染料具有异常灵敏的感光能力,从此菁染料得到迅速发展.吲哚菁染料是菁染料的一个重要分支,由于其摩尔消光系数大、荧光性能良好、与基质结合后荧光效率增大、最大吸收波长可调谐范围大、易于合成并且有相对较高的稳定性,所以近年来在红外激光染料、光存储材料、核酸标记及生物医学方面的应用研究等方面得到了广泛应用。目前使用的较多染料其最大吸收波长和荧光发射波长较短，荧光检测的灵敏度较低。多甲川菁染料的吸收和发射光谱区在550nm-1200nm处，在这个广谱区域，杂质的荧光背景及散射光的干扰都很弱，信噪比高，而且有较高的摩尔消光系数和良好的荧光特性。但该类染料光稳定性较差，而且合成较为繁琐，产率较低，方酸菁染料的制备过程有经典的缩合法和微波激励合成法，它们装置都比较复杂，操作比较繁琐，反应条件苛刻，产率低，且能够直接标记生物分子的方酸菁染料较少，目前商用的近红外荧光标记染料价格昂贵。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种方酸菁染料及其制备方法，该方酸菁染料为一种吸收和发射波长较长，光稳定性良好，同时引入活性基团羧基，可以与生物分子中的氨基反应,用于标记多种生物分子；该合成方法简单，条件温和，收率较高，为生物分子标记、荧光成像等领域提供了良好的应用前景。

本发明的技术方案是：

本发明提供一种方酸菁染料，所述的方酸菁染料为具有如下结构的化合物：

其中：R₁、R₂为C₂-C₁₅的烷基链。

本发明所述R₁优选的是C₂-C₁₀的烷基链。

本发明所述R₂优选的是C₂-C₉的烷基链。

本发明还提供一种所述的方酸菁染料的制备方法，包括如下步骤

(1)先将苯并吲哚类化合物与方酸二乙酯混合在醇溶剂中，在三乙胺作用下加热至回流，反应时间2-4h，冷却，抽滤；

(2)将步骤(1)产物与丙二腈在三乙胺作用下，在醇溶剂中，回流反应，反应时间10min-30min，乙酸洗涤，抽滤；

(3)将步骤(2)产物与带羧基的苯并吲哚类化合物在甲苯和正丁醇中加热至回流，反应7-10h得到终产物；

所述苯并吲哚类化合物为R₁为C₂-C₁₅的烷基链；所述带羧基的苯并吲哚类化合物为R₂为C₂-C₁₅的烷基链。

根据本发明所述的方酸菁染料的制备方法，优选的是，所述醇溶剂为乙醇或者甲醇。

根据本发明所述的方酸菁染料的制备方法，优选的是，在步骤(1)中所述苯并吲哚类化合物、方酸二乙酯和三乙胺的加入摩尔比为：1:0.8-1.5:2.0-3.0。

根据本发明所述的方酸菁染料的制备方法，进一步优选的是，在步骤(1)中所述苯并吲哚类化合物、方酸二乙酯和三乙胺的加入摩尔比为：1:0.8-1.0:2.0-2.2。

根据本发明所述的方酸菁染料的制备方法，优选的是，在步骤(2)中所述步骤(1)的产物与丙二腈和三乙胺的加入摩尔比：1:1.0-2.2:1.8-3.0。

根据本发明所述的方酸菁染料的制备方法，进一步优选的是，在步骤(2)中所述步骤(1)的产物与丙二腈和三乙胺的加入摩尔比：1:1.0-1.5:1.8-2.6。

根据本发明所述的方酸菁染料的制备方法，优选的是，在步骤(3)中所述步骤(2)的产物与带羧基的苯并吲哚类化合物的加入摩尔比为：0.5-1.5:1。

根据本发明所述的方酸菁染料的制备方法，进一步优选的是，在步骤(3)中所述步骤(2)的产物与带羧基的苯并吲哚类化合物的加入摩尔比为：1.2-1.5:1。

根据本发明所述的方酸菁染料的制备方法，优选的是，在步骤(3)中所述甲苯和正丁醇的体积比为1:0.5-3。

根据本发明所述的方酸菁染料的制备方法，进一步优选的是，在步骤(3)中所述甲苯和正丁醇的体积比为1:1.0-2。