[发明专利]一类含亚砜桥连的罗丹明荧光团及其合成方法和应用

说明书

本发明提供一类含亚砜桥连的罗丹明荧光团及其合成方法和应用，该罗丹明荧光团具有如(I)所示的结构，该化合物的制备方法是将三芳甲烷锂化物与氯化亚砜反应得到。其具有近红外吸收(约680nm)和发射(约740nm)，斯托克斯位移大(约60nm)等特点，可应用于发光材料、生物荧光探针和生物荧光成像等领域。

技术领域

本发明属于荧光染料领域，具体涉及一类含亚砜桥连的罗丹明荧光团及其合成方法和应用。

背景技术

激发、发射波长在近红外区的荧光染料由于其具有光毒性小、组织穿透能力强、荧光背景低的优势在荧光成像领域广受关注。包括Cy5、Cy7在内的传统近红外染料存在光稳定性差、难水溶、荧光量子产率低等缺陷，因此发展新型近红外染料具有重要意义。通过用二甲基硅替换罗丹明分子中10号位的氧原子得到了波长红移约100nm的近红外染料硅罗丹明，保留有罗丹明染料包括量子产率高、稳定性强、水溶性好的优点，受到了人们的极大关注。进一步研究表明硅罗丹明除光谱发生红移外，其化学性质(内酯-两性离子平衡)也较罗丹明有较大变化，有利于生物标记成像。

除二甲基硅外，近年来通过向10号位引入其它基团同样能有效调控罗丹明的光物理和化学性质，开发出了包括碳罗丹明、硼罗丹明、磷罗丹、砜罗丹明等一系列新型近红外染料。

发明内容

本发明的目的在于提供一类含亚砜桥连的罗丹明荧光团及其合成方法和应用，利用强吸电子能力的亚砜作为罗丹明10位的桥连基团合成具有长波长强荧光的发色团，其将在荧光标记成像、荧光探针和光敏药物领域中发挥作用。

本发明中一类含亚砜桥连的罗丹明荧光团，具有下列结构通式：

其中：R₁,R₂,R₃分别为H、C1-C20直链或支链的饱和或不饱和的烷烃或环烷烃；

X^-＝F^-,Cl^-,Br^-,I^-,CH₃COO^-,CF₃COO^-,ClO₄^-,SO₄^2-或PO₄^3-。

本发明一类含亚砜桥连的罗丹明荧光团的合成方法，该荧光团的合成路线如下：

具体步骤为：

(1)中间体三芳甲烷的合成

间卤苯胺衍生物与苯甲醛衍生物在甲苯中120-150℃回流反应10-24小时后得到三芳甲烷中间体；

其中，苯甲醛衍生物与间卤苯胺衍生物的摩尔质量比为1：2-5；

苯甲醛衍生物与甲苯的质量比为1:20-50；

(2)荧光团分子的合成

将上述步骤(1)的三芳甲烷中间体溶解在干燥过的四氢呋喃中，在-80℃下加入正丁基锂，反应1小时后加入氯化亚砜，温度慢慢升至室温，反应10-24小时，在反应液中加入氧化剂，15-30℃反应1-5小时。反应结束后减压蒸出溶剂，得到染料分子粗产品。

其中，三芳甲烷中间体与四氢呋喃的质量比为1:100-500；

三芳甲烷中间体与正丁基锂的摩尔质量比为1:1-4；

三芳甲烷中间体与氯化亚砜的摩尔质量比为1:1-4；

三芳甲烷中间体与氧化剂的摩尔质量比为1:1-4；

(3)荧光团分子的提纯