[发明专利]稠环三唑-(磺酰基)三氮烯类衍生物及其合成方法和用途

说明书

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种稠环三唑‑(磺酰基)三氮烯类衍生物及其合成方法和用途。本发明要解决的技术问题是提供一种稠环三唑‑(磺酰基)三氮烯类衍生物，结构式如式Ⅰ。本发明稠环三唑‑(磺酰基)三氮烯类衍生物具有荧光特性，能够用作Fe³⁺荧光探针，对Fe³⁺离子具有较好的选择性和灵敏度，可应用于环境水体样品Fe³⁺离子检测，具有广泛的应用前景。本发明还提供了稠环三唑‑(磺酰基)三氮烯类衍生物的合成方法，该方法具有简单、高收率的优点。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及稠环三唑-(磺酰基)三氮烯类衍生物及其合成方法和用途。

技术背景

三氮烯类化合物(又称重氮氨基类化合物)，是指一类分子中含有-N-N＝N-基团的化合物。由于含有三个共轭氮原子的特殊结构，三氮烯类化合物是一类非常有价值的含氮化合物，可以作为许多重要化合物的合成砌块、荧光试剂和金属催化剂配体等；此外，三氮烯类化合物也展现出了十分广泛的生物活性，如：抗癌活性(DNA烷化试剂)和抗菌活性等。

传统的氮杂环-(磺酰基)三氮烯类化合物合成方法是通过有机金属试剂(RMgBr,RLi等)对磺酰叠氮衍生物的加成，缺陷是反应条件要求极低温(-78℃)以及无水无氧。2005年，Dimitri M.Khramov等在文章中Triazene formation via reaction of imidazol-2-ylidenes with azides(Chem.Commun.,2005,4958-4960)中报道了简单氮杂环卡宾前体与磺酰叠氮衍生物在碱性条件下反应可获得氮杂环-(磺酰基)三氮烯类化合物。

迄今为止，国内尚无专利或杂志对稠环三唑-(磺酰基)三氮烯类化合物的合成方法进行报道。此外，金属离子荧光探针因其在环境、生物化学等领域广泛应用而受到关注；而铁在人体内的生化代谢过程中具有重要作用，因此众多研究者在Fe³⁺检测方面做了大量研究工作，同时也取得了一些成果。稠环三唑-(磺酰基)三氮烯类化合物内含共轭体系和平面结构，目前尚无作为荧光分子探针检测Fe³⁺离子的文献报道。因此，开发选择性识别Fe³⁺离子的稠环三唑-(磺酰基)三氮烯类荧光分子探针具有重要意义。

发明内容

本发明首先提供了一种稠环三唑-(磺酰基)三氮烯类衍生物，结构式如式Ⅰ所示：

其中，A为5～10元脂肪环或芳香环；

R₁、R₂、R₃独立地为-H、取代或未取代的C1～C18烷基、取代或未取代的C6～C10芳基或取代或未取代的C5～C18杂芳基，所述杂芳基的杂原子为N、O或S，所述杂原子个数为1～3个；所述取代C1～C18烷基、C6～C10芳基或C5～C18杂芳基的取代基为-H、C1～C8烷基、C3～C8环烷基、C1～C8烷氧基、C1～C8氧羰基、C1～C8羰基、-CN、-CF₃、卤素、-NO₂、亚硝基、苯基、R₄～R₇独立地为-H或C1～C8烷基。

进一步的，上述稠环三唑-(磺酰基)三氮烯类衍生物中，A环为吡啶环或3,4-二氢-2H-吡咯；R₁为C1～C4烷基或苯基；R₂为-H或C1～C4烷基；R₃为C1～C4烷基、吡啶、萘或取代或未取代的苯基，所述取代苯基的取代基为-H、C1～C4烷基、C3～C8环烷基、C1～C4烷氧基、C1～C4氧羰基、C1～C4羰基、-CN、-CF₃、-F、-Cl、-Br、-NO₂、亚硝基、苯基、R₄～R₇独立地为-H或C1～C4烷基。