[发明专利]一类半菁类染料化合物、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及精细化工领域中一类新的化合物，特别是涉及一类含有两个相似吸电子基的半菁染料类化合物、其制备方法以及作为荧光染料的应用。

背景技术

荧光染料作为功能性色素在科学技术的各个领域得到广泛应用，尤其作为分子探针在生命科学、临床医疗诊断、免疫分析检测等方面的研究在全世界备受瞩目。随着基因密码的确立，RNA被认为是一个重要的生物分子，与细胞内一些重要过程紧密相连。因此，获得RNA合成，转运及处理过程中的时间-空间形态对我们理解细胞在疾病，健康及外部刺激下的功能及行为至关重要。而对RNA的活细胞成像能提供基因表达完整的时间-空间形态并解释其在细胞过程中所起的作用。

目前，市面上可见的RNA成像的商品化染料仅有一种：Invitrogen公司设计的SYTO RNA-Select，其结构未被公开。SYTO RNA-Select是一类绿色染料，发射波长在510nm左右，设计合成一类新的长波长的RNA染料用于染色研究是十分有意义的。化学工作者们在设计合成新的RNA染料这一方面也仅见如下的五例报道：苯乙烯类染料（Q.Li,Y.Kim,J.Namm,A.Kulkarni,G.R.Rosania,Y.-H.Ahn and Y.-T.Chang,Chem.Biol.,2006,13,615-623；X.Liu,Y.Sun,Y.Zhang,F.Miao,G.Wang,H.Zhao,X.Yu,H.Liu and W.-Y.Wong,Org.Biomol.Chem.,2011,9,3615-3618）、菲啶-荧光团共轭化合物（N.Stevens,N.O’Connor,H.Vishwasrao,D.Samaroo,E.R.Kandel,D.L.Akins,C.M.Drain and N.J.Turro,J.Am.Chem.Soc.,2008,130,7182-7183.N.A.O′Connor,N.Stevens,D.Samaroo,M.R.Solomon,A.A.Marti,J.Dyer,H.Vishwasrao,D.L.Akins,E.R.Kandel and N.J.Turro,Chem.Commun.,2009,2640-2642.）以及David Parker等报道的铕配合物可用于细胞核仁染色（J.Yu,D.Parker,R.Pal,R.A.Poole and M.J.Cann,J.Am.Chem.Soc.,2006,128,2294-2299.）。因为RNA磷酸骨架上的负电荷，大多数已经报道的RNA探针都拥有一个或更多的正电荷，这导致染料很难进入细胞（如需要24小时的孵育）或者根本不能进入细胞核。因此，合成一类新的具有细胞渗透性的RNA染料或染料组合物是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一类合成简单、具备大斯托克斯位移、近红外的新的化合物。本发明所述的半菁类染料化合物，具有如下结构通式I：

通式I中：

X为C(CH₃)₂、O或S；

R₁、R₂、R₃和R₄各自独立地选自C_1-18烷基；

R₅和R₆各自独立地选自H、C_1-18烷基、OR₇、CH₂CH₂OR₇、CH(CH₃)CH₂OR₇和卤素；其中R₇为C_3-18的直链烷基；

Y^-为卤素离子、ClO₄^-、PF₆^-或OTs^-。

本发明的另一目的在于提供一种上述化合物的制备方法，该方法包括如下步骤：

①POCl₃与DMF按摩尔比1:2-4在0～10℃反应1-4h后，加入式III的化合物，于50-100℃下反应8-24h制备式II的化合物，所述式III的化合物与POCl₃摩尔比为1:2-5；

②式V的化合物与式VI的化合物按照摩尔比1:1-2,在甲苯中于50-130℃条件下下反应12-36小时，制备式IV的化合物；