[发明专利]一类异长叶烷基荧光型酸碱指示剂及其合成方法和应用

说明书

本发明公开了一类异长叶烷基荧光型酸碱指示剂及其制备方法和应用，该酸碱指示剂包括7‑(4′‑二甲氨基)苯亚甲基异长叶烷酮、3‑(4′‑二甲氨基)苯基‑5,5,9,9‑四甲基‑2,4,5,6,7,8,9,9a‑八氢‑5a,8‑桥亚甲基苯并吲唑和4‑(4′‑二甲氨基)苯基‑6,6,10,10‑四甲基‑6,7,8,9,10,10a‑六氢‑5H‑6a,9‑桥亚甲基苯并喹唑啉‑2‑胺。本发明的指示剂能够迅速准确的检测待测体系的酸碱变化，可作为专一灵敏的酸碱指示剂，这些指示剂可溶于甲醇、乙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯等有机溶剂，通过对这些指示剂的荧光光谱研究，发现这些指示剂在溶液中的荧光光谱随着pH的减小而呈现出特异性的变化，这种光谱特征表明这些化合物可以作为新型的荧光型酸碱指示剂。

技术领域

本发明属精细有机合成技术领域，涉及三种新型异长叶烷基荧光型酸碱指示剂及其制备方法和应用。

背景技术

长叶烯是松节油的主要成分之一，是一种三环倍半萜类化合物，分子结构中具有C＝C双键，具有特殊的化学活性，可进行多种化学反应，是合成香料、合成树脂、浮选剂的原料。长叶烯经过异构化产生的异长叶烯在氧化剂的作用下制得异长叶烷酮，可以广泛的应用于香料、食品、医药、高分子材料等领域之中。

酸碱指示剂是一种用途广泛的化学试剂，目前常用的酸碱指示剂有酚酞、石蕊、甲基橙、甲基红等，但是这些酸碱指示剂对于酸碱的指示范围非常狭窄，而且不能应用于强酸或是强碱的有效检测，使得这些酸碱指示剂具有一定的使用局限性。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一类异长叶烷酮类衍生物，满足使用需求。本发明的另一目的是提供上述异长叶烷酮类衍生物的合成方法。本发明还有一目的是提供上述异长叶烷酮类衍生物作为荧光型酸碱指示剂的应用。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一类新型异长叶烷基荧光型酸碱指示剂，其结构式为：

所述的异长叶烷基荧光型酸碱指示剂合成方法，包括如下工艺步骤：

1)异长叶烷酮与4-二甲氨基苯甲醛进行羟醛缩合，得到7-(4′-二甲氨基)苯亚甲基异长叶烷酮(化合物1)；

2)7-(4′-二甲氨基)苯亚甲基异长叶烷酮与水合肼(80％)进行反应，然后再在氧化剂DDQ的作用下，得到3-(4′-二甲氨基)苯基-5,5,9,9-四甲基-2,4,5,6,7,8,9,9a-八氢-5a,8-桥亚甲基苯并吲唑(化合物2)；

3)7-(4′-二甲氨基)苯亚甲基异长叶烷酮与盐酸胍进行缩合反应，得到4-(4′-二甲氨基)苯基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10a-六氢-6H-6a,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-2-胺(化合物3)。

步骤1)中，异长叶烷酮与4-二甲氨基苯甲醛进行羟醛缩合得到7-(4′-二甲氨基)苯亚甲基异长叶烷酮，具体的制备方法包括：

(1)将0.1mol异长叶烷酮、0.1～0.15mol的4-二甲氨基苯甲醛、0.2～0.3mol乙醇钠和0.1～0.3L乙醇依次加入配有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三口烧瓶中，在氮气保护下在0～100℃范围内进行反应；

(2)反应物用0.4～0.6L乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，然后再用饱和食盐水洗涤至中性，有机相经无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩回收溶剂，得到7-(4′-二甲氨基)苯亚甲基异长叶烷酮粗产物；

(3)7-(4′-二甲氨基)苯亚甲基异长叶烷酮粗产物用乙醇-乙酸乙酯进行重结晶，得到7-(4′-二甲氨基)苯亚甲基异长叶烷酮。