[发明专利]一种中位取代的五甲川菁染料及其制备方法和应用及一种荧光探针

说明书

本发明公开一种中位取代的五甲川菁染料及其制备方法和应用及一种荧光探针，其制备方法包括在惰性气体保护下，将硼酸类衍生物与N‑((1Z,3E))‑2‑溴‑3‑(苯基亚氨基)丙‑1‑烯‑1‑基)苯胺依次溶于溶剂中，加入钯配合物以及碱性化合物，反应后，得到苯胺中间体；将含氮杂环碘盐与苯胺中间体溶于甲醇中，加入NaOAc，回流反应后，将反应液缓慢滴入搅拌的KI的水溶液中析出固体，抽滤洗涤，得到中位取代的五甲川菁染料。该制备方法扩展了中位取代基种类，合成了多种中位取代的五甲川菁染料。本发明的合成方法对菁染料两端不同发色团杂环具有适用性，即使杂环中含有电子诱导效应较强的原子，依然可以高效的合成中位取代的五甲川菁染料。

技术领域

本发明属于有机功能染料合成领域，涉及一种中位取代的五甲川菁染料及其制备方法和应用及一种荧光探针。

背景技术

五甲川菁染料的吸收、发射波长均在600nm以上，接近近红外区域，常作为生物医学领域的检测工具。相比于七甲川具有更好的稳定性，缩合法是制备五甲川菁染料高效、简便的方法。

菁染料中甲川链的修饰能显著改变其结构和功能，如稳定性、吸收和发射波长、荧光量子产率等。近年来，菁类染料在生物医学领域显示出强大的应用潜力，如肿瘤的治疗、活性物质检测等。研究表明，甲川链修饰后的菁染料可明显提高其生物应用选择性。目前引入甲川链取代基常用的方法有母体染料亲核取代，钯催化的Suzuki偶联反应或Sonogashira偶联反应。其中Suzuki偶联反应条件温和，受空间位阻影响较小，能够容忍多种活性官能团，是有机合成反应的良好选择。目前研究中利用Suzuki偶联引入甲川链取代基的路线是先合成出中位溴代或碘代的母体染料，再通过偶联反应引入不同的取代基。但这种合成策略对杂环的包容性很小，当为噻唑或硒唑环时，由于硫原子或硒原子诱导效应激活杂环的C-2位置使染料未形成之前发生分解，导致无法有效合成中位取代的五甲川菁染料。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种中位取代的五甲川菁染料及其制备方法和应用及一种荧光探针，从而提供一种普适性强、产率较高的合成中位取代的五甲川菁染料的方法，该染料可作为G-四链体DNA荧光探针，定位细胞线粒体。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种中位取代的五甲川菁染料，包括以下通式：

其中，R₁基为：

中的任意一种；

R₂基为：

中的任意一种。

一种荧光探针，包含上述的一种中位取代的五甲川菁染料。

上述的中位取代的五甲川菁染料在G四链体DNA检测及线粒体染色中的应用。

一种中位取代的五甲川菁染料的制备方法，包括以下步骤：

S1：在惰性气体保护下，将硼酸类衍生物与N-((1Z,3E))-2-溴-3-(苯基亚氨基)丙-1-烯-1-基)苯胺依次溶于二氧六环与水的混合溶液中，加入钯配合物以及碱性化合物，回流反应后，得到苯胺中间体；

所述硼酸类衍生物为4-氟苯硼酸、3,4-二氟苯硼酸、4-羟基苯硼酸、4-甲氧基苯硼酸、4-氯苯硼酸、苯硼酸、1-甲基-吡唑-4-硼酸、吡啶-4-硼酸、1-甲基-吡唑-5-硼酸、3,4,5-三氟苯硼酸、4-(二甲氨基)苯硼酸和苯并噻吩-2-硼酸中的任意一种；