[发明专利]一类偏位取代的五甲川花菁染料及其合成方法与应用

权利要求书

1.一类偏位取代的五甲川花菁染料，其特征在于，包括以下通式：

其中，R₁和R₂各自独立的选自氢、1-18个碳的烷基、具有1-18个碳的羧烷基、芳基、芳基羧酸基、具有1-18个碳的烷基磺酸根、芳基磺酸根、烷基磺酸盐或芳基磺酸盐中的任意一种；

R₃和R₄是苯环不确定位置的取代基，各自独立的选自氢、卤素、甲氧基、氨基、硝基、羟基、羧基、具有1-18个碳的羧烷基、具有1-18个碳的烷基磺酸基、具有1-18个碳的酯基或具有1-18个碳的酰胺基中的任意一种；

R₅选自氢、卤素、甲氧基、氨基、硝基、羟基、羧基、N，N-二甲胺基、N，N-二乙胺基、三氟甲基、酯基、酰胺基、磺酸根或磺酸盐中的任意一种；

R₆是苯环不确定位置的取代基，选自氢、卤素、具有1-18个碳的羧烷基、具有1-18个碳的羟基烷基、具有1-18个碳的烷基磺酸基、具有1-18个碳的酯基或具有1-18个碳的酰胺基的任意一种；

X选自氧、硫、硒中任意一种；

Y选自无机负离子或有机负离子。

2.根据权利要求1所述的一类偏位取代的五甲川花菁染料，其特征在于，所述偏位取代的五甲川花菁染料的发射波长在690nm以上。

3.权利要求1-2任一所述的一类偏位取代的五甲川花菁染料的合成方法，其特征在于，包括：

将带有R₃和/或R₄取代基修饰的苯并噻唑与带有R₁和/或R₂取代基的卤代的N烷基化试剂按照摩尔比为1：(1-10)混合均匀，然后加入第一有机溶剂，在40-120℃下反应，得到季铵盐；

在-10-20℃下，将三氯氧磷滴加到DMF中混合均匀，然后加入R₅和R₆取代的苯乙酮，在30-80℃下反应6-24h后冷却至室温，随后加入碎冰进行猝灭反应，然后加入无机盐，得到中间产物；

将中间产物加入强碱溶液中，在50-100℃下，反应0.5-2h，然后冷却至室温，并调节溶液的pH为酸性，过滤，得到带有R₅和R₆取代基的缩合剂；

将季铵盐和缩合剂混合均匀，然后加入第三有机溶剂和碱性溶剂，在50-150℃下反应4-12h，减压除去溶剂，得到目标产物。

4.根据权利要求3所述的一类偏位取代的五甲川花菁染料的合成方法，其特征在于，第一有机溶剂和第二有机溶剂各自独立的选自乙醇、乙腈、甲苯、DMF、邻二氯苯中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的一类偏位取代的五甲川花菁染料的合成方法，其特征在于，调节溶液pH时采用的方法为：加入酸调节至pH为1-4，所述酸选自HCl、HNO₃、H₂SO₄、CH₃COOH或HClO₄。

6.根据权利要求3所述的一类偏位取代的五甲川花菁染料的合成方法，其特征在于，所述R₅和R₆取代的苯乙酮与三氯氧磷的摩尔比为(3-10)：1。

7.根据权利要求3所述的一类偏位取代的五甲川花菁染料的合成方法，其特征在于，所述季铵盐和缩合剂我的摩尔比为2：(1-8)。

8.根据权利要求3所述的一类偏位取代的五甲川花菁染料的合成方法，其特征在于，所述第三有机溶剂选自乙醇、乙酸酐、正丁醇、异丙醇、乙酸中的至少一种。

9.根据权利要求3所述的一类偏位取代的五甲川花菁染料的合成方法，其特征在于，所述碱性溶剂选自乙酸钠、吡啶、碳酸钾、三乙胺中的至少一种。

10.权利要求1-2任一所述的一类偏位取代的五甲川花菁染料的应用，其特征在于，所述偏位取代的五甲川花菁染料可以应用于光催化领域、作为近红外区域发光材料、生物标记探针、光动力治疗、光解水制氢以及生物传感领域。