[发明专利]一种4‑芳乙醇基‑1,8‑萘酰亚胺类化合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及到一种4-芳乙醇基-1,8-萘酰亚胺类化合物及其制备方法，属于含萘酰亚胺荧光团所涉及的有机光电或荧光探针等领域，其中涉及4-芳基乙腈-1,8-萘酰亚胺类化合物可应用在阴离子识别领域，通过紫外光谱且肉眼可见识别氟离子。

背景技术

阴离子识别，特别是针对氟离子识别，在生命，医药，环境等领域有着重要的应用。过量氟离子的摄入可导致牙齿、骨骼组织代谢疾病产生；饮用水中的氟离子超标也是重要的检测指标；同时，高毒氟离子的检测在环境及生物体系里有着重要应用。

颜色化学传感器可通过将分子识别的信息转换成易被感知的颜色信号，具有灵敏，快速及检测极限低等特点，可广泛应用在生物化学、细胞生物学和分析化学等相关领域。

萘酰亚胺类化合物是一类非常优良的发色团，因其具有荧光强烈、色彩鲜艳、热稳定性好以及高的荧光量子产率等特性，可作为荧光增白剂、荧光染料，在光电敏感材料以及荧光探针等领域有着广泛的应用。目前报道的萘酰亚胺衍生物主要通过萘酐的酐头进行酰胺化衍生，以及通过4-溴-1,8-萘酐的溴原子与相应的取代的氨基或羟基等官能团发生一些取代反应进而衍生一些4-位含NH或OH等基团的萘酰亚胺类化合物。

综上所述，4位含CH基的萘酰亚胺衍生物并未有较多的报道，特别是4-位芳基乙醇基的萘酰亚胺衍生物至今尚未有报道。目前文献报道的4位合成酰基的萘酰亚胺类衍生物主要采用傅克酰基化反应的方法制得4位芳基CH基衍生物，该傅克酰基化反应方法存在反应条件苛刻且副反应较多，反应收率低等缺点。(EP.2251687A1；Polymer 45(2004)6445；Polymer 41(2000)2367；Polymer Degradation and Stability 97(2012)1581；J.Org.Chem.2010,75,2989；Macromolecules 2000,33,4310；J.Org.Chem.1983,48,4097；J.Org.Chem.2004,69,1364；J.Org.Chem.2013,78,4974)。

取得4位芳乙醇基-1,8-萘酰亚胺衍生物非常有必要，因为对羟基进行再次衍生可以得到一系列有用的新颖的萘酰亚胺类衍生物。

发明内容

本发明的目的之一是为了解决上述的傅克酰基化反应方法制备4位芳基CH基衍生物过程中存在反应条件苛刻且副反应较多，反应收率低等技术问题而提供一种4-芳乙醇基-1,8-萘酰亚胺类化合物的制备方法，该制备方法具有反应条件温和、无副反应发生，且反应收率高等优点。

本发明的目的之二在于提供一种上述制备方法所得的4-芳乙醇基-1,8-萘酰亚胺类化合物。

本发明的目的之三在于提供一种上述4-芳酰基-1,8-萘酰亚胺类化合物的合成方法过程中所产生的中间产物4-芳基乙腈-1,8-萘酰亚胺类化合物，及该4-芳基乙腈-1,8-萘酰亚胺类化合物作为检测阴离子的颜色探针的应用，特别是在作为检测氟离子的颜色探针的应用。

本发明提供的技术方案

一种4-芳乙醇基-1,8-萘酰亚胺类化合物，其结构通式如下：

其中R₁为R₁为甲基、乙基、丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基或正癸基等烷基；

R₂为苯基、萘基、联苯基、取代苯基、5元或6元的杂芳环基或苯并5元或6元杂芳环基；其中所述5元或6元杂芳基的杂原子为N或/和O，杂原子个数为1或2；

其中，取代苯基为对氟苯基、邻氯苯基、邻溴苯基、对甲氧基苯基、间甲氧基苯基或间溴苯基；

5元杂芳基为呋喃基、吡咯基或咪唑基；

6元杂芳基为吡啶基或嘧啶基；

苯并5元杂芳基为苯并呋喃基、苯并咪唑基、BOC保护的吲哚基或吲哚基；

苯并6元杂芳基为苯并吡啶基或苯并嘧啶基。

上述4-芳乙醇基-1,8-萘酰亚胺类化合物的合成方法，其合成路线如下所示：

首先，以N－R₁－4-溴-1,8萘酰亚胺为起始原料，将N－R₁－4-溴-1,8萘酰亚胺与R₂取代的乙腈在有机溶剂1中，通过碱催化剂即钠氢(以下简称NaH固体)或甲醇钠催化进行取代反应4-10h，使4位的溴被R₂取代的乙腈中的亚甲基取代，得到4-芳基乙腈-1,8-萘酰亚胺类化合物；