本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及吖啶酯類化學(xué)發(fā)光底物DMAE·NHS化學(xué)發(fā)光試劑的合成。

背景技術(shù)：

化學(xué)發(fā)光分析由于其靈敏度高、儀器設(shè)備較為簡單、無需光源便可避免散光的影響、重現(xiàn)性高的特點(diǎn)，在環(huán)境監(jiān)測、臨床分析、生物化學(xué)等重要領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，而吖啶酯類化合物作為一種目前商業(yè)化的化學(xué)發(fā)光底物，與其他類型的發(fā)光底物相比，發(fā)光強(qiáng)度大、效率高，背景干擾小，無需催化劑和增強(qiáng)劑以及信噪比高且標(biāo)記物結(jié)合穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)而受到分析工作者的青睞，而且，將吖啶類化合物經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾后，制成化學(xué)發(fā)光探針，不僅適合于標(biāo)記小分子，同時也適用于生物大分子標(biāo)記化學(xué)發(fā)光，能在中性或微堿性條件下標(biāo)識蛋白、核酸、多肽等生物大分子，且被標(biāo)識物熒光量子產(chǎn)率和生物活性不會受損，是目前臨床上應(yīng)用最廣泛的一種化學(xué)發(fā)光底物。但是，此類發(fā)光底物的合成較為復(fù)雜導(dǎo)致合成和分析檢測成本較高，這一缺點(diǎn)限制了它的應(yīng)用普遍化。目前文獻(xiàn)專利等報道的方法中，有使用離子液體為溶劑的合成方法，如中國專利CN 104411688 A，但離子液體不僅價格昂貴， 而且很多存在潛在毒性，必要時還需要在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng)，這些都直接導(dǎo)致生產(chǎn)成本過高，容易造成環(huán)境污染等；還有使用保護(hù)基策略的(秦文靈,幾種吖啶酯的合成及其應(yīng)用研究,重慶大學(xué),2010(D)),這些方法不僅步驟多，后處理復(fù)雜，而且產(chǎn)率較低；在涉及到吖啶酯DMAE·NHS的合成時，均使用了保護(hù)基策略(如中國專利CN 101121710 A，歐洲專利EP 263657A2)，七步法合成DMAE·NHS是目前使用最廣泛的工藝(中國專利CN 101121710 A)，但合成過程中步驟較長，需要進(jìn)一步改進(jìn)。而本發(fā)明所提供的合成方法，特別是針對吖啶酯DMAE·NHS的合成，相比于其他吖啶酯DMAE·NHS化學(xué)發(fā)光底物的合成方法，步驟簡單，無需保護(hù)基策略，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)品收率和純度均較高，無需昂貴的化學(xué)試劑與溶劑，且溶劑可回收利用，能滿足大量生產(chǎn)的需求，該方法可降低其生產(chǎn)和分析檢測等應(yīng)用成本，具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)的一些不足，本發(fā)明提供了一種三步合成吖啶酯類化學(xué)發(fā)光底物DMAE·NHS的新方法，相比其他合成方法，該方法合成步驟大大縮短，反應(yīng)條件溫和，且產(chǎn)品收率高、純度高，適用于工業(yè)化生產(chǎn)，DMAE·NHS的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下所示：

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本發(fā)明的吖啶酯DMAE·NHS合成反應(yīng)流程圖如下所示：

合成包括以下步驟：步驟1：合成1-((4-羥基-3,5-二甲基苯甲酰)氧基)-2,5-吡咯烷二酮，將4-羥基-3,5-二甲基苯甲酸與N-羥基琥珀酰亞胺溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，反應(yīng)溫度為-10-0 ℃，在縮合劑的作用下反應(yīng)得到粗產(chǎn)品(1-((4-羥基-3,5-二甲基苯甲酰)氧基)-2,5-吡咯烷二酮)，粗產(chǎn)品經(jīng)乙酸乙酯重結(jié)晶后得純產(chǎn)品；步驟2：合成2’,6’-二甲基-4’-(N-琥珀酰亞氨基)苯基-吖啶-9-羧酸酯，將步驟1所得產(chǎn)品1-((4-羥基-3,5-二甲基苯甲酰)氧基)-2,5-吡咯烷二酮與吖啶-9-羰基氯溶解在無水吡啶中，在催化劑的作用下加熱反應(yīng)得到粗產(chǎn)品,柱層析分離提純得化合物2’,6’-二甲基-4’-(N-琥珀酰亞氨基)苯基-吖啶-9-羧酸酯；步驟3：合成吖啶酯DMAE·NHS，將化合物2’,6’-二甲基-4’-(N-琥珀酰亞氨基)苯基-吖啶-9-羧酸酯與硫酸二甲酯溶解在無水甲苯中，加熱反應(yīng)15-20小時，再將溶液冷卻至室溫，接著在4℃下攪拌反應(yīng)1小時；將得到的混合物過濾，濾餅用無水甲苯洗滌，然后重結(jié)晶得到目標(biāo)產(chǎn)物吖啶酯類化學(xué)發(fā)光底物DMAE·NHS。與目前DMAE·NHS的七步合成法S相比，本發(fā)明所提供的合成方法，步驟簡單，無需保護(hù)基策略，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)品收率和純度均較高，可滿足大量生產(chǎn)的需求，該方法可直接降低其生產(chǎn)成本，加速該類底物在分析檢測中的應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。

具體實(shí)施步驟

根據(jù)吖啶酯DMAE·NHS合成反應(yīng)流程圖，制定了如下的實(shí)施方案：

實(shí)施例1：1-((4-羥基-3,5-二甲基苯甲酰)氧基)-2,5-吡咯烷二酮的合成

將1.38 g(12 mmol)N-羥基琥珀酰亞胺和2.44 g(11.07 mmol)二環(huán)己基碳二亞胺溶解在無水DMF中，冷至0 ℃左右，將1.53 g (9.22 mmol)3,5-二甲基苯甲酸溶解在20mL DMF中并置于恒壓滴液漏斗內(nèi)，緩慢滴加，控制反應(yīng)體系的溫度不高于5℃，滴加完畢以后繼續(xù)反應(yīng)并緩慢升溫至室溫，待反應(yīng)完全后，加入一定量的水，有大量白色固體析出，抽濾，用乙酸乙酯洗滌濾餅，將濾液用乙酸乙酯萃取3次，水洗1次，干燥，旋干得到粗品，將所有固體用乙酸乙酯重結(jié)晶得到2.1g白色固體，產(chǎn)率為86.5%。

具體實(shí)施例2：2’,6’-二甲基-4’-(N-琥珀酰亞氨基)苯基-吖啶-9-羧酸酯的制備

將11 g(49.38 mmol)吖啶-9-羰基氯、10 g(37.99 mmol)1-((4-羥基-3,5-二甲基苯甲酰)氧基)-2,5-吡咯烷二酮和7.24 g(37.99 mmol)對甲基苯磺酰氯溶于200 mL無水吡啶中；在氮?dú)獗Ｗo(hù)的氣氛下，加熱至100℃。反應(yīng)完全后將溶劑旋干，旋干后依次加入50mL 1N的鹽酸(1N指1mL的濃鹽酸用水稀釋配成12mL的溶液)，200mL飽和氯化鈉溶液，50mL1%的氫氧化鈉溶液，再用乙酸乙酯萃取3次，將有機(jī)相用水洗滌3遍，干燥，旋干后得7.2 g粗品，將得到的固體采用柱層析法提純，得到5 g產(chǎn)品。產(chǎn)率為28.1%。

實(shí)施例3：吖啶酯DMAE·NHS的制備

將1g(2.13 mmol)2’,6’-二甲基-4’-(N-琥珀酰亞氨基)苯基-吖啶-9-羧酸酯加入20mL無水甲苯中，加熱至110℃使之完全溶解在甲苯中后冷卻至室溫，稍冷后加入11mL干燥重蒸的硫酸二甲酯，在氮?dú)夥諊谋Ｗo(hù)下，110℃下攪拌反應(yīng)20小時，再將溶液冷卻至室溫，接著在4℃下繼續(xù)攪拌反應(yīng)1小時；將得到的混合物過濾，固體用甲苯洗滌兩次，再將黃色固體溶解在60mL二氯甲烷中，加熱至沸騰，維持2-3分鐘，熱過濾，將得到的濾液濃縮至40mL左右，冷卻至室溫得到黃色晶體，用乙醚洗滌3次，真空干燥后得到500mg黃色固體，產(chǎn)率為39.4%。

本發(fā)明提供的三步合成吖啶酯類化學(xué)發(fā)光底物DMAE?NHS的新方法，反應(yīng)步驟簡單，總收率高，反應(yīng)條件溫和，為高效合成吖啶酯類化學(xué)發(fā)光底物DMAE?NHS提供了新思路和新工藝；盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)的介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，具有本文所述技術(shù)特征的吖啶酯類化學(xué)發(fā)光底物DMAE·NHS的合成的方法，均落入本專利的保護(hù)范圍。