專利名稱：一種以咔唑?yàn)闊晒鈭F(tuán)的磺酰氯類化合物及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境、醫(yī)藥、食品及衛(wèi)生領(lǐng)域中醇和胺類物質(zhì)的檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是用于檢測(cè)的熒光分子探針的合成技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，應(yīng)用柱前衍生化試劑對(duì)于不具有發(fā)色基團(tuán)的醇和胺類物質(zhì)的分析已有許多報(bào)道，而針對(duì)痕量分析所開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的熒光衍生劑也相繼有報(bào)道。在這些標(biāo)記試劑的制備中，絕大多數(shù)產(chǎn)品是在已有制備方法上的改進(jìn)或是根據(jù)已有方法進(jìn)行制備并將其應(yīng)用于高效液相色譜柱前衍生研究中。此外，多數(shù)標(biāo)記試劑在應(yīng)用時(shí)有一定的局限性，具體表現(xiàn)在 (I)大多數(shù)標(biāo)記試劑對(duì)空氣中的水分較敏感，且進(jìn)行衍生反應(yīng)時(shí)易水解，其水解產(chǎn)物會(huì)對(duì)衍生產(chǎn)物產(chǎn)生一定的干擾。( 2 )某些標(biāo)記試劑由于其本身結(jié)構(gòu)所致，其檢測(cè)靈敏度不夠，從而無(wú)法對(duì)痕量化合物進(jìn)行檢測(cè)。(3)某些標(biāo)記試劑與醇和胺類物質(zhì)進(jìn)行衍生反應(yīng)時(shí)所形成的衍生產(chǎn)物穩(wěn)定性較低，從而影響后續(xù)的檢測(cè)分析，甚至?xí)斐蓹z測(cè)結(jié)果出現(xiàn)嚴(yán)重偏差。(4)某些標(biāo)記試劑本身具有一定的毒性，或是在與樣品進(jìn)行衍生反應(yīng)后產(chǎn)生一些有毒物質(zhì)和腐蝕性氣體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新的以咔唑?yàn)闊晒鈭F(tuán)的磺酰氯類化合物。本發(fā)明以咔唑?yàn)闊晒鈭F(tuán)的磺酰氯類化合物為3，6_ 二甲氧基-9-苯基咔唑-I -磺酰氯，具有以下分子結(jié)構(gòu)式
j 嚴(yán)10
H3COOCH3
本發(fā)明其分子量為401. 05，熔點(diǎn)為134 - 136°C，經(jīng)過(guò)核磁氫譜鑒定得到上述分子結(jié)構(gòu)式，本發(fā)明具有熒光發(fā)色團(tuán)咔唑母體環(huán)、輔助取代基團(tuán)甲氧基和苯基及反應(yīng)基團(tuán)氯磺?；?一SO2Cl),可以作為一種熒光分子探針，用于環(huán)境、醫(yī)藥、食品及衛(wèi)生領(lǐng)域中醇和胺類物質(zhì)的檢測(cè)，也可作為診斷疾病及質(zhì)量監(jiān)控的標(biāo)記試劑。
本發(fā)明另一目的是提供上述以咔唑?yàn)闊晒鈭F(tuán)的磺酰氯類化合物的制備方法。本發(fā)明先將咔唑和N -溴代丁二酰亞胺反應(yīng)成生3，6 - 二溴咔唑，再將3，6 - 二溴咔唑和甲醇鈉反應(yīng)成生3，6 - 二甲氧基咔唑，再將3，6 - 二甲氧基咔唑和碘苯反應(yīng)生成
3,6 - 二甲氧基-9-苯基咔唑,最后將3，6- 二甲氧基-9-苯基咔唑、氯磺酸和二氯亞砜反應(yīng)生成3，6 - 二甲氧基-9 -苯基咔唑-I -磺酰氯。其中，在制備3，6_ 二溴咔唑時(shí)，以前體化合物咔唑和N-溴代丁二酰亞胺為原料，硅膠為催化劑，在二氯甲烷溶液中室溫?cái)嚢璺磻?yīng)至結(jié)束，經(jīng)過(guò)濾，將濾過(guò)液以乙酸乙酯萃取，再經(jīng)無(wú)水乙醇重結(jié)晶得到3，6- 二溴咔唑。在制備3，6 - 二甲氧基咔唑時(shí)，以3，6 - 二溴咔唑和甲醇鈉為原料，以碘化亞銅為 催化劑，在N，N- 二甲基甲酰胺溶液中回流攪拌反應(yīng)至結(jié)束，采用乙酸乙酯萃取，柱層析純化得到3，6- 二甲氧基咔唑。在制備3，6- 二甲氧基-9-苯基咔唑時(shí)，以3，6- 二甲氧基咔唑和碘苯為原料，以碳酸銫和銅粉為催化劑，在乙腈溶液中回流攪拌反應(yīng)至結(jié)束，采用乙酸乙酯萃取，柱層析純化得到3，6 - 二甲氧基-9 -苯基咔唑。在制備3，6- 二甲氧基-9-苯基咔唑-I -磺酰氯時(shí)，以3，6- 二甲氧基_9_苯基咔唑和氯磺酸為原料，在二氯甲烷溶液中室溫?cái)嚢璺磻?yīng)至結(jié)束，將反應(yīng)后的溶液旋干后加入二氯亞砜，在N，N - 二甲基甲酰胺溶液中室溫?cái)嚢?小時(shí)后，將溶液倒入冰水中，乙酸乙酯萃取，柱層析得到3，6- 二甲氧基-9-苯基咔唑- I-磺酰氯。上述3，6 - 二甲氧基-9 -苯基咔唑和氯磺酸的投料摩爾比為I : I. 5。采用該摩爾比的目的是控制反應(yīng)中生產(chǎn)磺酸基團(tuán)的數(shù)量，過(guò)低的氯磺酸用量無(wú)法使磺化反應(yīng)進(jìn)行完全，過(guò)高的氯磺酸用量會(huì)使反應(yīng)生成多取代的磺酸基團(tuán)，而產(chǎn)生副產(chǎn)物。本發(fā)明工藝步驟合理、簡(jiǎn)單，合成的物質(zhì)穩(wěn)定性好，具體特點(diǎn)有
I、在3，6 - 二溴咔唑的合成步驟中采用硅膠催化，使得反應(yīng)能夠很好地控制溴取代基的數(shù)目，其具有反應(yīng)溫度低、藥品毒性小、產(chǎn)品收率高、催化劑與溶劑可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)。2、對(duì)于3，6- 二甲氧基咔唑的合成步驟，具有特異性強(qiáng)，產(chǎn)品收率高等優(yōu)點(diǎn)。3、對(duì)于3，6- 二甲氧基-9-苯基咔唑的合成步驟的最大優(yōu)點(diǎn)在于由于采用了乙腈做溶劑，乙腈的沸點(diǎn)只有si. rc，使得反應(yīng)溫度低，所用的堿為碳酸銫，其堿性相對(duì)較弱，避免產(chǎn)生過(guò)多的副產(chǎn)物。4、在3，6- 二甲氧基-9-苯基咔唑- I-磺酰氯的合成步驟中，先采用氯磺酸進(jìn)行磺化反應(yīng)，再用二氯亞砜進(jìn)行氯化反應(yīng)，可以很好地控制生成氯磺?；臄?shù)目，可避免生成多取代氯磺酰基，副產(chǎn)物多的現(xiàn)象。本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供以咔唑?yàn)闊晒鈭F(tuán)的磺酰氯類化合物，即3，6_ 二甲氧基-9 -苯基咔唑-I -磺酰氯的用途。其用途是將咔唑?yàn)闊晒鈭F(tuán)的磺酰氯類化合物作為熒光分子探針用于檢測(cè)胺類物質(zhì)。所述胺類物質(zhì)為L(zhǎng) -羥脯氨酸、L -脯氨酸或N -乙基甘氨酸中的至少任意一種。具體應(yīng)用方法是將所述以咔唑?yàn)闊晒鈭F(tuán)的磺酰氯類化合物與待檢樣品進(jìn)行衍生化反應(yīng)，然后通過(guò)高效液相色譜進(jìn)行分離檢測(cè)，取得待檢樣品中游離的L -羥脯氨酸、L -脯氨酸或N-乙基甘氨酸含量。
本發(fā)明提供的一種以咔唑?yàn)闊晒鈭F(tuán)的磺酰氯類化合物是一類新的化合物，它以供電子基團(tuán)甲氧基和苯基作為輔助取代基團(tuán)增強(qiáng)整個(gè)分子的共軛性，以氯磺?；?一SO2Cl)作為反應(yīng)基團(tuán)，其可作為一種熒光分子探針用于環(huán)境、醫(yī)藥、食品及衛(wèi)生領(lǐng)域中醇和胺類物質(zhì)的檢測(cè)，也可作為診斷疾病及質(zhì)量監(jiān)控的標(biāo)記試劑。該類標(biāo)記試劑用于衍生化反應(yīng)，所得衍生產(chǎn)物有較好的穩(wěn)定性，可穩(wěn)定數(shù)周，其所建立的方法有較好的重現(xiàn)性，儀器響應(yīng)值高，檢測(cè)靈敏度可達(dá)fmol，使得其可進(jìn)行超微量組份的檢測(cè)分析。此外，該標(biāo)記試劑在溫和的條件下較易進(jìn)行反應(yīng)，且在與反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)時(shí)只需過(guò)量幾倍便可使反應(yīng)進(jìn)行完全，過(guò)量的標(biāo)記試劑可被完全水解且水解產(chǎn)物完全不干擾衍生產(chǎn)物的檢測(cè)分析。


圖I為本發(fā)明合成的3，6 - 二甲氧基-9 -苯基咔唑-I -磺酰氯的核磁氫譜圖。圖2為Hyp、Pro及NEG標(biāo)準(zhǔn)溶液和DPCS - Cl衍生反應(yīng)后的衍生物的色譜圖。圖3為骨髓瘤病人血漿衍生譜圖。圖4為衍生產(chǎn)物峰面積隨時(shí)間變化的色譜圖。
具體實(shí)施例方式一、3，6 - 二甲氧基-9 -苯基咔唑-I -磺酰氯的合成步驟
I、在帶磁力攪拌的100 mL的圓底燒瓶中加入含I. 00 g咔唑、16 g硅膠、2. 14 g N-溴代丁二酰亞胺及50 mL 二氯甲烷，室溫下攪拌10小時(shí)后，然后抽濾，凈化，再加入適量蒸餾水并用乙酸乙酯多次萃取，減壓旋蒸掉溶劑后，固體用無(wú)水乙醇重結(jié)晶，過(guò)濾、干燥后得到3,6 - 二溴咔唑。2、將帶磁力攪拌的100 mL的圓底燒瓶放入冰水浴中，氬氣保護(hù)后向其中加入0. 85g鈉,將10 mL無(wú)水甲醇緩慢滴入，當(dāng)金屬鈉全部溶解生成甲醇鈉后，再加入0.6 g 3，6-二溴咔唑、I. 48 g碘化亞銅、20 mL無(wú)水N，N-二甲基甲酰胺，加熱回流4小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，停止加熱，冷卻，硅藻土凈化后，將反應(yīng)混合物加入適量蒸餾水并用乙酸乙酯多次萃取，有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉充分干燥，減壓旋蒸掉溶劑后，柱層析純化，得到3，6 - 二甲氧基咔唑。3、在帶磁力攪拌的100 mL的圓底燒瓶中加入2. 93 g碳酸銫、0.18 g銅粉、I. 09g 3，6-二甲氧基咔唑、25 mL無(wú)水乙腈、I. 10 g碘苯,IS氣保護(hù)下攪拌,加熱回流24 h至反應(yīng)結(jié)束，停止加熱，冷卻，硅藻土凈化后，將反應(yīng)混合物加入適量蒸餾水并用乙酸乙酯多次萃取，有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉充分干燥，減壓旋蒸掉溶劑后，柱層析純化，得到3，6 - 二甲氧基-9 -苯基咔唑。4、將40 UL氯磺酸(溶于I mL 二氯甲烷中)、含0. 10 g 3，6-二甲氧基-9-苯基咔唑的二氯甲烷(3，6-二甲氧基-9-苯基咔唑溶于I mL 二氯甲烷中)緩慢滴入25 mL的希蘭克試管中，滴加完畢后，室溫反應(yīng)4小時(shí)，停止反應(yīng)，過(guò)濾，用4 mL無(wú)水N，N- 二甲基甲酰胺溶解固體，再加入150 U L 二氯亞砜，在30°C下反應(yīng)，三小時(shí)后停止反應(yīng)，將混合溶液倒入冰水中并用乙酸乙酯多次萃取，有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉充分干燥，減壓旋蒸掉溶劑后，柱層析純化，得到3，6- 二甲氧基-9-苯基咔唑- I-磺酰氯。5、驗(yàn)證取得的3，6 - 二甲氧基-9 -苯基咔唑-I -磺酰氯具有以下分子結(jié)構(gòu)式的方法如圖I所示，將以上步驟4合成的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)核磁氫譜鑒定得到下述分子結(jié)構(gòu)式
權(quán)利要求
1.一種以咔唑?yàn)闊晒鈭F(tuán)的磺酰氯類化合物，其特征在于其分子結(jié)構(gòu)式為
2.一種如權(quán)利要求I所述的以咔唑?yàn)闊晒鈭F(tuán)的磺酰氯類化合物的制備方法，其特征在于先將咔唑和N-溴代丁二酰亞胺反應(yīng)成生3，6- 二溴咔唑，再將3，6- 二溴咔唑和甲醇鈉反應(yīng)成生3，6- 二甲氧基咔唑，再將3，6 - 二甲氧基咔唑和碘苯反應(yīng)生成3，6 - 二甲氧基-9-苯基咔唑,最后將3，6- 二甲氧基-9-苯基咔唑、氯磺酸和二氯亞砜反應(yīng)生成3,6 - 二甲氧基-9 -苯基咔唑-I -磺酰氯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述制備方法，其特征在于在制備3，6- 二溴咔唑時(shí)，以前體化合物咔唑和N -溴代丁二酰亞胺為原料，硅膠為催化劑，在二氯甲烷溶液中室溫?cái)嚢璺磻?yīng)至結(jié)束，經(jīng)過(guò)濾，將濾過(guò)液以乙酸乙酯萃取，再經(jīng)無(wú)水乙醇重結(jié)晶得到3，6- 二溴咔唑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述制備方法，其特征在于在制備3，6-二甲氧基咔唑時(shí)，以3，6-二溴咔唑和甲醇鈉為原料，以碘化亞銅為催化劑，在N，N- 二甲基甲酰胺溶液中回流攪拌反應(yīng)至結(jié)束，采用乙酸乙酯萃取，柱層析純化得到3，6 - 二甲氧基咔唑。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述制備方法，其特征在于在制備3，6-二甲氧基-9-苯基咔唑時(shí)，以3，6 - 二甲氧基咔唑和碘苯為原料，以碳酸銫和銅粉為催化劑，在乙腈溶液中回流攪拌反應(yīng)至結(jié)束，采用乙酸乙酯萃取，柱層析純化得到3，6- 二甲氧基-9-苯基咔唑。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述制備方法，其特征在于在制備3，6-二甲氧基-9-苯基咔唑-I -磺酰氯時(shí)，以3，6 - 二甲氧基-9 -苯基咔唑和氯磺酸為原料，在二氯甲烷溶液中室溫?cái)嚢璺磻?yīng)至結(jié)束，將反應(yīng)后的溶液旋干后加入二氯亞砜，在N，N- 二甲基甲酰胺溶液中室溫?cái)嚢?小時(shí)后，將溶液倒入冰水中，乙酸乙酯萃取，柱層析得到3，6 - 二甲氧基-9-苯基咔唑-I -磺酰氯。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述制備方法，其特征在于3，6_二甲氧基-9-苯基咔唑和氯磺酸的投料摩爾比為I : 1.5。
8.如權(quán)利要求I所述以咔唑?yàn)闊晒鈭F(tuán)的磺酰氯類化合物的用途，其特征在于將咔唑?yàn)闊晒鈭F(tuán)的磺酰氯類化合物作為熒光分子探針用于檢測(cè)胺類物質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述以咔唑?yàn)闊晒鈭F(tuán)的磺酰氯類化合物的用途，其特征在于所述胺類物質(zhì)為L(zhǎng)-羥脯氨酸、L-脯氨酸或N-乙基甘氨酸中的至少任意一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述以咔唑?yàn)闊晒鈭F(tuán)的磺酰氯類化合物的用途，其特征在于將所述以咔唑?yàn)闊晒鈭F(tuán)的磺酰氯類化合物與待檢樣品進(jìn)行衍生化反應(yīng)，然后通過(guò)高效液相色譜進(jìn)行分離檢測(cè)，取得待檢樣品中游離的L-羥脯氨酸、L-脯氨酸或N-乙基甘氨酸含量。
全文摘要
一種以咔唑?yàn)闊晒鈭F(tuán)的磺酰氯類化合物及其制備方法和用途，涉及環(huán)境、醫(yī)藥、食品及衛(wèi)生領(lǐng)域中醇和胺類物質(zhì)的檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。以前體化合物咔唑、N-溴代丁二酰亞胺、甲醇鈉、碘苯、氯磺酸和二氯亞砜為原料進(jìn)行制備，得到一種新的以咔唑?yàn)闊晒饽阁w環(huán)的磺酰氯類化合物，本發(fā)明可作為一種熒光分子探針用于環(huán)境、醫(yī)藥、食品及衛(wèi)生領(lǐng)域中醇和胺類物質(zhì)的檢測(cè)，也可作為診斷疾病及質(zhì)量監(jiān)控的標(biāo)記試劑。
文檔編號(hào)G01N21/64GK102702074SQ201210186190
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者張毅, 王赪胤, 胡效亞, 袁宇 申請(qǐng)人:揚(yáng)州大學(xué)