92557-81-8 / 6-羧基熒光素琥珀酰亞胺醚的制備方法

背景及概述

6-羧基熒光素琥珀酰亞胺醚是一種化學物質，分子式是C25H15NO9。

制備^[1]

近年來，熒光標記染料在生物分析中發(fā)揮越來越重要的作用，特別是6-羧基熒光素已經成為檢測蛋白質，DNA序列的國際通用的熒光染料。因此，尋找一條適合工業(yè)化生產的合成6-羧基熒光素唬拍酞亞胺酪的路線至關重要。

已有文獻報道熒光素的合成方法是原料混合均勻后氯化鋅催化合成熒光素，這種合成方法雖然簡單，但是產物很難提純，雜質不易除去，因此，改用甲基磺酸做溶劑，能很容易除去雜質。由于這種合成路線合成得到的是5-和6-羧基熒光素異構體的混合物，它們的物理化學性質比較接近，不易分離，傳統(tǒng)的合成方法是過柱分離，這樣只能小批量生產，并且成本較高，不利于工業(yè)化生產。

本文根據(jù)雙特戊酞基保護的5-和6-羧基熒光素的二異丙胺鹽在無水乙醇中的溶解度不同，利用重結晶的方法得到純二特戊酞基保護的6-羧基熒光素的二異丙胺鹽，再水解得到純的二特戊酞基保護的6-羧基熒光素。已有文獻報道合成琥珀酰亞胺酯的方法是在二甲基甲酰胺溶劑中和琉泊酞亞胺碳酸醋反應，彭正紅等嘗試用這種方法，結果發(fā)現(xiàn)特戊酞基在二甲基甲酰胺溶劑中容易水解，于是改用乙睛作溶劑，取得理想效果。

1、合成步驟

1.1羧基熒光素的合成

在250ml圓底燒瓶內加17.6g間苯二酚和120ml甲基磺酸，在氮氣保護下加入15.3g偏苯三甲酸酐，混合均勻后在140-150℃下攪拌24小時，冷卻后到人冰水中，過濾，水洗，干燥，乙醇重結晶得到黑色固體24.8g，收率80 %。

1.2二特戊酰基熒光素二異丙胺鹽的合成

在 250ml圓底燒瓶內加入10g熒光素和100ml吡啶，待溶解完全冷卻 , 冰浴，在氮氣保護下加入20ml特戊酸氯，室溫反應 10小時后，加入100ml水，蒸干溶劑，黑色粘稠物溶解在200ml乙酸乙醋中，水洗，鹽酸洗，水洗，干燥有機相，過濾，蒸干濾液，將得到蒸干物重新溶解在100ml乙醇中，緩慢滴加人10ml二異丙胺，在-20 ℃下靜置冷卻24小時，過濾重結晶得到白色固體4.0g。收率24.9% 。¹HNMR (CDC1₃) : 1.22 (d, 12H ) , 1.35(s, 18 H) ,3.20 (m, 2H) ,6.7 6 (d d , 2H ) , 6.84 (d, 2 H) , 7.0 3 (d, 2H ), 7.6 9 (s , 1H) , 7.9 9 (d,1 H ), 8 25 (d, I H )

1.3二特戊酰基保護的熒光素的合成

在50ml圓底燒瓶內加入490mg熒光素鹽，再加入15ml二氯甲烷和20ml 1M鹽酸劇烈攪拌1小時后，有機相用鹽酸洗三次，水洗，干燥，過濾, 蒸干溶劑得到自色固體381mg , 產率 92 %，熔點213℃-217℃，產品經 MS和 H-NMR進行了結構鑒定。¹ HNMR (CDC1₃) : 1.35 (s, 18 H ) ,6.77(dd , 2 H), 6.84 (d , 2 H ) , 7.03 (d , Z H ) , 7.68 (s, I H), 7.98(d ,I H ),8.25 (d,1H )

1.4 6-羧基熒光素琥珀酰亞胺醚的合成

在裝有136mg二特戊酰基保護的6-羧基熒光素和128mg琥珀酰亞胺酯碳酸酯的50ml圓底燒瓶內加人52 mg二環(huán)己基碳二亞胺, 室溫反應10小時，蒸干溶劑，溶于二氯甲烷，水洗，干燥得到120mg白色固體，產率75% , 熔點282℃ -287℃，產物經MS和 H-NMR進行了結構鑒定。¹HNMR(CDC1₃): 1.35 (s, 18 H ) , 6.77 (dd , 2H ), 6.8 4 (d, 2H) , 7.03(d,2H ) , 7.68(s,1H) ,7.98 (d , 1H) , 8.25(d , 1H).

本合成方法利用甲基磺酸作溶劑，有利于除去雜質，并且根據(jù)二特戊酰基5 -和6-羧基熒光素異構體二異丙胺鹽在乙醇中的溶解度不同，分離得到了純的二特戊酰基6-羧基熒光素二異丙胺鹽，水解就得到了二特戊酰基6-羧基熒光素, 有利于工業(yè)化大批量生產。用乙睛替代二甲基甲酰胺做溶劑，避免了水解副反應的發(fā)生，從而提高了6-羧基熒光素琥珀酰亞胺醚的收率。

主要參考資料

[1]彭正紅,彭孝軍.6-羧基熒光素琥珀酰亞胺酯的合成[J].染料與染色,2004(02):93-94.