阅读说明：本技术 樟脑合成喹唑啉类化合物用作次氯酸检测用荧光探针 (Camphor synthesized quinazoline compound used as fluorescent probe for hypochlorous acid detection ) 是由 杨益琴 王忠龙 徐徐 王石发 张燕 李明新 谷文 徐海军 卞天岑 于 2018-07-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了樟脑合成喹唑啉类化合物用作次氯酸检测用荧光探针。本发明利用天然可再生资源樟脑为原料,与水杨醛缩合生成3-(2′-羟基苯亚甲基)樟脑；3-(2′-羟基苯亚甲基)樟脑再与盐酸胍进行缩合环化得到2-氨基-4-(2′-羟苯基)-8,9,9-三甲基-5,6,7,8-四氢-5,8-桥亚甲基喹唑啉。该化合物能能专一性的被次氯酸氧化,在365nm紫外光照射下产生绿色荧光,因此该化合物可作为检测次氯酸的荧光探针,具有良好的应用前景。(The invention discloses a quinazoline compound synthesized by camphor and used as a fluorescent probe for hypochlorous acid detection. The method utilizes natural renewable resources camphor as raw materials, and the raw materials are condensed with salicylaldehyde to generate 3- (2' -hydroxybenzene methylene) camphor; and carrying out condensation cyclization on the 3- (2 '-hydroxybenzylidene) camphor and guanidine hydrochloride to obtain the 2-amino-4- (2' -hydroxyphenyl) -8, 9, 9-trimethyl-5, 6, 7, 8-tetrahydro-5, 8-methano quinazoline. The compound can be specifically oxidized by hypochlorous acid and generates green fluorescence under the irradiation of 365nm ultraviolet light, so that the compound can be used as a fluorescent probe for detecting the hypochlorous acid and has good application prospect.)

樟脑合成喹唑啉类化合物用作次氯酸检测用荧光探针

技术领域

本发明属精细有机合成技术领域，涉及用樟脑为原料合成喹唑啉类化合物， 并用作次氯酸检测用荧光探针。

本发明公开了樟脑合成喹唑啉类化合物用作次氯酸检测用荧光探针。本发明利用天然可再生资源樟脑为原料，与水杨醛缩合生成3-(2′-羟基苯亚甲基)樟脑；3-(2′- 羟基苯亚甲基)樟脑再与盐酸胍进行缩合环化得到2-氨基-4-(2′-羟苯基)-8，9，9-三 甲基-5，6，7，8-四氢-5，8-桥亚甲基喹唑啉。该化合物能能专一性的被次氯酸氧化， 在365nm紫外光照射下产生绿色荧光，因此该化合物可作为检测次氯酸的荧光 探针，具有良好的应用前景。

背景技术

次氯酸(HClO)是我们生活中常用的消毒剂和漂白剂，而且它在人体免疫系统 中起着非常关键的作用。但是人体中次氯酸的含量超过正常水平，则会诱发许多 炎症相关的疾病，例如动脉硬化、风湿关节炎、肺炎、心血管以及肾脏疾病。因 此开发可用于检测次氯酸的分析方法对这些疾病的临床诊断和治疗有着十分积 极的意义。

相比于传统的分析方法，小分子荧光探针以其高选择性、高灵敏性、简便性 等优点吸引了越来越多研究者的注意。本文利用天然可再生资源樟脑为原料合成 新型的用于检测次氯酸的荧光探针。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种以樟脑 为原料，合成用于检测次氯酸的喹唑啉类化合物荧光探针。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

喹唑啉类化合物为2-氨基-4-(2′-羟苯基)-8，9，9-三甲基-5，6，7，8-四氢-5，8-桥亚 甲基喹唑啉，其结构式为：

所述喹唑啉类化合物的合成方法，包括如下步骤：

1)樟脑与水杨醛进行羟醛缩合，得到3-(2′-羟基苯亚甲基)樟脑。

2)3-(2′-羟基苯亚甲基)樟脑与盐酸胍进行缩合反应，得到2-氨基-4-(2′-羟苯基)-8，9，9-三甲基-5，6，7，8-四氢-5，8-桥亚甲基喹唑啉。

步骤1)中，樟脑与水杨醛进行羟醛缩合，得到3-(2′-羟基苯亚甲基)樟脑， 具体的制备方法包括：

(1)将0.1mol樟脑、0.1～0.15mol的水杨醛、0.2～0.3mol叔丁醇钾和0.1～0.3 L叔丁醇依次加入配有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三口烧瓶中，在氮气保护 下在0～100℃范围内进行反应。

(2)反应液用0.3-0.5L乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，用饱和食盐水洗 涤至中性，有机相经无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩回收溶剂，得到3-(2′-羟基苯 亚甲基)樟脑粗产物。

(3)3-(2′-羟基苯亚甲基)樟脑粗产物用甲醇-乙酸乙酯进行重结晶，得到 3-(2′-羟基苯亚甲基)樟脑纯品。

步骤2)中，在叔丁醇钾作用下3-(2′-羟基苯亚甲基)樟脑与盐酸胍反应，得 到2-氨基-4-(2′-羟苯基)-8，9，9-三甲基-5，6，7，8-四氢-5，8-桥亚甲基喹唑啉，具体的制 备方法包括：

(1)将0.1mol 3-(2′-羟基苯亚甲基)樟脑、0.4～0.6mol盐酸胍、0.4～1.0mol 叔丁醇钾、0.2～0.4L叔丁醇依次加入配有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三口 烧瓶中，在氮气保护下加热回流反应18h，用GC跟踪检测，至3-(2′-羟基苯亚 甲基)樟脑转化率达到95％后终止反应。

(2)反应液用0.4～0.8L乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，用饱和食盐水洗 涤至中性，有机相经无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩回收溶剂，得到2-氨基-4-(2′- 羟苯基)-8，9，9-三甲基-5，6，7，8-四氢-5，8-桥亚甲基喹唑啉粗产物。

(3)2-氨基-4-(2′-羟苯基)-8，9，9-三甲基-5，6，7，8-四氢-5，8-桥亚甲基喹唑啉粗 产物用乙醇-乙酸乙酯进行重结晶，得到白色块状晶体2-氨基-4-(2′-羟苯基)-8，9，9-三甲基-5，6，7，8-四氢-5，8-桥亚甲基喹唑啉。

所述的2-氨基-4-(2′-羟苯基)-8，9，9-三甲基-5，6，7，8-四氢-5，8-桥亚甲基喹唑啉 用作检测次氯酸用的荧光探针。

本发明用天然可再生资源樟脑为原料，与水杨醛缩合生成3-(2′-羟基苯亚甲 基)樟脑；3-(2′-羟基苯亚甲基)樟脑再与盐酸胍进行缩合环化，得到2-氨基-4-(2′- 羟苯基)-8，9，9-三甲基-5，6，7，8-四氢-5，8-桥亚甲基喹唑啉；发现该化合物能特异性 的识别次氯酸，可作为检测次氯酸的荧光探针。

有益效果：与现有技术相比，本发明的利用天然可再生资源樟脑为原料制得 的喹唑啉类化合物，能特异性的识别次氯酸，能专一性的被次氯酸氧化，产生绿 色荧光，因此该化合物可作为检测次氯酸的荧光探针，具有很好的实用价值。

附图说明

图1为次氯酸浓度对2-氨基-4-(2′-羟苯基)-8，9，9-三甲基-5，6，7，8-四氢-5，8-桥亚甲基喹 唑啉荧光光谱的影响图；

图2为不同离子对2-氨基-4-(2′-羟苯基)-8，9，9-三甲基-5，6，7，8-四氢-5，8-桥亚甲基喹唑 啉荧光光谱的影响图；

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1

喹唑啉类化合物的合成方法为：

具体步骤如下：

1)3-(2′-羟基苯亚甲基)樟脑的制备：

将2mmol樟脑、3mmol水杨醛、4mmol乙醇钠和20mL乙醇依次配有搅 拌器、温度计和回流冷凝器的三口烧瓶中，在80-90℃下加热至回流进行反应， 反应6h左右至樟脑转化率达95％以上(GC跟踪检测)。反应液用25mL乙酸乙酯 萃取3次，合并有机相，用饱和食盐水洗涤至中性，有机相经无水硫酸钠干燥、 过滤、浓缩回收溶剂后，得到3-(2′-羟基苯亚甲基)樟脑粗产物，再经乙醇-乙酸 乙酯进行重结晶，得到黄色透明的3-(2′-羟基苯亚甲基)樟脑，得率为87.0％，纯 度为98.7％，熔点为224.1～224.3℃；¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ：7.39(d，J＝8 Hz，2H)，7.19(s，1H)，6.88(d，J＝8Hz，2H)，3.09(d，J＝4Hz，1H)，2.13-2.21(m，1H)，1.75-1.81(m，1H)，1.48-1.60(m，2H)，1.03(s，3H)，1.00(s，3H)，0.81(s，3H)； ¹³C NMR(100MHz，CDCl₃)δ：208.99，156.59，139.84，131.66，128.15，127.77， 115.74，57.15，49.20，46.90，30.87，25.88，20.56，18.40，9.32；EIMS m/z(％)：256(M⁺， 46)，213(51)，172(100)，157(40)，144(31)，115(64)，107(39)，91(39)，77(39)，55 (38)。

2)2-氨基-4-(2′-羟苯基)-8，9，9-三甲基-5，6，7，8-四氢-5，8-桥亚甲基喹唑啉的制 备：

将1mmol 3-(2′-羟基苯亚甲基)樟脑、4mmol盐酸胍、6mmol叔丁醇钾、30 mL叔丁醇依次加入配有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三口烧瓶中，在80～90℃ 下加热至回流进行反应，反应18h左右至3-(2′-羟基苯亚甲基)樟脑转化率达95％ 以上(GC跟踪检测)。反应液用乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，用饱和食盐水 洗涤至中性，有机相经无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩回收溶剂，得到2-氨基-4-(2′- 羟苯基)-8，9，9-三甲基-5，6，7，8-四氢-5，8-桥亚甲基喹唑啉粗产品，再用甲醇-乙酸乙 酯重结晶得到白色块状晶体2-氨基-4-(2′-羟苯基)-8，9，9-三甲基-5，6，7，8-四氢-5，8- 桥亚甲基喹唑啉，得率89.0％，纯度为98.6％，熔点为167.9～168.3℃；¹H NMR(400 MHz，CDCl₃)δ：7.65(d，J＝8Hz，1H)，7.31(t，J＝8Hz，1H)，7.0(d，J＝8Hz，1H)， 6.9(d，J＝16Hz，1H)，5.21(s，2H)，3.27(d，J＝4Hz，1H)，2.21-2.29(m，1H)， 1.90-1.96(m，1H)，1.31-1.43(m，2H)，1.24(s，3H)，1.00(s，3H)，0.63(s，3H)；¹³C NMR(100MHz，CDCl₃)δ：183.33，159.85，159.01，155.66，131.66，129.11，123.93， 119.21，118.64，118.22，55.72，54.22，50.86，31.88，25.35，19.94，18.99，10.03；HRMS (m/z)：[M+H]⁺calcd for C₁₈H₂₁N₃O，296.1763；found，296.1758。

实施例2

将一定量的2-氨基-4-(2′-羟苯基)-8，9，9-三甲基-5，6，7，8-四氢-5，8-桥亚甲基喹 唑啉配制成1×10^-5M的PBS缓冲溶液，将次氯酸溶于PBS缓冲液中配成浓度为 0，5，10，15，20，25，30，35，40，45，50μM的溶液。测得不同浓度的次氯酸对2-氨基 -4-(2′-羟苯基)-8，9，9-三甲基-5，6，7，8-四氢-5，8-桥亚甲基喹唑啉的荧光发射光谱，如 图1所示。结果表明，随着体系中次氯酸浓度的不断增加，溶液的蓝色荧光逐渐 减弱而绿色荧光逐渐增强，由此说明，该化合物可以作为灵敏性检测次氯酸的荧 光探针。

实施例3

将一定量的2-氨基-4-(2′-羟苯基)-8，9，9-三甲基-5，6，7，8-四氢-5，8-桥亚甲基喹 唑啉配制成1×10^-5M的PBS缓冲溶液，同样将各种离子溶于PBS缓冲液中配成 浓度为1×10^-4M的溶液。测得不同的离子对2-氨基-4-(2′-羟苯基)-8，9，9-三甲基 -5，6，7，8-四氢-5，8-桥亚甲基喹唑啉的荧光发射光谱，如图2所示。结果表明，次 氯酸加入使得体系的荧光强度明显变化，而通过加入其他离子，如H₂O₂，ONOO^-， O₂ ^-，t-BuOOH，NO₂ ^-，Na⁺，K⁺，Zn²⁺，Cu²⁺，Al^{3 +}，Ni⁺，Ca²⁺，F^-，Cl^-，CO₃ ^2-，SO₄ ^2-，HS^-， ClO₄ ^-等参照观察，溶液的荧光光谱并没有发生显著的变化，由此说明，该化合 物可以作为专一性识别次氯酸的荧光探针。