6-羧基荧光素琥珀酰亚胺醚的制备方法

背景及概述

 6-羧基荧光素琥珀酰亚胺醚是一种化学物质，分子式是C25H15NO9。

制备^[1]

近年来，荧光标记染料在生物分析中发挥越来越重要的作用，特别是6-羧基荧光素已经成为检测蛋白质，DNA序列的国际通用的荧光染料。因此，寻找一条适合工业化生产的合成6-羧基荧光素唬拍酞亚胺酪的路线至关重要。

已有文献报道荧光素的合成方法是原料混合均匀后氯化锌催化合成荧光素，这种合成方法虽然简单，但是产物很难提纯，杂质不易除去，因此，改用甲基磺酸做溶剂，能很容易除去杂质。由于这种合成路线合成得到的是5-和6-羧基荧光素异构体的混合物，它们的物理化学性质比较接近，不易分离，传统的合成方法是过柱分离，这样只能小批量生产，并且成本较高，不利于工业化生产。

本文根据双特戊酞基保护的5-和6-羧基荧光素的二异丙胺盐在无水乙醇中的溶解度不同，利用重结晶的方法得到纯二特戊酞基保护的6-羧基荧光素的二异丙胺盐，再水解得到纯的二特戊酞基保护的6-羧基荧光素。已有文献报道合成琥珀酰亚胺酯的方法是在二甲基甲酰胺溶剂中和琉泊酞亚胺碳酸醋反应，彭正红等尝试用这种方法，结果发现特戊酞基在二甲基甲酰胺溶剂中容易水解，于是改用乙睛作溶剂，取得理想效果。

 1、合成步骤

1.1羧基荧光素的合成

在250ml圆底烧瓶内加17.6g间苯二酚和120ml甲基磺酸，在氮气保护下加入15.3g偏苯三甲酸酐，混合均匀后在140-150℃下搅拌24小时，冷却后到人冰水中，过滤，水洗，干燥，乙醇重结晶得到黑色固体24.8g，收率80 %。

1.2二特戊酰基荧光素二异丙胺盐的合成

在 250ml圆底烧瓶内加入10g荧光素和100ml吡啶，待溶解完全冷却 , 冰浴，在氮气保护下加入20ml特戊酸氯，室温反应 10小时后，加入100ml水，蒸干溶剂，黑色粘稠物溶解在200ml乙酸乙醋中，水洗，盐酸洗，水洗，干燥有机相，过滤，蒸干滤液，将得到蒸干物重新溶解在100ml乙醇中，缓慢滴加人10ml二异丙胺，在-20 ℃下静置冷却24小时，过滤重结晶得到白色固体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 )

1.3二特戊酰基保护的荧光素的合成

在50ml圆底烧瓶内加入490mg荧光素盐，再加入15ml二氯甲烷和20ml 1M盐酸剧烈搅拌1小时后，有机相用盐酸洗三次，水洗，干燥，过滤, 蒸干溶剂得到自色固体381mg , 产率 92 %，熔点213℃-217℃，产品经 MS和 H-NMR进行了结构鉴定。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-羧基荧光素琥珀酰亚胺醚的合成

在装有136mg二特戊酰基保护的6-羧基荧光素和128mg琥珀酰亚胺酯碳酸酯的50ml圆底烧瓶内加人52 mg二环己基碳二亚胺, 室温反应10小时，蒸干溶剂，溶于二氯甲烷，水洗，干燥得到120mg白色固体，产率75% , 熔点282℃ -287℃，产物经MS和 H-NMR进行了结构鉴定。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剂，有利于除去杂质，并且根据二特戊酰基5 -和6-羧基荧光素异构体二异丙胺盐在乙醇中的溶解度不同，分离得到了纯的二特戊酰基6-羧基荧光素二异丙胺盐，水解就得到了二特戊酰基6-羧基荧光素, 有利于工业化大批量生产。用乙睛替代二甲基甲酰胺做溶剂，避免了水解副反应的发生，从而提高了6-羧基荧光素琥珀酰亚胺醚的收率。

主要参考资料

 [1]彭正红,彭孝军.6-羧基荧光素琥珀酰亚胺酯的合成[J].染料与染色,2004(02):93-94.