Біс-(діалкіламіно)біфлавоноли як флуоресцентні барвники та спосіб їх отримання

1 Біс-(діалкіламшо)біфлавоноли загальної формули (I) НО ОН Н О О Н де R = Сі-С4-алкіл, який відрізняється тим, що включає взаємодію сполуки формули О О но он з сполукою формули R2N сно де R = Сі-С4-алкіл, як флуоресцентні барвники 2 Спосіб отримання біс(діалкіламіно)біфлавонолів загальної формули (І) де R = Сі-С4-алкіл, в лужному середовищі, з наступним окисленням отриманої суміші перекисом водню з отриманням біс(діалкіламіно)біфлавонолу загальної формули (І) Даний винахід стосується нових сполуки з класу флавонолів, а саме біс(діалкіламіно)біфлавонолів, що мають ЦІННІ спектрально-флуоресцентні властивості і є корисними для використання їх в якості флуоресцентних барвників Також даний винахід стосується способу отримання біс-(діалкіламшо)біфлавонолів Відомо, ЩО флавоноли (3-пдроксифлавони) мають дві смуги випромшення у розчинах, що спричинюється ефектом внутрішньомолекулярного переносу протону у збудженому стані (ВППЗС або ESIPT-ефект) В літературі описаний синтез та деякі флуоресцентні властивості похідних флавонолу - 4'-N диметиламшофлавонолу та 4'-Nдиетиламшофлавонолу, які мають кращі флуоресцентні характеристики, ніж флавонол в полярному апротонному розчиннику (див, наприклад, В J Schwarz, L A Peteanu and С В Harris Solvent Effects on Fast Proton Transfer// Springer Series in Chemical Physics, V 55 Ultrafast Phenomena та T С Swmney and D F Kelley Proton transfer dynamics in substituted 3-hydroxyflavones Solvent polarization effect//J Chem Phys 99(1), 1 July 1993) Положення максимумів емісії обох смуг випромшення в розчинах похідних 4'-г\І-діалкіламшофлавонолів та їх співвідношення залежать від полярності розчинника Максимуми поглинання і флуоресценції амі О со 00 о ю 50834 нопохідних зміщені в довгохвильову область В таблиці 1 наведені абсорбційні та флуоресцентні характеристики флавонолу та його похідного 4'-Nдиметиламшофлавонолу в різних розчинниках Таблиця 1 Метил циклогексан Ацетонітрил Етанол Я-погл, НМ флавонол 4'-І\І-диметиламінофлавонол Я-ен, НМ Я-погл, НМ Я-ен, НМ Я-погл, НМ Я-ен, НМ 302, 340, 354 525 304, 340,355 400, 525 304, 343, 358 402, 533 384, 398 551 398 507, 560 407 520 Але запропоновані 4'-г\І-діалкіламінофлавоноли як флуоресцентні барвники мають деякі недоліки, зокрема невеликий Стоксів зсув смуг емісії (50 - бОнм) Великий Стоксів зсув для флуоресцентних барвників означає, що спектри поглинання і емісії не перекриваються, що надає значних переваг при використанні барвника у флуоресцентному аналізі та в лазерних технологіях Крім того, оскільки УФ-випромшення руйнує клітину, а в фіолетовій та зеленій областях проявляється фонова флуоресценція складових клітини, для використання флуоресцентного барвника в якості флуоресцентного зонду у біологи необхід ною умовою є розташування спектрів збудження в видимій області, а спектру емісії - у червоній області (> бООнм) Запропоновані 4'-Nдіалкіламшофлавоноли мають максимуми емісії при 500 - 560нм (жовта флуоресценція) З метою покращання спектральнофлуоресцентних параметрів барвників з класу 3пдроксифлавонів Заявником було синтезовано похідне 4'-г\І-диетиламшофлавонолу Таким чином, даний винахід стосується біс(діалкіламіно)біфлавонолів, сполук загальної формули (І) Сполуки формули (І) в неполярних апротонних розчинниках має флуоресцентні властивості, характерні для 4'-г\І-діалкіламінофлавонолів, при цьому обидва максимуми и флуоресценції зміщені в довгохвильову область приблизно на бОнм по відношенню до 4'-г\І-диметиламшо-флавонолу (450 - 550нм для емісії нормальної форми, 615 - 635нм для емісії таутомера) Стоксів зсув складає 60 185нм Положення максимумів емісії обох смуг випромінення в розчинах сполук загальної формули (І) та їх співвідношення дуже залежать від полярності розчинника Квантовий вихід флуоресценції для 4'-г\І-диметиламшофлавонолу та сполуки загальної формули (І) близькі в малополярних апротонних розчинниках Таким чином, сполуки даного винаходу забезпечують отримання флуоресцентних барвників з кращим значенням Стоксового зсуву (60 - 185нм) та положенням максимумів емісії в більш довгохвильовій області в порівнянні з прототипом Даний винахід також стосується способу отримання біс-(диалкіламшо)біфлавонолів Сполуки загальної формули (І) можуть бути синтезовані за реакцією Алгара-Флінна-Оямади (Algar-FlynnOyamada) за схемою 1 50834 -л I Л» *•«* Приклади, що подані нижче, ілюструють отримання та флуоресцентні властивості сполук загальної формули (І) Спектри 1Н-ЯМР виміряні на приладі Vanan400МГц в дейтерохлороформі Для хроматографії використовувались пластинки Silufol (150 х 50мм) фірми Chemapol (Чехія) Всі спектри флуоресценції були зняті на спектрофлуориметрі "Perkm-Elmer LS 50В" при температурі 22°С з наступною цифровою обробкою результатів за допомогою програми Origin v3 01 Всі спектри емісії знімалися при довжині хвилі максимуму збудження флуоресценції A,excit = 417 - 450нм Приклад 1 Біс-диетиламінобіфлавонол (2,8-di(4diethylaminophenyl)-3,7-dihydroxy-4H,6H-pyrano[3,2-g]chromene-4,6-dione) (la) 1,94г (Юммоль) діацетилрезорцину та 5,31г (ЗОммоль) 4-діетиламінобензальдепду розчинили в 20мл гарячого етанолу Додали теплий розчин 10г (250ммоль) натрію гідроксиду в воді Утворену суміш перемішували 48 годин при кімнатній температурі, додали 20мл води та 20мл етанолу, охолодили до 0°С і додали по краплинам 1мл 30% пероксиду водню Після 24 годин перемішування при кімнатній температурі суміш розбавили водою та нейтралізували оцтовою кислотою Осад що випав відфільтрували, висушили та тричі перекристалізували з хлороформу Отримали 0,1г (2%) біс-диетиламінобіфлавонолу, гомогенного при хроматографії в системах хлороформ-метанол (98 2, 95 5, 9 1) та бензол-етанол (95 5, 9 1) ПМР (шкала 5) 9,151 (с, 1Н), 8,191 (д, J = 8,1Гц, 4Н), 7,663 (с, 1Н), 6,854 (с, 2Н), 6,797 (д, J = 8,1 Гц, 4Н), 3,478 (кв, J = 7,2Гц, 8Н), 1,254 (т, J = 7,2Гц, 12Н), 13 С ЯМР 171,889, 156,738, 149,253, 147,389, 136,260, 129,723, 125,041, 118,601, 116,859, 111,177, 105,579, 44,813, 13,003 Приклад 2 Спектральні вимірювання Взяли наважку 0,527мг сполуки (Іа), розчинили у 50мл дихлоретану, отримали проміжний розчин з концентрацією 1,9 • 105моль/л 3 утвореного розчину брали аліквоти по 2мл, висушували дихлоретан та розчиняли в Юмл розчинників (СєНи, PhH, ССІ4, СНСІз, СН2СІ2, CH3CN, МеОН) Кінцева концентрація біфлавонолу в розчинах складала 3,6 • 10 6моль/л Результати вимірювань наведені у таблиці 2 50834 Таблиця 2 Розчинник Гексан Бензол ССІ4 СНСІз СН2СІ2 CH3CN МеОН Позиція максимуму, нм (log s) Поглинання ЕМІСІЯ 455, 613 417, 437(-) 442 (4,8) 495, 624 475, 618 522, 630 449 (4,73) 550, 635 439 (4,73) 590 450 (4,65) 530 Відношення інтенсивностей Ітаутомера' Інорм 100 6,3 25 0,3 0,15 Інтегральна інтенсивність випромшення, відн од «0,5 0,5 0,4 0,75 1 0,04 0,02 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71