1.一种高稳定性和大Stokes位移的近红外罗丹明染料,其特征在于,结构式为:其中,R1为C1‑4烷基或取代烷基、环烷基、取代环烷基、芳基、取代芳基、杂芳基或取代杂芳基,R2为C1‑4烷基、取代烷基、环烷基、取代环烷基、芳基、取代芳基、杂芳基或取代杂芳基,R3为氨基、C1‑4取代氨基、环烷氨基、取代环烷氨基、芳氨基、取代芳氨基、杂芳氨基或取代杂芳氨基,R4为H或甲基。
2.根据权利要求1所述的高稳定性和大Stokes位移的近红外罗丹明染料,其特征在于,所述R1为甲基、乙基、丙基、丁基、2,2‑二甲基丙基、2‑甲基丁基、环戊烷基或环己烷基,R2为甲基、乙基、丙基、丁基、2,2‑二甲基丙基、2‑甲基丁基、环戊烷基或环己烷基,R3为二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、乙基氨基、羟基、八氢‑2H‑喹啉基、氮杂环丁烷基、1,1‑二甲基哌嗪基氨基、1,1‑二氧化物硫代吗啉基或(1s,4s)‑7‑氮杂双环[2.2.1]庚烷基。
3.一种如权利要求1或2任一项所述的高稳定性和大Stokes位移的近红外罗丹明染料的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)中间体1的合成
在冰浴条件下,将2‑金刚烷酮溶于甲醇和水的混合溶剂中,在保护气氛下加入氢氧化钾,反应2 4h;然后滴加N‑甲基‑N‑亚硝基对甲苯磺酰胺的甲醇溶液,滴加完后继续反应10~ ~
12h,萃取干燥得有机相,真空蒸馏得到粗产物;将粗产物与二氧化硒在1,4‑二氧六环和水的混合溶剂中混合溶解,加热至80 100℃,在气氛保护下反应2 4h,得到中间体1;
~ ~
(2)中间体2的合成
将5‑甲氧基‑2‑硝基苯胺加入甲醇中溶解,加入雷尼镍和还原剂进行反应,反应完后过滤得滤液,旋干得到无色油状物,即为中间体2;
(3)中间体3的合成
将中间体2溶于乙腈中,然后加入中间体1,在50 70℃下搅拌反应2 3h,分离、提纯得到~ ~中间体3;
(4)中间体4的合成
将中间体3加入甲醇和乙酸的混合溶剂中,在70 90℃回流2 3min,加入氰基硼氢化钠,~ ~反应10 12h,萃取、洗涤、旋干有机相,即为中间体4;
~
(5)中间体5的合成
将中间体4溶于N,N‑二甲基甲酰胺,加入氢氧化钠和碘化钾,加热至50 60℃,加入卤代~烷,在保护气氛下反应2 3h,得到中间体5;
~
(6)罗丹明染料的合成
2‑(4‑(R3)‑2‑羟基苯甲酰基)苯甲酸和中间体5溶于甲烷磺酸中,升温至80~90℃,反应5
9h,萃取、洗涤有机相,减压蒸馏得到粗产物;将粗产物进行梯度洗脱,得到高稳定性和大~Stokes位移的近红外罗丹明染料。
4.根据权利要求3所述的合成方法,其特征在于,所述步骤(1)中,金刚烷酮与混合溶剂的摩尔体积比为1mmol:1.8 2.5mL,混合溶剂中水与甲醇的体积比为1:5 6,2‑金刚烷酮与~ ~氢氧化钾的摩尔比为1:10 12;
~
2‑金刚烷酮与N‑甲基‑N‑亚硝基对甲苯磺酰胺的摩尔比为1:2.0 2.2,N‑甲基‑N‑亚硝~基对甲苯磺酰胺的甲醇溶液中N‑甲基‑N‑亚硝基对甲苯磺酰胺与甲醇的摩尔体积比为
1mmol:1.7 2.0mL;
~
粗产物与二氧化硒的摩尔比为1:1 1.2,1,4‑二氧六环和水的体积比为18 20:1,粗产~ ~物与1,4‑二氧六环和水的混合溶剂的摩尔体积比为1 mmol:0.6 1 mL。
~
5.根据权利要求3所述的合成方法,其特征在于,所述步骤(2)中,5‑甲氧基‑2‑硝基苯胺与甲醇的摩尔体积比为1mmol:2 3mL,5‑甲氧基‑2‑硝基苯胺与还原剂的摩尔比1:4 6,所~ ~述还原剂为硼氢化钠、氢气或还原铁粉。
6.根据权利要求3所述的合成方法,其特征在于,所述步骤(3)中,中间体2与乙腈的摩尔体积比为1mmol:1.0 1.2mL,中间体2与中间体1的摩尔比为1 1.2:1 1.2。
~ ~ ~
7.根据权利要求3所述的合成方法,其特征在于,所述步骤(4)中,中间体3与混合溶剂的摩尔体积比为1mmol:4 5mL,混合溶剂中甲醇与乙酸的体积比为1:1 1.2,中间体3与氰基~ ~硼氢化钠的摩尔比为1:10 12;所述步骤(5)中,中间体4与N,N‑二甲基甲酰胺的质量比为~
1mmol:0.6 0.8mL,中间体4与氢氧化钠的摩尔比为1:3 4,中间体4与卤代烷的摩尔比为1:~ ~
2.2 2.5。
~
8.根据权利要求3所述的合成方法,其特征在于,所述步骤(6)中,2‑(4‑(R3)‑2‑羟基苯甲酰基)苯甲酸和中间体5的摩尔比为1 1.2:1 1.2,中间体5与甲烷磺酸的摩尔体积比为~ ~
1mmol:20 22mL。
~
9.根据权利要求1或2所述的高稳定性和大Stokes位移的近红外罗丹明染料在细胞成像中的应用。
10.根据权利要求1或2所述的高稳定性和大Stokes位移的近红外罗丹明染料在细胞线粒体定位中的应用。