一种新型荧光氨基酸的制备方法

1.本发明属有机合成技术领域，具体涉及一种新型荧光氨基酸的制备方法。


背景技术：

2.荧光策略可用于探究蛋白质的结构、动力学和构型变化，以及蛋白质之间的相互作用。荧光蛋白质主要是通过荧光氨基酸的偶联得到，天然氨基酸中，色氨酸是荧光效果最佳且被广泛研究的，但是色氨酸吸收和发射波长处于紫外区域、光稳定性较差。因此合成非天然荧光氨基酸十分必要，不仅可以给蛋白质做荧光标记，还能保持蛋白质的活性和功能。目前合成荧光氨基酸的方法主要局限于荧光基团和氨基酸的直接偶联，因此发展新型荧光氨基酸的合成方法意义重大。


技术实现要素：

3.发明目的：为了克服上述现有技术的不足，作为对现有荧光氨基酸合成方法的补充，本发明提供了一种通过原位生成荧光基团制备新型荧光氨基酸的方法。
4.技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
5.一种新型荧光氨基酸的制备方法，所述新型荧光氨基酸具有式i所示的结构：
[0006][0007]
r取代基选自苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对溴苯基和正丙基；其特征在于，向反应器中，加入赖氨酸衍生物，双取代炔，五甲基环戊二烯基铑催化剂，六氟锑酸银，氧化银和六氟锑酸钠。在溶剂中搅拌，反应结束后，使用旋转蒸发仪除去溶剂得到粗产物，粗产物经过硅胶柱层析分离得到目标化合物。其化学过程见反应式ii：
[0008][0009]
所述的赖氨酸衍生物、双取代炔、五甲基环戊二烯基铑催化剂、六氟锑酸银、氧化银、六氟锑酸钠的摩尔比值为1∶2.2∶0.05∶0.2∶2∶1.5。所述溶剂为二氯乙烷，反应温度为120℃，反应时间为24小时。
[0010]
本发明的有益效果为：本发明提供的新型荧光氨基酸的合成方法科学合理，提供了一种合成新型荧光氨基酸的新途径，通过本方法得到了具有多种取代基的新型荧光氨基酸，其特点为合成方法简单，原位生成荧光基团，目标产物收率高，产品易于纯化。
附图说明
[0011]
图1为制备新型荧光氨基酸的化学反应式；
[0012]
图2为实施例1制备的化合物3a的nmr图谱；
[0013]
图3为实施例2制备的化合物3b的nmr图谱；
[0014]
图4为实施例3制备的化合物3c的nmr图谱；、
[0015]
图5是化合物3c的发射光谱结果图。
具体实施方式
[0016]
下面结合附图和具体的实施例对本发明进一步详细说明。
[0017]
下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
[0018]
实施例1
[0019]
向10ml耐压管中加入赖氨酸衍生物1a(0.1mmol，36.4mg)，二苯基乙炔2a(0.22mmol，39.2mg)，五甲基环戊二烯基铑催化剂(0.005mmol，3.1mg)，六氟锑酸银(0.02mmol，6.9mg)，氧化银(0.2mmol，46.3mg)，六氟锑酸钠(0.15mmol，38.8mg)和二氯乙烷(1ml)，在120℃下搅拌，反应时间24小时。反应结束后，使用旋转蒸发仪除去溶剂得到粗产物，粗产物经硅胶柱层析分离(200-300目硅胶)(石油醚/乙酸乙酯＝1/1)，使用旋转蒸发仪除去溶剂，得到目标产物3a，收率为87％。
[0020][0021]
谱图解析数据3a
[0022]1h nmr(400mhz，cdcl3)δ7.80(t，j＝8.0hz，1h)，7.47-7.41(m，5h)，7.41-7.30(m，9h)，7.29(d，j＝4.0hz，2h)，7.27-7.21(m，4h)，7.19-7.13(m，2h)，4.94(d，j＝8.4hz，1h)，4.35-4.22(m，2h，4.09(q，j＝7.3hz，1h)，3.65(s，3h)，1.91-1.78(m，2h)，1.63-1.49(m，1h)，1.46-1.30(m，10h)，1.24-1.11(m，2h).
13
c nmr(101mhz，cdcl3)δ172.7，156.4，155.4，151.0，142.1，138.6，137.7，135.2，133.6，132.0，131.0，130.9，130.8，130.6，130.5，130.5，130.2，130.2，130.2，129.9，129.5，129.2，129.0，128.7，128.7，128.7，128.5，128.3，123.6，122.2，121.4，115.6，79.9，53.0，52.3，50.0，31.8，28.3，27.5，22.6.
[0023]
实施例2
[0024]
用2b代替实施例1中的2a，其他条件同实施例1，实验结果见表1。
[0025][0026]
谱图解析数据3b
[0027]1h nmr(400mhz，cdcl3)δ7.79(t，j＝8.1hz，1h)，7.33(d，j＝8.0hz，2h)，7.29-7.23(m，8h)，7.16-7.09(m，4h)，7.05(q，j＝8.0hz，4h)，4.96(d，j＝8.4hz，1h)，4.36-4.22(m，2h)，4.10(q，j＝7.2hz，1h)，3.67(s，3h)，2.42(s，3h)，2.33(s，3h)，2.33(s，3h)，2.29(s，3h)，1.89-1.78(m，2h)，1.62-1.53(m，1h)，1.42(s，9h)，1.31-1.14(m，3h).
13
c nmr(101mhz，cdcl3)δ172.8，156.3，155.4，151.1，142.3，140.5，140.0，138.8，138.7，137.9，137.5，135.5，130.8，130.7，130.4，130.3，130.3，130.0，130.0，129.4，129.4，129.4，129.3，129.1，129.0，128.1，128.0，123.4，122.0，120.8，115.3，80.0，53.1，52.3，49.8，31.8，28.3，27.5，22.6，21.4，21.4.21.3.
[0028]
实施例3
[0029]
用2c代替实施例1中的2a，其他条件同实施例1，实验结果见表1。将一定量的化合物3c溶于二氯甲烷中配制成2
×
10-4
浓度的溶液，测得的发射光谱见图5，表明化合物3c最大发射波长为510nm。
[0030][0031]
谱图解析数据3c
[0032]1h nmr(400mhz，cdcl3)δ7.83(t，j＝8.0hz，1h)，7.38(d，j＝8.6hz，2h)，7.31-7.24(m，6h)，7.06(d，j＝8.1hz，2h)，7.01(d，j＝8.2hz，2h)，6.92-6.78(m，6h)，4.96(d，j＝8.4hz，1h)，4.32(t，j＝8.1hz，2h)，4.20-4.06(m，1h)，3.88(s，3h)，3.83(s，3h)，3.82(s，3h)，3.79(s，3h)，3.69(s，3h)，1.89-1.76(m，2h)，1.61-1.54(m，1h)，1.42(s，9h)，1.30-1.20(m，3h).
13
c nmr(101mhz，cdcl3)δ172.8，160.9，160.3，159.9，159.2，156.3，155.4，151.2，142.4，138.9，137.6，135.8，131.9，131.9，131.7，131.4，130.8，130.7，125.9，124.2，123.2，123.1，123.1，121.9，119.8，115.2，115.1，114.2，114.1，80.0，55.3，55.3，55.2，53.1，52.3，49.7，31.8，28.2，27.5，22.7.
[0033]
实施例4
[0034]
用2d代替实施例1中的2a，其他条件同实施例1，实验结果见表1。
[0035][0036]
谱图解析数据3d
[0037]1h nmr(400mhz，cdcl3)δ7.88(t，j＝8.0hz，1h)，7.58(d，j＝8.0hz，2h)，7.54-7.46(m，4h)，7.43(d，j＝8.0hz，2h)，7.33-7.19(m，8h)，7.03(d，j＝7.9hz，2h)，5.01(d，j＝8.5hz，1h)，4.24(t，j＝7.9hz，2h)，4.11(q，j＝7.3hz，1h)，3.69(s，3h)，1.88-1.76(m，2h)，1.72(s，1h)，1.66-1.53(m，1h)，1.41(s，9h)，1.26-1.16(m，2h).
13
c nmr(101mhz，cdcl3)δ172.6，156.6，155.4，150.3，141.1，138.3，138.0，134.7，133.1，132.3，132.3，132.3，132.2，132.1，132.1，132.0，132.0，131.7，131.7，130.7，130.5，130.0，129.5，129.4，125.3，125.0，123.7，123.7，123.1，122.4，120.8，115.7，80.1，52.8，52.5，50.2，32.1，28.3，27.4，22.6.
[0038]
实施例5
[0039]
用2e代替实施例1中的2a，其他条件同实施例1，实验结果见表1。
[0040][0041]
谱图解析数据3e
[0042]1h nmr(400mhz，cdcl3)δ8.12(t，j＝8.0hz，1h)，7.77(d，j＝8.4hz，1h)，7.55(d，j＝7.7hz，1h)，5.21(d，j＝8.4hz，1h)，4.53-4.37(m，2h)，4.30(q，j＝7.5hz，1h)，3.76(s，3h)，2.98-2.77(m，6h)，2.67(t，j＝7.9hz，2h)，1.93-1.72(m，9h)，1.70-1.59(m，6h)，1.43(s，9h)，1.18-1.13(m，5h)，1.12-1.06(m，6h).
13
c nmr(101mhz，cdcl3)δ172.8，155.6，155.3，154.2，141.6，138.0，137.9，134.2，126.8，120.4，119.0，117.5，114.6，79.9，52.9，52.5，48.1，32.4，32.1，30.9，30.4，28.3，28.2，28.2，23.1，22.7，22.5，21.4，21.0，14.4，14.3，14.1，13.8.
[0043]
表1
[0044]

技术特征：
1.一种新型荧光氨基酸的制备方法，所述新型荧光氨基酸具有式i所示的结构：r取代基选自苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对溴苯基和正丙基；其特征在于，向反应器中，加入赖氨酸衍生物，双取代炔，五甲基环戊二烯基铑催化剂，六氟锑酸银，氧化银和六氟锑酸钠。在溶剂中搅拌，反应结束后，使用旋转蒸发仪除去溶剂得到粗产物，粗产物经过硅胶柱层析分离得到目标化合物。其化学过程见反应式ii：2.根据权利要求1所述的制备方法，所述的赖氨酸衍生物、双取代炔、五甲基环戊二烯基铑催化剂、六氟锑酸银、氧化银、六氟锑酸钠的摩尔比值为1∶2.2∶0.05∶0.2∶2∶1.5。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂为二氯乙烷，反应温度为120℃，反应时间为24小时。

技术总结
本发明公开了属于有机合成技术领域的一种新型荧光氨基酸的制备方法。所述方法为：向反应器中，加入赖氨酸衍生物，双取代炔，五甲基环戊二烯基铑催化剂，六氟锑酸银，氧化银和六氟锑酸钠。在溶剂中搅拌，反应结束后，使用旋转蒸发仪除去溶剂得到粗产物，粗产物经过硅胶柱层析分离得到目标化合物。本发明提供的新型荧光氨基酸的合成方法具有科学合理，操作简单，原位生成荧光基团，目标化合物收率高，产品易于纯化等特点。其反应方程式如下：。。。


技术研发人员：宋亮亮 张哲凡 蔡灵超
受保护的技术使用者：南京林业大学
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/9/6