Синтез пентаметиновых красителей, связанных подвижной эфирной цепочкой

В статье представлен синтез пентаметинового красителя. Такая молекула состоит из двух хромофоров, связанных через атомы азота подвижной эфирной цепочкой с ароматическим кольцом посередине. Оптические свойства такого красителя представлены.

Ключевые слова: синтез, пентаметины, красители, оптические свойства.

В настоящее время существует интерес к димерным красителям в составе которых две хромофорные группы соединены подвижной цепью. В зависимости от их концентрации в водном растворе такие соединения могут либо агрегировать (при высокой концентрации), либо переходить в конформацию, при которой две хромофорные группы находятся в непосредственной близости друг к другу (при низкой концентрации) [1]. Помимо этого, эфирная цепочка может образовывать координационные связи с катионами металлов. Все перечисленные явления сопровождаются изменением оптических свойства красителя, что позволяет использовать их в качестве меток для нуклеиновых кислот [2] и белков [3], а также сенсоров на катионы металлов [4].

В целях расширения ряда известных красителей данного класса, нами была поставлена задача по синтезу эфирной цепочки с ароматическим ядром внутри, подходящей для связывания двух молекул пентаметинов. Структура целевого соединения — Рисунок 1.

Рис. 1. Целевая молекула для синтеза

Обычно подобный синтез в случае алифатической цепочки ведут в следующей последовательности. Сначала получат необходимый бисйодид 2 , затем вводят его в реакцию с двумя эквивалентами индоленина 3 сцелью получения связанных индоленинов 4 . Последняя стадия — получения двойного красителя 6 .

Но в нашем случае прямой путь применять не удается, так как реакция бисйодида 8 с пирокатехином приводит к большому количеству побочных продуктов, в частности к образованию краун-эфира. Поэтому схема синтеза была изменена. Кипячение бисйодида 8 с индоленином в ацетонитриле приводит к образованию соли 9 . Этой солью без очистки алкилируют пирокатехин с K ₂ CO ₃ в этаноле и получают связанные индоленины 10 (очистка методом колоночной хроматографии), из чего в одну стадию получают нужный краситель 11 .

Рис. 3. Схема синтеза целевого соединения 11

Строение полученного красителя было подтверждено методом ¹ H ЯМР спектроскопии.

Рис. 4. Соединение 11 ¹ H ЯМР 400 МГц DMSO-d6

С соединения 11 получен спектр поглощения в этаноле, λ _max = 646 нм — Рисунок 5.

Рис. 5. Спектр поглощения соединения 11

Нами успешно проведен синтез по предложенной схеме и получен целевой краситель 11 , что подтверждено методом ¹ H ЯМР. Представлен спектр поглощения.

Литература:

1. Wolinska E. et al. // Journal of Heterocyclic Chemistry 2009. V. 46. No. 5. P. 925–930

2. Gadjiev N. I. et al. // Dyes and Pigments 2003. V. 57. No. 2. P. 161–164.

3. Patonay G. et al. // NIR News 2007. V. 18. No. 3. P. 7–9.

4. Yagi S. et al. // Dyes and Pigments 2009. V. 80. No. 1. P. 98–105.