применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii)

Классы МПК:G01N21/64 флуоресценция; фосфоресценция
C09K11/06 содержащие органические люминесцентные вещества
C07D403/14 содержащие три или более гетероциклических кольца
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук (ИХР РАН) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-12-14
публикация патента:

Изобретение относится к применению бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(II). Изобретение позволяет повысить флуоресцентную активность гетероциклического органического соединения по отношению к иону цинка(II) в присутствии других ионов металлов. 1 табл., 40 пр.

Изобретение относится к области создания флуоресцентных индикаторов и сенсорных систем на основе гетероциклических органических соединений и может быть использовано в аналитической химии, нанотехнологии и оптической промышленности.

Известно применение гетероциклического органического соединения - 4-метил-2,6-бис{[(фенилметил)имино]метил}фенола формулы

применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461

в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(II) [1]. Недостатком данного флуоресцентного сенсора является относительно низкий уровень флуоресцентной активности по отношению к указанному иону металла в неполярных органических растворителях, содержащих в качестве основного компонента циклогексан, особенно в присутствии других ионов металлов. Кроме того, получение данного соединения требует использования в качестве исходных веществ относительно дорогих химических реагентов.

Известно также применение гетероциклического органического соединения - бензоильного замещенного дипирролилметена с пентафторбензольным кольцом в метиленовом спейсере формулы

применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461

в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(II) [2]. Недостатком данного флуоресцентного сенсора также является относительно низкий уровень флуоресцентной активности по отношению к указанному иону металла в неполярных органических растворителях, содержащих в качестве основного компонента циклогексан, в присутствии других ионов металлов.

Наиболее близким к заявляемому объекту по совокупности признаков и достигаемому техническому эффекту является применение гетероциклического органического соединения - 5-(пирен-1-ил)-4,6-дипиррина формулы

применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461

в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(II) [3]. Недостатком данного флуоресцентного сенсора, выбранного в качестве прототипа, также является относительно низкий уровень его флуоресцентной активности по отношению к указанному иону металла в неполярных органических растворителях, содержащих в качестве основного компонента циклогексан, в присутствии других ионов металлов.

Целью настоящего изобретения является повышение флуоресцентной активности гетероциклического органического соединения по отношению к иону цинка(II) в присутствии других ионов металлов в неполярных органических растворителях, содержащих в качестве основного компонента циклогексан.

Указанная цель достигается применением гетероциклического органического соединения - бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метан дигидробромида со структурной формулой (применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 )

применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461

В результате этого имеет место повышение флуоресцентной активности гетероциклического органического соединения по отношению к иону цинка(II) в присутствии других ионов металлов по сравнению с таковым в случае применения вещества-прототипа [3] в 1.5-2.0 раза.

Синтез данного гетероциклического соединения был описан ранее в [4]. До настоящего времени его применение в качестве флуоресцентного сенсора на катионы Zn 2+ в каких-либо органических растворителях в присутствии других ионов металлов в литературе не описывалось. Известно, однако, применение этого соединения в качестве хелатообразующего лиганда для связывания ряда ионов d-элементов [4] в прочные металлокомплексы. Эти обстоятельства, с одной стороны, позволяют отнести его к категории защищаемых в рамках патентного законодательства РФ «применение», с другой - дают основания утверждать, что заявляемый нами объект соответствует первому установленному патентным законодательством РФ критериальному признаку изобретения - новизна. Сопоставление известных признаков объекта-прототипа [3] и отличительных признаков, характеризующих заявляемый нами объект (а именно - изменение его химического состава), не позволяет предсказать априори появления у него новых по сравнению с прототипом свойств, а именно усиления флуоресцентной активности по отношению именно и лишь к катионам Zn(II) в присутствии других ионов металлов. Только что указанное обстоятельство позволяет сделать заключение, что заявляемый объект явным образом не следует из известного в данной отрасли техники уровня и, стало быть, соответствует второму установленному патентным законодательством РФ критериальному признаку изобретения - изобретательский уровень. Предлагаемое нами применение гетероциклического органического соединения в качестве флуоресцентного сенсора вполне осуществимо как в лабораторных условиях, так и в высокотехнологических отраслях промышленности, в частности нанотехнологии, а значит, ему присущ и третий установленный патентным законодательством РФ критериальный признак изобретения - промышленная применимость.

Заявляемый на предмет изобретения объект может быть продемонстрирован посредством ниже следующих примеров.

Пример 1 (синтез соединения формулы применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 )

Синтез соединения формулы применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 осуществляют по следующей брутто-схеме:

применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461

Исходное соединение 1 - 2,2применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 ,4,4применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 -тетраметил-5,5применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 -бис(этоксикарбонил)дипирролилметан-3,3применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 в количестве 1.0 г смешивают с 1.0 г гидроксида калия, гомогенизируют смесь в 30 мл этиленгликоля и кипятят ее в течение 1 час. Получившуюся реакционную массу выливают в 200 мл воды и отфильтровывают образовавшийся осадок 2,2применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 ,4,4применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 -тетраметил-дипирролилметана-3,3применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 (соединение 2), после чего промывают его дистиллированной водой и высушивают на воздухе при комнатной температуре. Выход вещества 2 составляет 0.51 г (87% от теоретически рассчитанного количества). Вещество 2 без какой-либо предварительной очистки растворяют в 20 мл метанола, добавляют к получившемуся раствору 0.7 г 3,4,5-триметил-2-формилпиррола (соединение 3) и после его перехода в раствор прибавляют 1 мл концентрированной бромоводородной кислоты. Затем смесь перемешивают в течение 2 час при комнатной температуре, в результате чего имеет место образование целевого вещества формулы (применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 ). Этот продукт отделяют фильтрованием от маточного раствора, промывают метанолом, эфиром и высушивают при комнатной температуре на воздухе. Выход 1.12 г (74% от теоретически рассчитанного количества). Строение полученного соединения доказывают с использованием элементного анализа, спектроскопии в УФ, видимой и ИК областях спектра, ПМР спектроскопии. Данные элементного анализа: Найдено, %: C 57.96; H 6.40; N 9.35. Валовая формула соединения (применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 ) C29H38Br2N4 , вычислено, %: C 57.82; H 6.36; N 9.30. Полосы поглощения в УФ- и видимой области спектра в хлороформенном растворе применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 max [нм] (lgприменение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 max): 364 (4.15) (полоса переноса заряда); 461 (5.01); 502 (5.43). Полоса в ИК спектре: vNH=3480 см-1. Полосы в спектре ПМР в растворе дейтерированного хлороформа раствора (внешний стандарт ТМС), сдвиг применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 , d м.д.: 13.11 с (2H, NH), 12.99 с (2H, NH), 7.02 с (2H, ms-CH), 3.55 с (2H, ms-CH2), 2.67 с (6H, 9-CH 3), 2.59 с (6H, 7-CH3), 2.25 с (6H, 2-CH 3), 2.15 с (6H, 4-CH3), 1.98 с (6H, 8-CH 3).

Пример 2

Приготавливают раствор бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана дигидробромида (применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 ) с концентрацией C=5.0·10-7 моль/л в циклогексане с добавлением небольшого количества пропанол-1 (молярное соотношение пропанол-1:циклогексан=1:30). (Пропанол-1 в указанном количестве добавляют в циклогексан лишь с целью обеспечения необходимого минимального уровня растворимости как вводимых в раствор солей металлов, так и самого соединения (применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 ), поскольку растворимость бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана дигидробромида крайне мала и явно недостаточна для наблюдения флуоресценции в чистом циклогексане). Приготавливают также аналогичный раствор (т.е. с тем же самым соотношением пропанол-1:циклогексан=1:30), содержащий наряду с бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метаном дигидробромидом расчетный по отношению к его количеству 5-кратный молярный избыток ацетата цинка(II) и 10-кратный молярный избыток ацетата натрия. С использованием спектрофлуориметра СМ 2203 проводят регистрацию спектров флуоресценции обоих вышеуказанных растворов путем возбуждения монохроматическим излучением с применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 возб=495 нм в координатах [интенсивность флуоресценции (I) - длина волны (применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 , нм)]. По данным этих спектров рассчитывают относительное изменение интенсивности флуоресценции (ОИИФ) по формуле ОИИФ=I/I 0, где I0 - интенсивность флуоресценции соединения формулы (применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 ) в вышеуказанном растворителе (пропанол-1:циклогексан=1:30) при длине волны максимума его флуоресценции применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 флуор=518 нм, I - интенсивность флуоресценции раствора, содержащего наряду с (применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 ) катионы поименованных выше ионов металлов при длине волны максимума его флуоресценции при наличии в нем катионов цинка(II) применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 флуор=545 нм. Результаты определения ОИИФ для данного случая представлены в Таблице 1.

Пример 3

Выполняют по общей схеме Примера 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 10-кратного молярного избытка ацетата цинка(II) и 10-кратного молярного избытка ацетата натрия. Результаты определения ОИИФ для этого случая также представлены в Таблице 1.

Пример 4

Осуществляют по типу Примера 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 40-кратного молярного избытка ацетата цинка(II) и 10-кратного молярного избытка ацетата натрия. Результаты определения ОИИФ для этого случая даны в Таблице 1.

Пример 5

Проводят по общей схеме Примера 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 5-кратного молярного избытка ацетата цинка(II) и 10-кратного молярного избытка ацетата кальция. Показатели для ОИИФ для этого случая показаны в Таблице 1.

Пример 6

Выполняют по образу и подобию Примера 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 10-кратного молярного избытка ацетата цинка(II) и 10-кратного молярного избытка ацетата кальция. Данные по ОИИФ для этого случая см. в Таблице 1.

Пример 7

Осуществляют, как и Пример 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 40-кратного молярного избытка ацетата цинка(II) и 10-кратного молярного избытка ацетата кальция. Данные по ОИИФ для этого случая см. в Таблице 1.

Пример 8

Проводят по общей схеме Примера 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 5-кратного молярного избытка ацетата цинка(II) и 10-кратного молярного избытка ацетата марганца(II). Сведения о значениях ОИИФ для данного случая приведены в Таблице 1.

Пример 9

Выполняют по типу Примера 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 10-кратного молярного избытка ацетата цинка(II) и 10-кратного молярного избытка ацетата марганца(II). Результаты определения ОИИФ для этого случая см. в Таблице 1.

Пример 10

Осуществляют по общей схеме Примера 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 40-кратного молярного избытка ацетата цинка(II) и 10-кратного молярного избытка ацетата марганца(II). Данные по ОИИФ для этого случая см. в Таблице 1.

Пример 11

Проводят по образу и подобию Примера 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 5-кратного молярного избытка ацетата цинка(II) и 10-кратного молярного избытка ацетата никеля(II). Показатели ОИИФ для данного случая указаны в Таблице 1.

Пример 12

Выполняют, как и Пример 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 10-кратного молярного избытка ацетата цинка(II) и 10-кратного молярного избытка ацетата никеля(II). Значения ОИИФ для такого случая представлены в Таблице 1.

Пример 13

Проводят таким же образом, что и Пример 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 40-кратного молярного избытка ацетата цинка(II) и 10-кратного молярного избытка ацетата никеля(II). Величины ОИИФ для указанного случая показаны в Таблице 1.

Пример 14

Проводят по общей схеме Примера 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 5-кратного молярного избытка ацетата цинка(II) и 10-кратного молярного избытка ацетата свинца(II). Данные ОИИФ для отмеченного случая см. в Таблице 1.

Пример 15

Выполняют, как и Пример 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 10-кратного молярного избытка ацетата цинка(II) и 10-кратного молярного избытка ацетата свинца(II). Сведения о величинах ОИИФ для данного случая приведены в Таблице 1.

Пример 16

Проводят аналогично Примеру 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 40-кратного молярного избытка ацетата цинка(II) и 10-кратного молярного избытка ацетата свинца(II). Результаты по определению ОИИФ для рассматриваемого случая представлены в Таблице 1.

Пример 17

Осуществляют по общей схеме Примера 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 10-кратного молярного избытка ацетата цинка(II), 10-кратного молярного избытка ацетата натрия и 10-кратного молярного избытка ацетата никеля(II). Данные ОИИФ для отмеченного случая см. в Таблице 1.

Пример 18

Выполняют по типу Примера 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 10-кратного молярного избытка ацетата цинка(II), 10-кратного молярного избытка ацетата кальция и 10-кратного молярного избытка ацетата марганца(II). Сведения о величинах ОИИФ для данного случая приведены в Таблице 1.

Пример 19

Проводят по типу Примера 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 10-кратного молярного избытка ацетата цинка(II), 10-кратного молярного избытка ацетата натрия и 10-кратного молярного избытка ацетата никеля(II). Данные ОИИФ для отмеченного случая см. в Таблице 1.

Пример 20

Осуществляют по общей схеме Примера 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 10-кратного молярного избытка ацетата цинка(II), 10-кратного молярного избытка ацетата натрия, 10-кратного молярного избытка ацетата никеля(II) и 10-кратного молярного избытка ацетата свинца(II). Результаты определения ОИИФ в отмеченном случае см. в Таблице 1.

Пример 21

Осуществляют по общей схеме Примера 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 10-кратного молярного избытка ацетата кобальта(II). Результаты определения ОИИФ в отмеченном случае см. в Таблице 1.

Пример 22

Осуществляют по общей схеме Примера 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 10-кратного молярного избытка ацетата никеля(II). Результаты определения ОИИФ в отмеченном случае см. в Таблице 1.

Пример 23

Осуществляют по общей схеме Примера 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 10-кратного молярного избытка ацетата меди(II). Результаты определения ОИИФ в отмеченном случае см. в Таблице 1.

Пример 24

Осуществляют по общей схеме Примера 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 10-кратного молярного избытка ацетата кадмия(II). Результаты определения ОИИФ в отмеченном случае см. в Таблице 1.

Пример 25

Осуществляют по общей схеме Примера 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 10-кратного молярного избытка ацетата ртути(II). Результаты определения ОИИФ в отмеченном случае см. в Таблице 1.

Пример 26

Осуществляют по общей схеме Примера 2, но при наличии во втором из указанных в нем растворов 10-кратного молярного избытка ацетата цинка(II), кобальта(II), 10-кратного молярного избытка ацетата кадмия(II) и 10-кратного молярного избытка хлорида железа(III). Результаты определения ОИИФ в отмеченном случае см. в Таблице 1.

Пример 27 (по прототипу [3])

Приготавливают раствор 5-(пирен-1-ил)-4,6-дипиррина в ацетонитриле с концентрацией С=1.0·10-4 моль/л. Приготавливают также аналогичный раствор, содержащий наряду с 5-(пирен-1-ил)-4,6-дипиррином расчетный по отношению к его количеству 50-кратный молярный избыток ацетата цинка(II) и 50-кратный молярный избыток ацетата натрия. С использованием спектрофлуориметра СМ 2203 проводят регистрацию спектров флуоресценции обоих вышеуказанных растворов путем возбуждения монохроматическим излучением с применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 возб=520 нм в координатах интенсивность флуоресценции (I) - длина волны (применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 , нм). По данным этих спектров рассчитывают относительное изменение интенсивности флуоресценции (ОИИФ) по формуле ОИИФ=I/I 0, где I0 - интенсивность флуоресценции 5-(пирен-1-ил)-4,6-дипиррина в вышеуказанном растворителе при длине волны максимума его флуоресценции применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 флуор=563 нм, I - интенсивность флуоресценции раствора, содержащего наряду с ним катионы поименованных выше ионов металлов при длине волны максимума его флуоресценции при наличии в нем катионов цинка(II) применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 флуор=563 нм. Результаты определения ОИИФ для данного случая также представлены в Таблице 1.

Пример 28 (по прототипу [3])

Проводят по общей технологии Примера 27, но в качестве фоновой соли берут ацетат кальция в 50-кратном избытке по отношению 5-(пирен-1-ил)-4,6-дипиррину. Показатели ОИИФ для данного случая также показаны в Таблице 1.

Пример 29 (по прототипу [3])

Выполняют по типу Примера 27, но в качестве фоновой соли берут ацетат никеля(II) в 50-кратном избытке по отношению 5-(пирен-1-ил)-4,6-дипиррину. Показатели ОИИФ для данного случая также показаны в Таблице 1.

Пример 30 (по прототипу [3])

Осуществляют по образу и подобию Примера 27, но в качестве фоновой соли берут смесь ацетатов натрия и никеля(II) в 50-кратном избытке по отношению 5-(пирен-1-ил)-4,6-дипиррину для каждого из них. Показатели ОИИФ для данного случая также показаны в Таблице 1.

Пример 31 (сравнительный, по прототипу [3])

Выполняют как и Пример 27, но концентрацию 5-(пирен-1-ил)-4,6-дипиррина задают равной С=5.0·10-7 моль/л, в качестве растворителя используют смесь циклогексана и пропанола-1, указанную в Примере 2, а молярный избыток ацетата цинка(II) и ацетата натрия устанавливают 10-кратными по отношению к 5-(пирен-1-ил)-4,6-дипиррину. Показатели ОИИФ для данного случая приведены в Таблице 1.

Пример 32 (сравнительный, по прототипу [3])

Проводят аналогично Примеру 31, но вместо ацетата натрия используют ацетат марганца(II). Показатели ОИИФ для данного случая см. в Таблице 1.

Пример 33 (сравнительный, по прототипу [3])

Выполняют таким же образом, как и Пример 31, но в качестве фоновых солей используют ацетат кальция и ацетат марганца(II) в 10-кратном избытке по отношению к 5-(пирен-1-ил)-4,6-дипиррину каждого из них. Показатели ОИИФ для данного случая даны в Таблице 1.

Пример 34 (сравнительный, по прототипу [3])

Осуществляют по образу и подобию Примера 31, но в качестве фоновых солей используют ацетат натрия, ацетат никеля(II) и ацетат свинца(II) в 10-кратном избытке по отношению к 5-(пирен-1-ил)-4,6-дипиррину каждого из них. Показатели ОИИФ для данного случая также показаны в Таблице 1.

Пример 35 (сравнительный, по прототипу [3])

Проводят аналогично Примеру 31, но в качестве фоновых солей используют ацетат кобальта(II) в 10-кратном избытке по отношению к 5-(пирен-1-ил)-4,6-дипиррину. Показатели ОИИФ для данного случая также показаны в Таблице 1.

Пример 36 (сравнительный, по прототипу [3])

Проводят аналогично Примеру 31, но в качестве фоновых солей используют ацетат никеля(II) в 10-кратном избытке по отношению к 5-(пирен-1-ил)-4,6-дипиррину. Показатели ОИИФ для данного случая также показаны в Таблице 1.

Пример 37 (сравнительный, по прототипу [3])

Проводят аналогично Примеру 31, но в качестве фоновых солей используют ацетат меди(II) в 10-кратном избытке по отношению к 5-(пирен-1-ил)-4,6-дипиррину. Показатели ОИИФ для данного случая также показаны в Таблице 1.

Пример 38 (сравнительный, по прототипу [3])

Проводят аналогично Примеру 31, но в качестве фоновых солей используют ацетат кадмия(II) в 10-кратном избытке по отношению к 5-(пирен-1-ил)-4,6-дипиррину. Показатели ОИИФ для данного случая также показаны в Таблице 1.

Пример 39 (сравнительный, по прототипу [3])

Проводят аналогично Примеру 31, но в качестве фоновых солей используют ацетат ртути(II) в 10-кратном избытке по отношению к 5-(пирен-1-ил)-4,6-дипиррину. Показатели ОИИФ для данного случая также показаны в Таблице 1.

Пример 40 (сравнительный, по прототипу [3])

Проводят аналогично Примеру 31, но в качестве фоновых солей используют ацетат кобальта(II), ацетат кадмия(II) и хлорид железа(II) в 10-кратном избытке по отношению к 5-(пирен-1-ил)-4,6-дипиррину каждого из них. Показатели ОИИФ для данного случая также показаны в Таблице 1.

Таблица 1
№ примераКомпоненты бинарной смеси (растворителя) и их молярное соотношение Молярное соотношение [катион Zn2+/(применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 )]Катион Mz+ (молярное соотношение [катион Mz+/(применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 )])ОИИФ
2Пропанол-1:циклогексан=1:30 5Na+, (10) 106
3Пропанол-1:циклогексан=1:30 10Na+, (10)267
4Пропанол-1:циклогексан=1:30 40Na+, (10) 266
5Пропанол-1:циклогексан=1:30 5Ca2+, (10)109
6Пропанол-1:циклогексан=1:30 10Ca2+, (10) 265
7Пропанол-1:циклогексан=1:30 40Ca2+, (10)267
8Пропанол-1:циклогексан=1:30 5Mn2+, (10) 107
9Пропанол-1:циклогексан=1:30 10Mn2+, (10)266
10Пропанол-1:циклогексан=1:30 40Mn2+, (10) 265
11Пропанол-1:циклогексан=1:30 5Ni2+, (10)106
12Пропанол-1:циклогексан=1:30 10Ni2+, (10) 265
13Пропанол-1:циклогексан=1:30 40Ni2+, (10)264
14Пропанол-1:циклогексан=1:30 5Pb2+, (10) 108
15Пропанол-1:циклогексан=1:30 10Pb2+, (10)267
16Пропанол-1:циклогексан=1:30 40Pb2+, (10) 266
17Пропанол-1:циклогексан=1:30 10Na+, (10) Ni2+, (10)266
18Пропанол-1:циклогексан=1:30 10Ca2+, (10) Mn2+, (10)265
19Пропанол-1:циклогексан=1:30 10Ni2+, (10) Pb2+, (10)267
20Пропанол-1:циклогексан=1:30 10Na+, (10) Ni2+, (10) Pb2+, (10) 266
21Пропанол-1:циклогексан=1:30 -Co2+, (10)0.0
22Пропанол-1:циклогексан=1:30 -Ni2+, (10) 0.0
23Пропанол-1:циклогексан=1:30 -Cu2+, (10)0.0
24Пропанол-1:циклогексан=1:30 -Cd2+, (10) 1.7
25Пропанол-1:циклогексан=1:30 -Hg2+, (10)0.6
26Пропанол-1:циклогексан=1:30 10Co2+, (10) Cd2+ , (10) Fe3+, (10)265
27 (прототип)Ацетонитрил -Na+, (-) 2.0
28 (прототип) Ацетонитрил- Ca2+, (-)1.5
29 (прототип)Ацетонитрил -Ni2+, (-)1.7
30 (прототип)Ацетонитрил -Na+, (-) Ni2+, (-)1.9
31 (сравнит.)Пропанол-1:циклогексан=1:30 -Na+, (-) 138
32 (сравнит.) Пропанол-1:циклогексан=1:30 -Mn2+, (-)139
33 (сравнит.) Пропанол-1:циклогексан=1:30- Ca2+, (-) Mn2+, (-)142
34 (сравнит.)Пропанол-1:циклогексан=1:30 -Ni2+, (-) Pb2+, (-) 140
35 (сравнит.) Пропанол-1:циклогексан=1:30 -Co2+, (-)131
36 (сравнит.) Пропанол-1:циклогексан=1:30- Ni2+, (-)132
37 (сравнит.)Пропанол-1:циклогексан=1:30 -Cu2+, (-) 136
38 (сравнит.) Пропанол-1:циклогексан=1:30- Cd2+, (-)133
39 (сравнит.)Пропанол-1:циклогексан=1:30 -Hg2+, (-) 137
40 (сравнит.) Пропанол-1:циклогексан=1:30- Co2+, (10) Cd2+, (10) Fe3+, (10)139

Как можно видеть из приведенных в Табл. 1 данных, применение заявляемого соединения формулы (применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 ) в циклогексане позволяет существенно (в 1.5-2.0 раза) повысить флуоресцентную активность гетероциклического органического соединения по отношению к иону цинка(II) в присутствии других ионов металлов. При этом, что весьма важно, указанная активность (применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 ) проявляется при гораздо более низких концентрациях, нежели у вещества-прототипа [3] (почти на три порядка).

ЛИТЕРАТУРА

[1] Partha Roy, Koushik Dhara, Mario Manassero, Jagnyeswar Ratha, and Pradyot Banerjee. Selective Fluorescence Zinc Ion Sensing and Binding Behavior of 4-Methyl-2,6-bis(((phenylmethyl)imino)methyl)phenol: Biological Application. Inorganic Chemistry, 2007, v.46, pp.6405-6412.

[2] Y. Ding, Y. Xie, X. Li, J.P. Hill, W. Zhang, W. Zhu. Selective and sensitive "turn-on" fluorescent Zn2+ sensors based on di- and tripyrrins with readily modulated emission wavelengths. Chemical Communications, 2011, v.47, pp.5431-5433.

[3] Y. Mei, CJ. Frederickson, LJ. Giblin, J.H. Weiss, Y. Medvedeva, P.A. Bentley. Sensitive and selective detection of zinc ions in neuronal vesicles using PYDPY1, a simple turn-on dipyrrin. Chemical Communications, 2011, v.47, pp.7107-7109 (ПРОТОТИП).

[4] Г.Б. Гусева, H.A. Дудина, E.B. Антина, А.И. Вьюгин, А.С. Семейкин. Новые хелатные лиганды - 3,3применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана   дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii), патент № 2527461 -бис(дипирролилметены): синтез, спектральные свойства. Журнал общей химии, 2008, т.78, c.987-996.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(II).


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2527461

patent-2527461.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс G01N21/64 флуоресценция; фосфоресценция

Патенты РФ в классе G01N21/64:
устройство для регулируемого по времени определения флуоресценции -  патент 2525706 (20.08.2014)
люминесцентный сенсор на пары аммиака -  патент 2522902 (20.07.2014)
способ определения концентрации изотопного состава молекулярного йода в газах -  патент 2522795 (20.07.2014)
способ оценки токсичности компонентов среды азовского и черного морей -  патент 2519070 (10.06.2014)
способ определения пространственно-временного распределения активности протеолитического фермента в гетерогенной системе, устройство для реализации указанного способа и способ диагностики нарушений системы гемостаза по изменению пространственно-временного распределения активности протеолитического фермента в гетерогенной системе -  патент 2518247 (10.06.2014)
устройство получения томографических флуоресцентных изображений -  патент 2515203 (10.05.2014)
способ определения парциальных концентраций физико-химических форм урана (vi) -  патент 2515193 (10.05.2014)
способ оценки зимостойкости плодовых растений -  патент 2514400 (27.04.2014)
способ мониторинга лечения заболевания, включающий флуоресцентную диагностику заболевания, и устройство для его осуществления -  патент 2511262 (10.04.2014)
устройство для анализа люминесцирующих биологических микрочипов -  патент 2510959 (10.04.2014)

Класс C09K11/06 содержащие органические люминесцентные вещества

Патенты РФ в классе C09K11/06:
новые разветвленные олигоарилсиланы и способ их получения -  патент 2524960 (10.08.2014)
бис[2-(n-тозиламино)бензилиден-4'-диметиламинофенилиминато]цинка(ii) и электролюминесцентное устройство на его основе -  патент 2518893 (10.06.2014)
поверхностно-активный фотосенсибилизатор, представляющий собой бромид 2-{ 4-[(е)-2-(4-этоксифенил)винил]фенокси} -n, n, n-триметилэтаманамина (с-таб) -  патент 2515502 (10.05.2014)
4-замещенные n-арил-1,8-нафталимиды, проявляющие свойства флуоресцентных сенсоров на катионы металлов, и способы их получения -  патент 2515195 (10.05.2014)
новое органическое соединение и включающее его органическое светоизлучающее устройство -  патент 2510390 (27.03.2014)
композиция и способ для отбеливания бумаги -  патент 2505636 (27.01.2014)
люминесцирующие анионные комплексные соединения редкоземельных элементов со фторированными пиразолсодержащими 1,3-дикетонами и способ их получения -  патент 2485162 (20.06.2013)
применение производных 4-бифенилкарбоновой кислоты в качестве органического механолюминесцентного материала и механолюминесцентная композиция -  патент 2484117 (10.06.2013)
полимерные наночастицы, содержащие среду для преобразования фотонов с повышением частоты -  патент 2479616 (20.04.2013)
светочувствительный полимерный материал с флуоресцентным считыванием информации -  патент 2478116 (27.03.2013)

Класс C07D403/14 содержащие три или более гетероциклических кольца

Патенты РФ в классе C07D403/14:
новое производное пиразол-3-карбоксамида, обладающее антагонистической активностью в отношении рецептора 5-нт2в -  патент 2528406 (20.09.2014)
новые производные пиримидина -  патент 2528386 (20.09.2014)
диариловые эфиры -  патент 2528231 (10.09.2014)
соединения, которые являются ингибиторами erk -  патент 2525389 (10.08.2014)
соединения азаазулена -  патент 2524202 (27.07.2014)
хиназолинон, хинолон и родственные аналоги в качестве модуляторов сиртуина -  патент 2519779 (20.06.2014)
алкил [2-(2-{5-[4-(4-{2-[1-(2-метоксикарбониламино-ацетил)-пирролидин-2-ил]-3н-имидазол-4-ил}-фенил)-бута-1,3-диинил]-1н-имидазол-2-ил}-пирролидин-1-ил)-2-оксо-этил]-карбамат, фармацевтическая композиция, лекарственное средство, способ лечения вирусных заболеваний -  патент 2518369 (10.06.2014)
новые фенилпиразиноны в качестве ингибиторов киназы -  патент 2507202 (20.02.2014)
новые замещенные пиридин-2-оны и пиридазин-3-оны -  патент 2500680 (10.12.2013)
соединения 2,4-пиримидиндиаминов и их применение -  патент 2493150 (20.09.2013)


Наверх