N（9） - 烷基化2-氨基-6-三唑基嘌呤和7-脱氮嘌呤的合成和荧光性质

描述了新型荧光N（9） - 烷基化2-氨基-6-三唑基嘌呤和7-脱氮嘌呤衍生物的合成。已经公开了9-烷基化-2,6-二叠氮嘌呤和7-脱氮嘌呤与仲胺的亲核芳族取代反应中的新的C（2） - 区域选择性。通过CuAAC反应将所得中间体9-烷基化-2-氨基-6-叠氮基 - （7-脱氮）嘌呤转化为标题化合物。所设计的化合物属于推挽系统，具有良好的荧光性质，在乙腈溶液中的量子产率为28％至60％。由于嘌呤和7-脱氮嘌呤杂环的吸电子性质，它们还被三唑部分延长，具有给电子基团的化合物显示出激发态的分子内电荷转移特性（ICT / TICT），这通过溶剂化变色动力学证明并且由DFT计算支持。在7-脱氮嘌呤系列中，这导致THF溶液中荧光量子产率增加（74％）。该化合物表现出低细胞毒性，因此可用于将来的细胞标记研究。

关键词： 7-脱氮嘌呤; 荧光; 亲核芳香取代; 嘌呤; 推拉系统; 吡咯并[2,3- d ]嘧啶

由于其广泛的生物活性和光物理性质，嘌呤[1-7]和7-脱氮嘌呤（IUPAC名称：吡咯并[2,3- d ]嘧啶）[8-11]衍生物已经逐步研究了几十年。目前，推拉系统的合成是开发各种荧光（7-脱氮）嘌呤衍生物的有希望的方向[12-16]。通过在π-共轭体系的相对末端添加给电子基团和吸电子基团产生推挽效应。大斯托克斯位移和高量子产率通常是这类分子的特征。传统上，荧光嘌呤核苷类似物被认为是用于DNA和RNA研究的有价值的荧光探针[17]。。这为开发各种腺苷和鸟苷类似物铺平了道路，这些类似物在许多情况下在C（8）中含有类似化合物A和B的额外取代基（图1）[18,19]。后一种附着不会显着影响改性化合物的天然Watson-Crick碱基配对能力。在这种情况下，这一系列中的其他重要结构修饰包括8-乙烯基腺嘌呤[20]，8-苯乙烯腺苷[13,21]和8-杂芳基鸟嘌呤[22]。衍生物显示出良好至优异的量子产率。对于在C（2）或C（6）上带有唑类取代基的嘌呤核苷（t），也报道了有用的荧光水平（例如，6-噻唑-2-基衍生物C [23]和2-（1， 2,3-三唑）-1-基腺苷D [24,25]（图1）。

7-脱氮嘌呤可被视为与嘌呤结构紧密的同源物，在其“人工引入的”C（7）处具有额外的附着点。因此，毫不奇怪，在各种附着点含有杂环取代基的7-脱氮嘌呤衍生物[26,27]也因其荧光性质而被积极研究。其中，还描述了E型[28]和F [29]的含唑化合物。

同样，对于嘌呤衍生物，7-脱氮嘌呤也用于DNA标记[30]。另一方面，改良嘌呤也被用作细胞成像工具[31,32]，用于检测重金属的生物传感器和传感器[33]。这些结构形成氢键，响应介质效应（溶剂化变色）[34]和某些杂质（例如，与金属离子的配位络合物）的趋势使得这些化合物类别对传感器设计非常有吸引力[33,35]。值得注意的是，推拉式嘌呤非核（t）ide衍生物尚未在材料科学的背景下得到积极研究。少数可用的例子包括9-苄基-2-甲基的设计Ñ，Ñ二甲氨基- 9 ħ嘌呤-8-甲酸叔丁酯和相应的2,6-双（二烷基氨基）衍生物作为用于制备有机发光二极管的荧光材料[12,36-38] 。

鉴于上述事实，我们开始设计新的和结构相关的2-氨基-6-（1,2,3-三唑-1-基）嘌呤和7-脱氮嘌呤类（图1 G和H型化合物））以确定和比较它们的荧光特性。我们最近披露了对7-脱氮嘌呤衍生物H的合成方法[39]但到目前为止还没有研究过这些化合物的光物理性质。在这篇文章中，我们报道了新开发的2,6-二叠氮嘌呤的C（2） - 区域选择性亲核芳香取代，中间体2-氨基-6-叠氮嘌呤转化为标题化合物以及原始相同取代荧光的比较光物理研究。推拉嘌呤和7-脱氮嘌呤。