СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО КРАСИТЕЛЯ НА ОСНОВЕ 5-(4-АМИНОФЕНИЛ)-2,2'-БИПИРИДИНА Российский патент 2025 года по МПК C07B43/04 C07B31/00 C07D401/04 C09K11/06 C09B57/00 

Группа изобретений относится к органической химии, а именно к новому химическому соединению - флуоресцентному красителю 5-(4-Аминофенил)-2,2’-бипиридину и может быть использована в химической отрасли промышленности или медицине.

В качестве прототипа выбран способ получения флуоресцентного красителя на основе 3,8-диамино-5-этил-6-фенилфенантридинийэтилсульфата, применяемый для обнаружения нуклеиновых кислот. Смесь 3,8-дикарбэтоксиамино-6-фенилфенантридина и диэтилсульфата нагревают 30 мин при 160-165°C. После остывания смесь растирают с сухим эфиром, продукт отфильтровывают, промывают сухим эфиром и сухим ацетоном. Получают с 87%-ным выходом этилсульфат. Далее неочищенный этилсульфат подвергают гидролизу в среде 78%-ной серной кислоты при 135-140°C в течение 1 часа при перемешивании для удаления карбоэтоксигрупп. Смесь охлаждают и выливают в ледяную воду. При перемешивании добавляют по каплям 25%-ный раствора аммиака. Смесь экстрагируют бутанолом, отфильтровывают мелкокристаллический темно-красный осадок, высушивают на воздухе и перекристаллизовывают из горячей воды. Получают с 61%-ным выходом этидийэтилсульфат. [RU2415842, дата публикации: 10.04.2011 г.]

Недостатком прототипа является сложный технологический процесс получения красителя, а также отсутствие возможности идентификации при использовании вышеупомянутого красителя грамположительных или грамотрицательных бактерий. Ввиду существующих недостатков требуется разработка нового решения в данной области техники.

Техническая проблема, на решение которой направлена группа изобретений, заключается в расширении арсенала существующих флуоресцентных красителей и способов их получения.

Технический результат, на достижение которого направлена группа изобретений, заключается в создании способа получения нового флуоресцентного красителя на основе 5-(4-аминофенил)-2,2’-бипиридина, обеспечивающего возможность идентификации грамположительных и грамотрицательных бактерий.

Сущность первого изобретения из группы изобретений заключается в следующем.

Способ получения флуоресцентного красителя на основе 5-(4-аминофенил)-2,2’-бипиридина характеризуется тем, что его осуществляют рядом следующих этапов:

- смешивают 5-(4-нитрофенил)-2,2′-бипиридин, метанол и тетрагидрофуран;

- полученную смесь смешивают с палладиевым углеродным катализатором и перемешивают при комнатной температуре;

- перемешанный раствор отфильтровывают и удаляют растворители;

- получают флуоресцентный краситель на основе 5-(4-аминофенил)-2,2’-бипиридина;

Сущность второго изобретения из группы изобретений заключается в следующем.

Флуоресцентный краситель, характеризуется тем, что выполнен на основе 5-(4-аминофенил)-2,2’-бипиридина.

Процесс получения целевого продукта - флуоресцентного красителя начинают с того, что смешивают 5-(4-нитрофенил)-2,2′-бипиридин, метанол, тетрагидрофуран. Предпочтительно метанол и тетрагидрофуран могут смешивать в пропорции 9:1.

Полученный раствор перемешивают при комнатной температуре. Предпочтительно перемешивание могут производить в атмосфере водорода при давлении 58 бар. Время перемешивания при этом может составлять 5 часов. Перемешанный раствор отфильтровывают и удаляют растворители любыми известными специалисту средствами. Предпочтительно, удаление растворителей могут осуществлять при пониженном давлении.

Группа изобретений может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о её соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Группа изобретений характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, описывающих способ получения флуоресцентного красителя на основе 5-(4-аминофенил)-2,2’-бипиридина.

Триазиновый цикл предшественника целевого бипиридина получают в результате конденсации гидразона 4′-нитроацетофенона и пиридин-2-карбальдегида. В качестве диенофила на последующей стадии используют 2,5-норборнадиен, что позволяет получить бипиридин. Далее в результате восстановления нитрогруппы в атмосфере водорода в присутствии палладиевого углеродного катализатора (Pd/C) получают 5-(4-аминофенил)-2,2′-бипиридин.

Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в создании способа получения нового флуоресцентного красителя на основе 5-(4-аминофенил)-2,2’-бипиридина, обеспечивающего возможность идентификации грамположительных и грамотрицательных бактерий тем самым расширяя арсенал существующих флуоресцентных красителей и способов их получения.

Группа изобретений обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».

Из уровня техники не известен способ получения флуоресцентного красителя на основе 5-(4-аминофенил)-2,2’-бипиридина. Ввиду этого группа изобретений соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».

Изобретения из группы изобретений связаны между собой и образуют единый изобретательский замысел, что свидетельствует о соответствии группы изобретений критерию патентоспособности «единство изобретения».

Группа изобретений поясняется следующими фигурами.

Фиг. 1 - Схема синтеза 5-(4-аминофенил)-2,2’-бипиридина.

Фиг. 2 - Снимок окрашенных клеток ferrooxidans красителем 5-(4-аминофенил)-2,2’-бипиридином, полученный под УФ-облучением посредством микроскопа при увеличении в 1000 раз.

Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути группы изобретений ниже представлен вариант её осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая группа изобретений ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.

Способ получения флуоресцентного красителя на основе 5-(4-аминофенил)-2,2’-бипиридина реализуют следующим образом.

Схема синтеза 5-(4-аминофенил)-2,2’-бипиридина представлена на Фиг.1. Синтез начинают с того, что 5-(4-нитрофенил)-2,2′-бипиридин (261 мг, 0,94 ммоль) растворяют в 50 мл смеси метанола (МеОН) и тетрагидрофурана (ТГФ) (9:1), а затем к смеси добавляют палладиевый углеродный катализатор (Pd/C) (30 мг) и полученный раствор перемешивают при комнатной температуре в атмосфере водорода (Р = 58 бар) в течение 5 ч. Затем катализатор отфильтровывают, после чего растворители удаляют при пониженном давлении. Аналитическую пробу перекристаллизовывают из этанола.

Таким образом был получен 5-(4-аминофенил)-2,2′-бипиридин, имеющий следующие характеристики.

Выход 200 мг (0,81 моль, 86%). Тпл. > 250°C. ЯМР 1Н (DMSO-d6, δ, м.д.): 5.40 (уш. с, 2H, NH2), 6.67-6.71 и 7.50-7.54 (оба м, 2H, CHаром), 7.41-7.44 (м, 1H, H-5′), 7.94 (ддд, 1H, 3J 7.6 Гц, 7.6 Гц, 4J 1.6 Гц, H-4′), 8.09 (дд, 1H, 3J 8.2 Гц, 4J 2.4 Гц, H-4), 8.36-8.40 (м, 2H, H-3,3′), 8.67-8.69 (м, 1H, H-6′), 8.90 (д, 4J 2.4 Гц, H-6). ESI-MS, m/z: найдено 248,12, вычислено 248,12 (М+Н)+. Вычислено для С16Н13N3, %: С 77,71, Н 5,30, N 16,99. Найдено, %: С 77,80, Н 5,43, N 17,22.

Полученный краситель на основе 5-(4-аминофенил)-2,2’-бипиридина флуоресцентно окрашивает как клетки грамотрицательных бактерий Acdithiobacillus ferrooxidans, так и клетки грамположительных бактерий Bacillus subtilis (Фиг.2).

Таким образом, обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в создании способа получения нового флуоресцентного красителя на основе 5-(4-аминофенил)-2,2’-бипиридина, обеспечивающего возможность идентификации грамположительных и грамотрицательных бактерий, тем самым расширяя арсенал существующих флуоресцентных красителей и способов их получения.

Изобретение относится к области органической химии, к технологии красителей. Способ получения флуоресцентного красителя на основе 5-(4-аминофенил)-2,2'-бипиридина характеризуется тем, что смешивают 5-(4-нитрофенил)-2,2'-бипиридин, метанол и тетрагидрофуран, полученную смесь смешивают с палладиевым углеродным катализатором и восстанавливают при перемешивании в атмосфере водорода при комнатной температуре. Перемешанный раствор отфильтровывают и удаляют растворители, получая флуоресцентный краситель. Техническим результатом является создание способа получения целевого красителя, обеспечивающего возможность идентификации грамположительных и грамотрицательных бактерий. 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

1. Способ получения флуоресцентного красителя на основе 5-(4-аминофенил)-2,2'-бипиридина, характеризующийся тем, что его осуществляют рядом следующих этапов:

- смешивают 5-(4-нитрофенил)-2,2'-бипиридин, метанол и тетрагидрофуран;

- полученную смесь смешивают с палладиевым углеродным катализатором и перемешивают в атмосфере водорода при комнатной температуре;

- перемешанный раствор отфильтровывают и удаляют растворители;

- получают флуоресцентный краситель на основе 5-(4-аминофенил)-2,2'-бипиридина;

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что метанол и тетрагидрофуран смешивают в пропорции 9:1.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перемешивание производят в атмосфере водорода при давлении 58 бар.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что перемешивание производят в течение 5 ч.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что растворители удаляют при пониженном давлении.