WO2019119331A1 - 荧光染料及其制备方法和应用 - Google Patents

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    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"

Definitions

  • the invention belongs to the technical field of organic synthesis, and particularly relates to a fluorescent dye and a preparation method and application thereof.
  • molecular fluorescence imaging technology has also developed rapidly, including the development and development of various instruments and equipment based on fluorescence imaging analysis technology, such as confocal fluorescence imaging microscope. Fluorescence spectroscopy/lifetime instrument, etc., especially the recently developed super-resolution imaging methods for intracellular microstructure studies, such as super-resolution imaging (STED) of stimulated radiation loss, super-resolution imaging of polarization states, etc.
  • STED super-resolution imaging
  • STED super-resolution imaging is a method based on the principle of physics stimulated radiation to improve the resolution.
  • the energy used to erase light is higher, which has higher requirements on the photostability of fluorescent materials, and also on biological tissues. Large lesions make it difficult to achieve STED super-resolution imaging of living cells. Studying the super-resolution imaging of living cells is more meaningful for studying the real biological structure and process. Therefore, it is of great significance to study and develop more effective fluorescent materials for super-resolution imaging of living cell microstructure.
  • Commonly used fluorescent imaging materials mainly include organic single molecule fluorescent dyes, organic polymer fluorescent nanospheres and inorganic nanoluminescent materials. Compared with organic polymer nanospheres and inorganic nanoluminescent materials, organic single molecule fluorescent dyes have obvious advantages and have attracted much attention. They are a large class of widely used materials. Various types of dyes, commonly used organic fluorescent dyes can be divided into coumarins, naphthalimides, BODIPY, fluorescein, rhodamine, cyanine fluorescent dyes, etc., because these dyes have suitable The advantages of absorption emission properties and low cytotoxicity are widely used in life science analysis.
  • cyanine fluorescent dyes have absorption and emission wavelengths adjustable from 400 to 800 nm, large molar absorptivity ( ⁇ 10 5 ), suitable fluorescence quantum yield and low cytotoxicity in cells.
  • absorption and emission wavelengths adjustable from 400 to 800 nm, large molar absorptivity ( ⁇ 10 5 ), suitable fluorescence quantum yield and low cytotoxicity in cells.
  • the application of internal single molecule levels, small animal living bodies and many other aspects is very popular.
  • Cyanine fluorescent dyes including polymethine cyanine dyes, squaraine dyes, and keto acid dyes.
  • polymethine cyanine fluorescence has the most extensive application in the life science field due to its unit positive charge.
  • Related applications have also been reported in the literature; in contrast, squaraine dyes have both positive and negative charges in structure, and are fluorescent dyes in the form of internal salts. The solubility in water and selective localization in living cells are not as good as those in Kagawa. Cyanine dyes are therefore used less in life science analysis, but the conjugated part of the squaraine dye contains an electron-withdrawing tetrabasic acid ring structure, which has better light stability and high fluorescence quantum yield. Chemical dyes are used in fields such as solar cells.
  • the process for synthesizing and preparing squaraine dyes is mature, and the desired squaraine dye can be prepared by heating and refluxing different quaternary ammonium salts and squaric acid in an alcohol solvent, but the preparation of the asymmetric squaraine dye is relatively complicated. Separation and purification are difficult and the yield is low, leading to some difficulties in the application of dye activation labels.
  • the object of the present invention is to overcome the above-mentioned deficiencies of the prior art, and to provide a fluorescent dye and a preparation method and application thereof, aiming at solving the technical problem that the existing squaraine-based fluorescent dyes have limited selective positioning and complicated preparation methods.
  • One aspect of the present invention provides a fluorescent dye having a structural formula of the following formula I,
  • X and Y are the same or different O, S, C(CH 3 ) 2 or NR 6 , and R 2 and R 3 are the same or different hydrogen or functional groups, and R 1 , R 4 , R 5 and R 6 are both As a functional group, Z - is an anion.
  • Another aspect of the present invention provides a method for preparing the above fluorescent dye, which comprises the following steps:
  • the compound represented by formula II is subjected to an addition reaction with a nucleophilic reagent R 1 Z to obtain a compound represented by formula I;
  • the present invention provides the use of the above fluorescent dye in fluorescence imaging of living cells, fluorescent labeling of intracellular microstructures, and STED super-resolution fluorescence imaging.
  • the fluorescent dye provided by the present invention is considered to work from one of the oxygen atoms of the intermediate acid ring of the squaraine cyanine dye.
  • the main improvement method is as follows: Lawesson reagent is a relatively common chemical reagent for converting oxygen into sulfur. This reagent is used in the synthesis modification of squaric acid to replace an oxygen atom replaced by a squaraine with a sulfur atom, and then reacted with a different alkylating agent to form a stable product, and the resulting fluorescent dye structure is passed.
  • the formula is as shown in formula I.
  • the introduction of a substituent group on the neutral acid ring of the squaraine dye can change the charge structure of the squaraine dye and improve the synthesis and application of the dye, and can also improve the oxygen linkage on the squaric acid ring.
  • the group such as an alkyl group is unstable and easily decomposed, and the fluorescent dye has a living cell membrane permeability and can be used for fluorescence imaging of living cell microstructures, and obtains fluorescence of living cells STED super-resolution fluorescence imaging and laser confocal. Imaging.
  • Example 11 is a graph showing the results of living cell laser confocal imaging of ten representative dyes selected in Example 11 of the present invention
  • Figure 2 is a graph showing the results of STED super-resolution fluorescence imaging of macromolecules in two representative dyes selected in Example 11 of the present invention.
  • an embodiment of the present invention provides a fluorescent dye, and the fluorescent dye has the following structural formula:
  • X and Y are the same or different O, S, C(CH 3 ) 2 or NR 6 , and R 2 and R 3 are the same or different hydrogen or functional groups, and R 1 , R 4 , R 5 and R 6 are both As a functional group, Z - is an anion.
  • the fluorescent dye provided by the embodiment of the present invention one of the oxygen atoms of the middle acid ring of the squaraine cyanine dye works, is a relatively common chemical reagent for converting oxygen into sulfur, and uses Lawesson reagent for squaraine
  • an oxygen atom replaced by a squaric acid is replaced with a sulfur atom, and then a stable product formed by reacting with a different alkylating agent is used, and the resulting fluorescent dye has the general formula of Formula I. Shown.
  • the introduction of a substituent group on the neutral acid ring of the squaraine dye can change the charge structure of the squaraine dye and improve the synthesis and application of the dye, and can also improve the oxygen linkage on the squaric acid ring.
  • the group such as an alkyl group is unstable and easily decomposed, and the fluorescent dye has a living cell membrane permeability and can be used for fluorescence imaging of living cell microstructures, and obtains fluorescence of living cells STED super-resolution fluorescence imaging and laser confocal. Imaging.
  • the Z - is a halogen anion or OTs - .
  • R 1 is (CH 2 ) n-1 CH 3 , (CH 2 ) n R 7 , (CH 2 ) m C 6 H 5 or (CH 2 ) m C 6 H 4 R 7 ;
  • R 2 and R 3 are the same or different H, F, Cl, Br, I, (CH 2 ) n-1 CH 3 , (CH 2 ) n R 8 , CH 2 C 6 H 5 , CH 2 C 6 H 4 R 8 , O(CH 2 ) n-1 CH 3 , O(CH 2 ) n R 8 , OCH 2 C 6 H 5 , OCH 2 C 6 H 4 R 8 or CN;
  • R 4 , R 5 and R 6 are the same or different (CH 2 ) n-1 CH 3 , (CH 2 ) n R 8 , CH 2 C 6 H 5 or CH 2 C 6 H 4 R 8 ;
  • R 7 is C 6 H 5 , C 6 H 4 R 9 , SO 3 R 10 or COOR 11
  • R 8 is SO 3 R 10 or COOR 11 ;
  • R 9 , R 10 and R 11 are each a functional group.
  • R 9 is capric acid, boric acid, carboxylic acid, sulfonic acid, amino group, hydroxyl group, mercapto group or C 1-18 alkyl group;
  • R 10 is N(R 12 R 13 R 14 R 15 );
  • R 11 is a C 1-18 alkyl group
  • Another aspect of the present invention provides a method for preparing the above fluorescent dye, which comprises the following steps:
  • the preparation method of the above fluorescent dye wherein the key technology is to replace the oxygen atom on the neutral ring of the squarylium dye with a sulfur atom, wherein the key reagent used is Lawesson's reagent, and then the intermediate sulfur content is prepared.
  • the atomic general intermediate thio squaraine dye is used for the preparation of squaraine dyes of subsequent different substituent groups.
  • the first solvent is preferably a mixed solution of dichloromethane and anhydrous tetrahydrofuran.
  • the temperature of the substitution reaction is preferably from 40 to 50 °C.
  • the molar ratio of the compound of formula III to the Lawson's reagent is preferably 1:1;
  • the temperature of the addition reaction is preferably 25-60 ° C; the molar ratio of the compound represented by the formula II to the nucleophilic reagent R 1 Z is preferably 1: (2-5) .
  • the preparation process of the compound represented by the formula III includes the following steps:
  • the solvent in the squaraine solution is preferably ethanol; the catalyst is preferably triethyl orthoformate; the compound represented by formula V, the compound represented by formula IV and the squaric acid.
  • the molar ratio of squaric acid in the solution is preferably 1: (0.8 - 1.2): (0.8 - 1.2).
  • the detailed process of the method for preparing the fluorescent dye of the embodiment of the present invention is as follows:
  • the present invention finally provides an application of the above fluorescent dye in fluorescence imaging of living cells, fluorescent labeling of intracellular microstructures, and STED super-resolution fluorescence imaging. Because the above fluorescent dye has the permeability of living cell membrane, it can be used for fluorescence imaging of living cell microstructure, and obtain fluorescence imaging such as live cell STED super-resolution fluorescence imaging and laser confocal.
  • the synthetic route of the dye I 1 aI 6 a is as follows, and the specific steps are as follows.
  • the structure of the compound I 1 aI 6 a is characterized as follows:
  • the synthetic route of the dye II 1 a-II 6 a is as follows, and the specific steps are as follows.
  • the synthetic route of the dye III 10 a is as follows, and the specific steps are as follows.
  • the structure of the compound IV 9 a is characterized as follows: 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): 1.28 (m, 6H, CH 3 ), 2.49 (s, 3H, CH 3 ), 3.56 (m, 6H, CH 2 ), 3.98 (s, 2H, CH 2 ), 4.27 (m, 6H, CH 2 ), 4.89 (s, 2H, CH 2 ), 5.95 (s, 1H, CH), 6.14 (s, 1H, CH), 7.09 ( m,3H,ArH), 7.22 (m,7H,ArH), 7.36 (m,4H,ArH), 7.48 (m,2H,ArH).
  • the synthetic route of the dye IV 10 a is as follows, and the specific steps are as follows.
  • V 1 a 1 H-NMR (400MHz, CDCl 3): 1.30 (m, 6H, CH 3), 1.59 (s, 6H, CH 3), 4.36 (m, 4H, CH 2), 4.79 (s, 2H , CH 2 ), 5.98 (s, 1H, CH), 6.22 (s, 1H, CH), 7.08 (m, 2H, ArH), 7.23 (m, 4H, ArH), 7.37 (m, 3H, ArH), 7.59 (m, 3H, ArH).
  • V 2 a HRMS-ESI: m/z calcd M + for C 34 H 32 ClN 2 O 2 S + , 567.1868; found, 567.1871.
  • V 4 a HRMS-ESI: m/z calcd M + for C 35 H 33 N 2 O 3 S + , 561.2206; found, 561.2211.
  • V 6 a HRMS-ESI: m/z calcd M + for C 39 H 41 BN 3 O 5 S + , 674.2854; found, 674.2858.
  • the structure of the compound VI 7 a is characterized as follows: 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): 1.49 (s, 6H, CH 3 ), 3.66 (m, 6H, CH 2 ), 3.95 (m, 2H, CH 2 ), 5.33(s, 2H, CH 2 ), 6.15 (s, 1H, CH), 6.38 (s, 1H, CH), 7.10 (m, 3H, ArH), 7.18 (m, 2H, ArH), 7.37 (m, 5H,ArH), 7.49 (m, 2H, ArH).
  • the intermediate substituents are bonded to different substituent groups to obtain an exemplary mismatch dye VIII 1 a-VIII 10 a.
  • the structure of the compound VIII 7 a is characterized as follows: 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): 3.64 (m, 5H, CH 2 & OH), 3.72 (m, 2H, CH 2 ), 3.99 (m, 2H, CH 2 ) , 4.49 (s, 2H, CH 2 ), 6.13 (s, 1H, CH), 6.37 (s, 1H, CH), 7.10 (m, 2H, ArH), 7.15 (m, 4H, ArH), 7.29 (m) , 5H, ArH), 7.34 (m, 6H, ArH), 7.47 (m, 5H, ArH).
  • the intermediate substituents are bonded to different substituent groups to obtain an exemplary mismatch dye IX 1 a-IX 10 a.
  • the representative structure is as follows.
  • the asymmetric dye X 1 aX 10 a is mainly synthesized.
  • X O
  • the synthetic route of the dye X 10 a is as follows, and the specific steps are as follows.
  • each representative dye molecule (the structural formula shown by I 0 aX 0 a ) is used for the live cell imaging test to test the live cell membrane permeability of the dye and the living cells respectively. Positioning ability, fluorescence imaging and super-resolution imaging effects, the specific experimental operation process is as follows:
  • the ten dyes represented by I 0 aX 0 a were accurately weighed separately, and dissolved in a DMSO solvent to prepare a dye solution (mother liquor) having a concentration of 1 mM, which was placed in a refrigerator for use.
  • Figure 1(a) corresponds to I 0 a;
  • Figure 1 (b) corresponds to II 0 a;
  • Figure 1 (c) corresponds to III 0 a;
  • Figure 1 (d) corresponds to IV 0 a;
  • Figure 1 (e) corresponds to V 0 a;
  • Figure 1 (f) corresponds VI 0 a;
  • Figure 1 (g) corresponds to VII 0 a;
  • Figure 1 (h) corresponds to VIII 0 a;
  • Figure 1 (i) corresponds to IX 0 a.
  • Fig. 1 and Fig. 2 show that the dye of the invention has good living cell membrane permeability and living intracellular localization ability, and can be well applied to the field of positioning imaging and STED super-resolution imaging in living cells.

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Abstract

公开了一种荧光染料及其制备方法和应用，所述荧光染料的结构通式如式I所示，其中，X和Y为相同或不同的O、S、C(CH3)2或NR6，R2和R3为相同或不同的氢或官能团，R1、R4、R5和R6均为官能团，Z-为负离子。该荧光染料具有活细胞膜通透性，可用于活细胞微结构荧光成像，同时可获取活细胞STED超分辨荧光成像及激光共聚焦等荧光成像。

Description

荧光染料及其制备方法和应用 技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种荧光染料及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，随着生命科学的快速发展，特别细胞生物学的发展，分子荧光成像技术也迅速发展起来，包括基于荧光成像分析技术的各种仪器及设备的开发与发展，如共聚焦荧光成像显微镜、荧光光谱/寿命仪等，尤其是最近迅速发展起来的可用于细胞内微观结构研究的超分辨成像方法，如受激辐射损耗的超分辨成像方法(STED)、偏振态的超分辨成像等可以突破光学衍射极限限制，提供小于200nm尺寸微观结构的高分辨成像，而作为荧光成像及超分辨荧光成像关键组成之一的荧光染料的发展对成像技术的发展与生物成像分析的进步具有关键作用。然而，STED超分辨成像是基于物理学受激辐射的原理提高分辨率的方法，使用的擦除光的能量较高，对荧光材料的光稳定性具有较高的要求，也对生物组织有较大的损伤，难以实现活细胞的STED超分辨成像。研究活细胞的超分辨成像对研究真实的生物学结构与过程更具意义，因此研究与开发更为有效的荧光材料用于活细胞微结构超分辨成像具有重大意义。
常用的荧光成像材料主要包括有机单分子荧光染料、有机聚合物荧光纳米微球与无机纳米发光材料等。与有机聚合物纳米微球和无机纳米发光材料相比，有机单分子荧光染料具有明显的优势而备受关注，是一大类且应用很广的材料。染料种类多样，常用的有机荧光染料的发光波长范围可以分为香豆素类，萘酰亚胺类，BODIPY类，荧光素类，罗丹明类，菁类荧光染料等，由于这些染料具有合适的吸收发射性质、低的细胞毒性等优点在生命科学分析中具有广泛的 应用。相比这些染料中，菁类荧光染料具有吸收、发射波长可从400～800nm范围内可调，大的摩尔吸光系数(×10 5)、合适的荧光量子产率及低的细胞毒性等在细胞内单分子水平、小动物活体等诸多方面的应用广受欢迎。
菁类荧光染料，包括多甲川菁染料、方酸菁染料及克酮酸菁染料等，其中多甲川菁类荧光由于其带一个单位正电荷，结构可以修饰在生命科学领域具有最广泛的应用，相关应用文献报道也最多；相比之下，方酸菁染料在结构上同时有正负电荷，属于内盐形式的荧光染料，在水中溶解性及活细胞内的选择性定位染色都不如甲川类菁染料，因此在生命科学分析方面应用较少，但方酸菁染料共轭部分含有吸电子的四元方酸环结构，具有比较好的光稳定性和高的荧光量子产率，多作为敏化染料用于太阳能电池等领域。
目前合成、制备方酸菁染料的工艺方法成熟，将不同季铵盐与方酸在醇溶剂中加热回流即可制备所需要的方酸菁染料，但不对称的方酸菁染料的制备相对复杂分离纯化比较困难而且产率也很低，导致在染料活化标记应用方面存在一定困难。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种荧光染料及其制备方法和应用，旨在解决现有方酸菁类荧光染料选择性定位有限及其制备方法复杂的技术问题。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明一方面提供一种荧光染料，所述荧光染料的结构通式如下式I所示，
Figure PCTCN2017117597-appb-000001
其中，X和Y为相同或不同的O、S、C(CH 3) 2或NR 6，R 2和R 3为相同或 不同的氢或官能团，R 1、R 4、R 5和R 6均为官能团，Z －为负离子。
本发明另一方面提供一种上述荧光染料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供式III所示的化合物，以及劳森试剂；
将式III所示的化合物和所述劳森试剂溶于第一溶剂中，在惰性气体中加热进行取代反应，得到式II所示的化合物；
将式II所示的化合物与亲核试剂R 1Z进行加成反应，得到式I所示的化合物；
Figure PCTCN2017117597-appb-000002
最后，本发明提供一种上述荧光染料在活细胞荧光成像、细胞内微观结构的荧光标记与STED超分辨荧光成像中的应用。
本发明提供的荧光染料，考虑从方酸类菁染料的中间方酸环的其中一个氧原子开展工作，主要改进方法如下：Lawesson试剂是一种比较常见的将氧转变成硫的化学试剂，将此试剂用于方酸的合成改性中使方酸换上的一个氧原子置换成硫原子，然后再使用不同的烷基化试剂与之反应生成的稳定的产物，最终得到的荧光染料结构通式如式I所示。该荧光染料在方酸菁染料的中位方酸环上引入取代基团既可以改变方酸染料的电荷结构又可改善染料的合成与应用方面的问题，还可以改善方酸环上的氧连接烷基等基团不稳定、容易离去分解的问题，且该荧光染料具有活细胞膜通透性，可用于活细胞微结构荧光成像，同获取活细胞STED超分辨荧光成像及激光共聚焦等荧光成像。
附图说明
图1为本发明实施例11中所选十种代表性染料的活细胞激光共聚焦成像结果图；
图2为本发明实施例11所选两种代表性染料在巨噬细胞内的STED超分辨荧光成像结果图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一方面，本发明实施例提供了一种荧光染料，所述荧光染料的结构通式如下式I所示，
Figure PCTCN2017117597-appb-000003
其中，X和Y为相同或不同的O、S、C(CH 3) 2或NR 6，R 2和R 3为相同或不同的氢或官能团，R 1、R 4、R 5和R 6均为官能团，Z －为负离子。
本发明实施例提供的荧光染料，方酸类菁染料的中间方酸环的其中一个氧原子开展工作，是一种比较常见的将氧转变成硫的化学试剂，将Lawesson试剂用于方酸菁染料的合成改性中，使方酸换上的一个氧原子置换成硫原子，然后再使用不同的烷基化试剂与之反应生成的稳定的产物，最终得到的荧光染料结构通式如式I所示。该荧光染料在方酸菁染料的中位方酸环上引入取代基团既可以改变方酸染料的电荷结构又可改善染料的合成与应用方面的问题，还可以改善方酸环上的氧连接烷基等基团不稳定、容易离去分解的问题，且该荧光染料具有活细胞膜通透性，可用于活细胞微结构荧光成像，同获取活细胞STED超分辨荧光成像及激光共聚焦等荧光成像。
进一步地，在上述式I所示的荧光染料中，所述Z －为卤素负离子或OTs －。
进一步地，在上述式I所示的荧光染料中，
R 1为(CH 2) n－1CH 3、(CH 2) nR 7、(CH 2) mC 6H 5或(CH 2) mC 6H 4R 7；
R 2和R 3为相同或不同的H、F、Cl、Br、I、(CH 2) n－1CH 3、(CH 2) nR 8、CH 2C 6H 5、CH 2C 6H 4R 8、O(CH 2) n－1CH 3、O(CH 2) nR 8、OCH 2C 6H 5、OCH 2C 6H 4R 8或CN；
R 4、R 5和R 6为相同或不同的(CH 2) n－1CH 3、(CH 2) nR 8、CH 2C 6H 5或CH 2C 6H 4R 8；
其中，R 7和R 8均为官能团，n和m为整数，且n＝1-18，m＝0-18。
更进一步地，在上述荧光染料中，
R 7为C 6H 5、C 6H 4R 9、SO 3R 10或COOR 11，R 8为SO 3R 10或COOR 11；
其中，R 9、R 10和R 11均为官能团。
更进一步地，在上述荧光染料中，
R 9为胂酸、硼酸、羧酸、磺酸、氨基、羟基、巯基或C 1-18烷基；
R 10为N(R 12R 13R 14R 15)；
R 11为C 1-18烷基；
其中，R 12、R 13、R 14和R 15为相同或不同的H、C 1-18烷基、(CH 2) pOH，n为整数，且p＝0-18。
针对上述式I中X,Y可分别选不同的基团，在以下的优选分子结构中选取X,Y＝C(CH 3) 2,O,S NCH 3或NCH 2CH 3，具体较为优选的亚类代表性分子通式结构列举如下(I na-X na,其中n是整数)：
Figure PCTCN2017117597-appb-000004
本发明另一方面提供一种上述荧光染料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01：提供式III所示的化合物，以及劳森试剂；
S02：将式III所示的化合物和所述劳森试剂溶于第一溶剂中，在惰性气体中加热进行取代反应，得到式II所示的化合物；
S03：将式II所示的化合物与亲核试剂R 1Z进行加成反应，得到式I所示的化合物；
Figure PCTCN2017117597-appb-000005
上述荧光染料的制备方法，其中的关键技术在于将方酸菁染料中位环上的氧原子用硫原子置换，其中使用的关键试剂是劳森试剂(Lawesson’s reagent)，然后将制备的中间含硫原子通用中间体(硫代方酸菁染料)用于后续不同取代基团的方酸菁染料的制备。
进一步地，在步骤S02中，所述第一溶剂优选为为二氯甲烷和无水四氢呋喃的混合溶液。取代反应的温度优选为为40-50℃。式III所示的化合物和所述 劳森试剂的摩尔比为优选为1:1；
进一步地，在步骤S03中，所述加成反应的温度优选为25-60℃；式II所示的化合物和所述亲核试剂R 1Z的摩尔比为优选为1:(2-5)。
更进一步地，上述制备方法中，式III所示的化合物的制备过程包括如下步骤：
E01：提供式VI所示的化合物和式VII所示的化合物；
E02：将式VI所示的化合物与亲核试剂R 4Z进行加成反应，得到式V所示的化合物；
E03：将式VII所示的化合物与亲核试剂R 5Z进行加成反应，得到式IV所示的化合物；
E04：将式V所示的化合物和式IV所示的化合物与方酸溶液混合，在催化剂的条件下进行催化反应得到式III所示的化合物；
Figure PCTCN2017117597-appb-000006
进一步地，在步骤E04中：所述方酸溶液中的溶剂优选为乙醇；所述催化剂优选为为原甲酸三乙酯；式V所示的化合物、式IV所示的化合物与所述方酸溶液中的方酸的摩尔比优选为1:(0.8-1.2)：(0.8-1.2)。
具体地，本发明实施例的荧光染料的制备方法详细过程如下：
(1)连有取代基R 4或R 5的2，3，3-三甲基-5-R 2(R 3)-3H-吲哚啉、苯并吲哚林及相关取代的苯并噻唑、苯并恶唑或苯并咪唑等(I ne)与R 4(R 5)CH 2Z反应制得相应季铵盐I nd-X nd，其中Z是卤素或者OTs -，Z –是卤素负离子或者OTs -；反应温度80～148℃，反应时间6～36小时，反应溶剂选自甲苯、邻二氯苯、乙醇或乙腈，I ne类化合物与R 4(R 5)CH 2Z的投料摩尔比1:1～1:4；该反应步骤中，如果Z是氯、溴时，在反应的过程中可以加入少量KI作为催化剂，有利于提高反应的速率，缩短反应时间t。
(2)相应方酸菁染料的合成：
a.对称方酸菁染料的合成(X＝Y，I nc-IV nc)
首先取1，2-二羟基-3，4-环丁烯二酮1个mol置于一定量无水乙醇中，向其中加入催化量的原甲酸三乙酯，氮气保护下加热回流，直到所有的固体溶解消失后，加入2.2～2.5mol的吲哚啉季铵盐，继续加热回流直到溶液变成深蓝色，停止加热冷却至室温后，真空蒸发溶剂后，进行分离纯化得到相应的蓝色固体产物。
b.不对称方酸菁染料的合成(X≠Y，V nc-X nc)
首先取1,2-二羟基-3,4-环丁烯二酮1个mol置于一定量无水乙醇中，向其中加入催化量的原甲酸三乙酯，氮气保护下加热回流，直到所有的固体溶解消失后，加入1个mol的A季铵盐，加热回流直到反应完，再加入季铵盐B(1～1.2mol)继续加热直到原料全部消耗，冷却至室温后，真空下蒸发溶剂，柱色谱分离纯化得到相应蓝色固体。
c.染料中位方酸氧原子的硫代(I nb-X nb)
取1mol的染料I nc-X nc置于100mL单口圆底烧瓶中，加入无水二氯甲烷/无水四氢呋喃混合溶剂30mL将固体染料完全溶解后，向其中加入硫代试剂1mol(将氧原子置换成硫原子)，在氩气保护氛围中在40℃下加热2～5小时后，停止加热，真空减压除掉溶剂，注意做好保护措施，防止气味扩散，无水乙醚与正己烷混合洗涤残余物后，将固体溶解进行柱色谱层析分离纯化得到相应蓝色中间体(I nb-X nb)。
d.目标染料的合成制备(I na-X na)
取1mol的硫代方酸染料(I nb-X nb)置于20mL无水乙腈中，向其中加入相应的亲电试剂(R 1X)2～5mol后，在常温到60℃环境下加热不同时间，具体反应进度通过TLC监测，待反应完成后，真空蒸发溶剂，硅胶柱色谱层析分离获得不同目标染料(I na-X na)，产率在30-80％不等。
最后，本发明实施例最后提供一种上述荧光染料在活细胞荧光成像、细胞 内微观结构的荧光标记与STED超分辨荧光成像中的应用。因上述荧光染料具有活细胞膜通透性，可用于活细胞微结构荧光成像，同获取活细胞STED超分辨荧光成像及激光共聚焦等荧光成像。
本发明先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考对发明进行进一步详细描述，下面结合具体实施例进行详细说明。
实施例1
本实施例中，在分子通式I中，X＝Y＝C(CH 3) 2，基于相同母体结构，R 1-R 5处分别取不同基团的十种代表性染料结构如下所示。
Figure PCTCN2017117597-appb-000007
1、染料I 1a-I 6a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000008
其中，T n(n＝1-6)的结构式：
Figure PCTCN2017117597-appb-000009
(1)2,3,3-三甲基-3H-吲哚啉(1mol)，碘乙烷(2mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热5小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(I 1d)，干燥后保存使用。
(2)取方酸(1mol)置于50mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入2.2mol的上述制备的季铵盐(I 1d)，继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(I 1c)。
(3)取染料(I 1c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(I 1b)。
(4)取硫代方酸染料(I 1b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的溴代中间体T nBr(其中，T n＝T 1-T 6)，常温至60℃搅拌不同时间后，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(I 1a-I 6a)。
化合物I 1a-I 6a的结构表征如下：
I 1a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.38(t,3H,CH 3,J＝8.0Hz),1.41(t,6H,CH 3,J＝8.0Hz),1.83(s,12H,CH 3),3.17(q,2H,CH 2,J＝8.0Hz),4.29(q,4H,CH 2,J＝8.0Hz),6.48(s,2H,CH),7.07(d,2H,ArH,J＝8.0Hz),7.18(t,2H,ArH,J＝8.0Hz),7.35(q,4H,ArH,J＝8.0Hz). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):12.26,13.31,27.71,31.04,40.40,50.14,87.64,110.40,122.61,124.61,128.12,142.02,142.61,173.45,186.68,204.15.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 32H 37N 2OS +,497.2621；found,497.2625.
I 2a:HRMS-ESI:m/z calcd[M+H] +for C 33H 37N 2O 3S +,541.2447；found,541.2452.
I 3a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.41(t,6H,CH 3,J＝8.0Hz),1.83(s,12H,CH 3),3.70(s,2H,CH 2),4.29(q,4H,CH 2,J＝8.0Hz),6.48(s,2H,CH),7.07(m,4H,ArH),7.18(t,2H,ArH,J＝8.0Hz),7.35(q,4H,ArH,J＝8.0Hz),7.42(m,3H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):12.26,27.71,28.61,40.40,50.14,87.64,110.40,122.61,124.61,126.65,127.71,128.12,128.29,140.83,142.02,142.61, 173.45,186.68,204.15.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 37H 39N 2OS +,559.2778；found,559.2781.
I 4a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 37H 38N 3O 3S +,604.2628；found,604.2633.
I 5a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.43(t,6H,CH 3,J＝8.0Hz),1.70(m,14H,CH 3&CH 2),1.85(m,2H,CH 2),2.01(m,2H,CH 2),2.72(t,2H,CH 2,J＝8.0Hz),3.11(m,2H,CH 2),3.28(m,2H,CH 2),3.63(t,2H,CH 2,J＝8.0Hz),4.22(q,4H,CH 2,J＝8.0Hz),5.72(s,2H,CH),7.17(d,2H,ArH,J＝8.0Hz),7.29(m,2H,ArH),7.39(m,4H,ArH),7.46(m,2H,ArH),7.96(d,2H,ArH,J＝8.0Hz),9.69(s,1H,NH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):12.57,25.19,26.17,27.59,30.00,32.27,37.24,40.74,41.80,50.64,88.32,111.49,120.01,122.58,126.41,128.87,131.19,137.11,140.59,141.01,142.53,142.61,171.82,171.96,172.01,173.08,173.43,174.12,175.65.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 44H 51AsN 3O 2S 3 +,824.2354；found,824.2358.
I 6a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 42H 48N 3O 2S +,658.3462；found,658.3466.
2、染料I 7a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000010
(1)2,3,3-三甲基-3H-吲哚啉(1mol)，溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(I 2d)，干燥后保存后面使用。
(2)取方酸(1mol)置于50mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入2.2mol的上述制备的季铵盐(I 2d)，继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(I 2c)。
(3)取染料(I 2c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(I 2b)。
(4)取硫代方酸染料(I 2b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入碘乙烷(2.5mol)后，室温热搅拌2小时后，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(I 7a)。
化合物I 7a的结构表征如下： 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.39(t,3H,CH 3,J＝8.0Hz),1.83(s,12H,CH 3),3.19(q,2H,CH 2,J＝8.0Hz),3.58(m,6H,CH 2&OH),3.98(m,4H,CH 2),6.48(s,2H,CH),7.07(d,2H,ArH,J＝8.0Hz),7.18(t,2H,ArH,J＝8.0Hz),7.35(q,4H,ArH,J＝8.0Hz). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):13.31,27.71,31.04,40.40,53.14,59.81,87.64,110.40,122.61,124.56,128.12,142.02,142.63,173.45,186.68,204.10.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 32H 37N 2O 3S +,529.2519；found,529.2523.
3、染料I 8a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000011
(1)2,3,3-三甲基-3H-吲哚啉(1mol)，溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(I 2d)，干燥后保存后面使用。
(2)2,3,3-三甲基-3H-吲哚啉(1mol)，苄溴(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(I 3d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(1mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入0.8mol的上述制备的季铵盐(I 2d)，与1.2mol的季铵盐(I 3d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(I 3c)。
(4)取染料(I 3c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(I 3b)。
(5)取硫代方酸染料(I 3b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入苄溴(2.5mol)后，室温热搅拌2小时后，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(I 8a)。
化合物I 8a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 42H 41N 2O 2S +,637.2883；found,637.2886.
4、染料I 9a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000012
(1)2,3,3-三甲基-5-溴-3H-吲哚啉(1mol)，对甲苯磺酸二缩乙二醇酯(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流12小时，冷却至室温，使用 无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(I 4d)，干燥后保存后面使用。
(2)2,3,3-三甲基-5-甲基-3H-吲哚啉(1mol)，苄溴(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(I 5d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(1mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入0.8mol的上述制备的季铵盐(I 4d)，与1.2mol的季铵盐(I 5d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(I 4c)。
(4)取染料(I 4c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(I 4b)。
(5)取硫代方酸染料(I 4b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入苄溴(2.5mol)后，室温热搅拌2小时后，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(I 9a)。
化合物I 9a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 42H 48BrN 2O 5S +,771.2462；found,771.2484.
5、染料I 9a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000013
(1)2,3,3-三甲基-5-甲氧基-3H-吲哚啉(I 4e)(1mol)，对溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(I 6d)，干燥后保存后面使用。
(2)2,3,3-三甲基-5-苄氧基-3H-吲哚啉(I 5e)(1mol)，4-乙烯基苄溴(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(I 7d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(1mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入0.8mol的上述制备的季铵盐(I 6d)，与1.2mol的季铵盐(I 7d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(I 5c)。
(4)取染料(I 5c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(I 5b)。
(5)取硫代方酸染料(I 5b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入苄溴(2.5mol)后，室温热搅拌2小时后，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(I 10a)。
化合物I 10a的结构表征如下： 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.83(s,12H,CH 3),2.86(t,1H,CH,J＝8.0Hz),3.56(t,2H,CH 2,J＝8.0Hz),3.65(s,1H,OH),3.83(s,3H,CH 3),3.98(t,2H,CH 2,J＝8.0Hz),4.33(s,2H,CH 2),4.87(s,2H,CH 2),5.16(s,2H,CH 2),5.23(m,1H,＝CH 2),5.74(m,1H,＝CH 2),5.82(s,1H,CH),5.92(s,1H,CH),6.69(m,1H,＝CH),7.19(m,4H,ArH),7.38(m,4H,ArH),7.54(m,2H,ArH),7.86(m,3H,ArH),8.10(m,2H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):22.93,24.70,27.71,49.60,53.14,55.83,58.20,59.81,70.79,74.62,94.64,107.80,110.41,111.52,114.31,124.61,126.80,127.11,128.12,129.73,131.80,133.72,134.30,135.91,142.02,142.61,148.70,149.11,152.93,160.30,163.42,173.45,186.68.HRMS-ESI: m/z calcd M +for C 48H 47N 2O 4S +,747.3251；found,747.3256.
实施例2
本实施例中所列举的仅为部分代表性结构(分子通式I中，X＝Y＝O)，基于相同母体结构，R 1-R 5处分别取不同基团的十种代表性染料结构如下所示。
Figure PCTCN2017117597-appb-000014
1、染料II 1a-II 6a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000015
其中，S n(n＝1-6)的结构式：
Figure PCTCN2017117597-appb-000016
(1)2-甲基苯并噁唑(1mol)，碘乙烷(2mol)一起置于20mL干燥L邻二氯苯中，氮气保护下加热5小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(II 1d)，干燥后保存后面使用。
(2)取方酸(1mol)置于50mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入2.2mol的上述制备的季铵盐(II 1d)，继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(II 1c)。
(3)取染料(II 1c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(II 1b)。
(4)取硫代方酸染料(II 1b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入相应的溴代中间体S nBr(其中，S n＝S 1-S 6)常温至60℃搅拌不同时间后，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(II 1a-II 6a)。
化合物II 1a-II 6a的结构表征如下：
II 1a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.01(t,3H,CH 3,J＝8.0Hz),1.42(t,6H,CH 3,J＝8.0Hz),1.69(m,2H,CH 2),3.24(t,2H,CH 2,J＝8.0Hz),4.37(q,4H,CH 2,J＝8.0Hz),6.69(s,2H,CH),7.09(d,2H,ArH,J＝8.0Hz),7.26(t,2H,ArH,J＝8.0Hz),7.38(q,4H,ArH,J＝8.0Hz). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):12.11,14.20,25.51,34.04,40.40,87.64,110.40,122.61,124.61,128.12,142.02,142.61,173.45,186.68,204.15.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 27H 27N 2O 3S +,459.1737；found,459.1741.
II 2a:HRMS-ESI:m/z calcd[M+H] +for C 26H 25N 2O 6S 2,525.1076；found,525.1081.
II 3a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.39(t,6H,CH 3,J＝8.0Hz),4.41(q,4H,CH 2,J＝8.0Hz),4.62(s,2H,CH 2),6.17(s,2H,CH 2),6.57(s,2H,CH),7.01(m,4H,ArH),7.30(m,3H,ArH),7.38(m,4H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):14.27,43.20,46.01,82.53,101.20,108.79,112.40,122.61,124.61,128.12,133.10,142.02,142.61,148.73,156.31,173.45,186.68,202.09.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 32H 27N 2O 5S +,551.1635；found,551.1638.
II 4a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 31H 26N 3O 5S +,552.1588；found,552.1592.
II 5a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.40(t,6H,CH 3,J＝8.0Hz),4.43(q,4H, CH 2,J＝8.0Hz),4.72(s,2H,CH 2),6.63(s,2H,CH),7.10(m,3H,ArH),7.43(m,6H,ArH),7.62(m,4H,ArH),7.91(m,2H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):13.98,42.40,46.13,83.35,101.12,107.63,112.27,123.52,125.10,128.12,134.03,142.71,144.15,148.10,155.30,174.69,186.04,204.11.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 35H 29N 2O 3S +,557.1893；found,557.1897.
II 6a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 32H 33N 2O 3S +,525.2206；found,525.2210.
2、染料II 7a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000017
(1)2-甲基苯并噁唑(1mol)，溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(II 2d)，干燥后保存后面使用。
(2)取方酸(1mol)置于50mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入2.2mol的上述制备的季铵盐(II 2d)，继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(II 2c)。
(3)取染料(II 2c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(II 2b)。
(4)取硫代方酸染料(II 2b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入环丙基溴(2.5mol)后，室温热搅拌2小时后，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(II 7a)。
化合物II 7a的结构表征如下： 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):0.48(m,2H,CH 2), 0.76(m,2H,CH 2),1.36(m,1H,CH),3.56(s,2H,OH),3.63(q,4H,CH 2,J＝8.0Hz),3.98(q,4H,CH 2,J＝8.0Hz),6.34(s,2H,CH),7.02(d,2H,ArH,J＝8.0Hz),7.21(t,2H,ArH,J＝8.0Hz),7.38(q,4H,ArH,J＝8.0Hz). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):6.89,10.23,42.38,58.71,86.67,109.30,122.11,125.53,127.91,142.17,143.28,174.30,187.10,203.93.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 27H 25N 2O 5S +,489.1479；found,489.1482.
3、染料II 8a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000018
(1)2-甲基苯并噁唑(1mol)，溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(I 2d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基苯并噁唑(1mol)，苄溴(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(II 3d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(1mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入0.8mol的上述制备的季铵盐(II 2d)，与1.2mol的季铵盐(II 3d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(II 3c)。
(4)取染料(II 3c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(II 3b)。
(5)取硫代方酸染料(II 3b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入2-呋喃甲基氯(2.5mol)后，室温热搅拌2小时后，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(II 8a)。
化合物II 8a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 34H 27N 2O 5S +,575.1635；found,575.1639.
4、染料II 9a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000019
(1)2-甲基-5-溴苯并噁唑(1mol)，对甲苯磺酸二缩乙二醇酯(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(II 4d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基-5-甲基苯并噁唑(1mol)，苄溴(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(II 5d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(1mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入0.8mol的上述制备 的季铵盐(II 4d)，与1.2mol的季铵盐(II 5d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(II 4c)。
(4)取染料(II 4c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(II 4b)。
(5)取硫代方酸染料(II 4b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入
Figure PCTCN2017117597-appb-000020
(2.5mol)后，室温热搅拌2小时后，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(II 9a)。
化合物II 9a的结构表征如下： 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):2.35(s,3H,CH 3),3.06(t,2H,CH 2,J＝8.0Hz),3.41(m,6H,CH 2),3.58(s,2H,OH),3.67(m,4H,CH 2),4.06(m,4H,CH 2),5.41(s,2H,CH 2),5.93(s,1H,CH),6.15(s,1H,CH),7.13(m,3H,ArH),7.29(m,5H,ArH),7.46(m,3H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):21.61,33.90,44.38,45.29,60.31,66.12,69.40,73.14,84.33,108.07,116.80,122.11,125.53,131.07,143.26,146.82,159.42,174.30.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 36H 36BrN 2O 7S +,719.1421；found,719.1425.
5、染料II 10a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000021
(1)2-甲基-5-甲氧基苯并噁唑(II 4e)(1mol)，对溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流12小时，冷却至室温，使用无水乙 醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(II 6d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基-5-苄氧基苯并噁唑(II 5e)(1mol)，4-乙烯基苄溴(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(II 7d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(1mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入0.8mol的上述制备的季铵盐(II 6d)，与1.2mol的季铵盐(II 7d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(II 5c)。
(4)取染料(II 5c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(II 5b)。
(5)取硫代方酸染料(II 5b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入炔丙基溴(2.5mol)后，室温热搅拌2小时后，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(II 10a)。
化合物II 10a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 43H 37N 2O 5S +,693.2418；found,693.2423.
实施例3
本实施例中所列举的仅为部分代表性结构(分子通式I中，X＝Y＝S)，基于相同母体结构，R 1-R 5处分别取不同基团的十种代表性染料结构如下所示，具体合成步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000022
1、染料III 1a-III 6a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000023
其中，U n(n＝1-6)的结构式：
Figure PCTCN2017117597-appb-000024
(1)2-甲基苯并噻唑(1mol)，碘丙烷(2mol)一起置于20mL干燥L邻二氯苯中，氮气保护下加热5小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(III 1d)，干燥后保存后面使用。
(2)取方酸(1mol)置于50mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入2.2mol的上述制备的季铵盐(III 1d)，继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(III 1c)。
(3)取染料(III 1c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(III 1b)。
(4)取硫代方酸染料(III 1b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的溴代中间体U nBr(其中，U n＝U 1-U 6)，常温至60℃搅拌不同时间后，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(III 1a-III 6a)。
化合物III 1a-III 6a的结构表征如下：
III 1a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 29H 31N 2OS 3 +,519.1593；found,519.1598.
III 2a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.04(t,6H,CH 3,J＝8.0Hz),1.39(m,4H,CH 2),1.43(s,9H,CH 3),4.30(t,4H,CH 2,J＝8.0Hz),6.31(s,2H,CH),7.17(d,2H,ArH,J＝8.0Hz),7.39(t,2H,ArH,J＝8.0Hz),7.58(q,4H,ArH,J＝8.0Hz). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):11.40,22.71,32.83,46.02,52.64,89.50,109.81,122.47,125.10,127.65,142.11,144.36,176.22,185.04,202.90.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 30H 33N 2OS 3 +,533.1750；found,533.1754.
III 3a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 33H 30N 2O 4S 4,646.1088；found,647.1093.
III 4a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.03(t,6H,CH 3,J＝8.0Hz),1.37(m,4H,CH 2),2.43(s,3H,CH 3),4.27(t,4H,CH 2,J＝8.0Hz),4.59(s,2H,CH 2),6.23(s,2H,CH),7.10(m,3H,ArH),7.17(m,3H,ArH),7.39(t,2H,ArH,J＝8.0Hz),7.58(q,4H,ArH,J＝8.0Hz). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):10.79,21.33,21.71,43.09,53.10,91.06,108.98,122.11,124.83,128.07,138.10,141.80,143.01,145.24,177.35,184.20,203.81.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 34H 33N 2OS 3 +,581.1750；found,581.1754.
III 5a:HRMS-ESI:m/z calcd[M+Cl] +for C 32H 31ClN 3OS 3 +,604.1312；found,604.1316.
III 6a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.01(t,6H,CH 3,J＝8.0Hz),1.41(m,4H,CH 2),4.31(t,4H,CH 2,J＝8.0Hz),5.16(s,2H,CH 2),6.33(s,2H,CH),7.13(m,5H,ArH),7.38(m,4H,ArH),7.61(m,3H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):10.90,22.70,36.62,54.04,90.63,109.30,122.56,123.90,127.61,138.40,142.07, 144.12,146.37,178.51,187.40.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 32H 30N 3OS 3 +,568.1546；found,568.1551.
2、染料III 7a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000025
(1)2-甲基苯并噻唑(1mol)，溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(III 2d)，干燥后保存后面使用。
(2)取方酸(1mol)置于50mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入2.2mol的上述制备的季铵盐(III 2d)，继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(III 2c)。
(3)取染料(III 2c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(III 2b)。
(4)取硫代方酸染料(III 2b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入4-丁氧苄基溴(2.5mol)后，60℃加热搅拌2小时后，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(III 7a)。
化合物III 7a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 35H 35N 2O 4S 3 +,643.1753；found,643.1757.
3、染料III 8a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000026
(1)2-甲基苯并噻唑(1mol)，溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(III 2d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基苯并噻唑(1mol)，苄溴(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(III 3d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(1mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入0.8mol的上述制备的季铵盐(III 2d)，与1.2mol的季铵盐(III 3d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(III 3c)。
(4)取染料(III 3c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(III 3b)。
(5)取硫代方酸染料(III 3b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入三缩乙二醇对甲苯磺酸酯(2.5mol)后，50℃下加热搅拌2小时后，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(III 8a)。
化合物III 8a的结构表征如下： 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):2.98(t,2H,CH 2,J＝8.0Hz),3.58(m,12H,CH 2),4.01(t,2H,CH 2,J＝8.0Hz),5.42(s,2H,CH 2), 5.94(s,1H,CH),6.13(s,1H,CH),7.11(m,4H,ArH),7.32(m,4H,ArH),7.48(m,2H,ArH),7.59(m,3H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):32.81,54.55,55.60,61.31,63.07,69.73,70.34,73.48,89.50,109.13,117.60,122.74,124.16,126.53,130.90,143.11,147.75,158.30,173.64.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 35H 35N 2O 5S 3 +,659.1703；found,659.1709.
4、染料III 9a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000027
(1)2-甲基-5-溴苯并噻唑(1mol)，对甲苯磺酸二缩乙二醇酯(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(III 4d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基-5-甲基苯并噻唑(1mol)，苄溴(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(III 5d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(1mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入0.8mol的上述制备的季铵盐(III 4d)，与1.2mol的季铵盐(III 5d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(III 4c)。
(4)取染料(III 4c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(III 4b)。
(5)取硫代方酸染料(III 4b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入环己基溴(2.5mol)后，室温热搅拌2小时后，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(III 9a)。
化合物III 9a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 38H 38BrN 2O 3S 3 +,745.1222；found,745.1225.
5、染料III 10a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000028
(1)2-甲基-5-甲氧基苯并噻唑(III 4e)(1mol)，对溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(III 6d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基-5-苄氧基苯并噻唑(III 5e)(1mol)，4-乙烯基苄溴(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(III 7d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(1mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入0.8mol的上述制备 的季铵盐(III 6d)，与1.2mol的季铵盐(III 7d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(III 5c)。
(4)取染料(III 5c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(III 5b)。
(5)取硫代方酸染料(III 5b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入炔2-噻吩甲基对甲苯磺酸酯(2.5mol)后，35℃下加热搅拌2小时后，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(III 10a)。
化合物III 10a的结构表征如下： 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):3.67(s,1H,OH),3.83(m,5H,CH 2&CH 3),4.01(t,2H,CH 2,J＝8.0Hz),4.13(s,2H,CH 2),5.18(m,3H,CH 2&＝CH 2),5.42(s,2H,CH 2),5.66(m,1H,＝CH 2),5.97(s,1H,CH),6.16(s,1H,CH),6.63(m,1H,＝CH),7.02(m,6H,ArH),7.33(m,2H,ArH),7.45(m,8H,ArH),7.67(m,2H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):31.30,52.91,54.82,55.80,63.15,70.88,90.61,111.03,114.32,116.49,118.34,122.74,124.16,125.18,126.53,128.50,130.90,133.65,143.11,147.44,158.30,173.64.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 44H 37N 2O 4S 4 +,785.1631；found,785.1635.
实施例4
本实施例中所列举的仅为部分代表性结构(分子通式I中，X＝Y＝NCH 2CH 3)，基于相同母体结构，R 1-R 5处分别取不同基团的十种代表性染料结构分别列举如如下所示。
Figure PCTCN2017117597-appb-000029
1、染料IV 1a-IV 6a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000030
其中，V n(n＝1-6)的结构式：
Figure PCTCN2017117597-appb-000031
(1)2-甲基-3-N-乙基苯并咪唑(1mol)，2-溴乙基甲基醚(2mol)一起置于20mL干燥邻二氯苯中，氮气保护下加热35小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(IV 1d)，干燥后保存后面使用。
(2)取方酸(1mol)置于50mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入2.2mol的上述制备的季 铵盐，继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(IV 1c)。
(3)取染料(IV 1c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(IV 1b)。
(4)取硫代方酸染料(IV 1b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的溴代中间体V nBr(其中，V n＝V 1-V 6) ，不同温度下搅拌一定时间后，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(IV 1a-IV 6a)。
化合物IV 1a-IV 6a的结构表征如下：
IV 1a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.30(t,6H,CH 3,J＝8.0Hz),2.28(s,3H,CH 3),3.29(s,6H,CH 3),3.57(t,4H,CH 2,J＝8.0Hz),4.01(m,6H,CH 2),4.25(t,4H,CH 2,J＝8.0Hz),6.15(s,2H,CH),7.11(d,2H,ArH,J＝8.0Hz),7.20(t,2H,ArH,J＝8.0Hz),7.38(q,4H,ArH,J＝8.0Hz). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):14.71,26.80,44.13,44.85,50.35,59.02,69.25,89.87,110.08,114.53,123.16,124.57,128.21,144.24,158.10,172.87,203.65.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 33H 39N 4O 4S +,587.2687；found,587.2691.
IV 2a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 38H 41N 4O 4S +,649.2843；found,649.2848.
IV 3a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.29(t,6H,CH 3,J＝8.0Hz),3.26(s,6H,CH 3),3.55(t,4H,CH 2,J＝8.0Hz),3.98(t,4H,CH 2,J＝8.0Hz),4.25(q,4H,CH 2,J＝8.0Hz),4.59(s,2H,CH 2),5.15(m,1H,＝CH 2),5.58(m,1H,＝CH 2),6.34(s,2H,CH),6.60(m,1H,＝CH),7.13(m,4H,ArH),7.24(m,3H,ArH),7.44(m,5H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):14.33,14.87,42.10,44.61,51.11，59.80,70.36,90.54,110.17,114.42,117.49,123.16,124.57,128.21,129.32,144.24,157.12,171.98.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 39H 43N 4O 3S +,647.3050；found,647.3053.
IV 4a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 40H 47N 4O 3S +,663.3363；found,647.3067.
IV 5a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.27(t,6H,CH 3,J＝8.0Hz),1.53(m,8H,CH 2),1.80(m,2H,CH 2),2.35(m,1H,CH),3.26(s,6H,CH 3),3.58(t,4H,CH 2,J＝8.0Hz),3.99(t,4H,CH 2,J＝8.0Hz),4.05(s,2H,CH 2),4.28(q,4H,CH 2,J＝8.0 Hz),6.31(s,2H,CH),7.13(d,2H,ArH,J＝8.0Hz),7.25(m,2H,ArH),7.41(q,4H,ArH,J＝8.0Hz). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):14.75,25.35,28.13,39.70,44.89,50.97,60.01,70.25,91.54,109.73,116.49,122.80,127.45,129.52,145.69,157.63,173.40.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 38H 47N 4O 4S +,655.3313；found,655.3315.
IV 6a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 43H 51N 4O 9S +,799.3371；found,799.3375.
2、染料IV 7a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000032
(1)2-甲基-3-N-乙基苯并咪唑(1mol)，溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(IV 2d)，干燥后保存后面使用。
(2)取方酸(1mol)置于50mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入2.2mol的上述制备的季铵盐(IV 2d)，继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(IV 2c)。
(3)取染料(IV 2c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(IV 2b)。
(4)取硫代方酸染料(IV 2b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入4-甲硫基苄基氯(2.5mol)后，室温热搅拌2小时后，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(IV 7a)。
化合物IV 7a的结构表征如下： 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.26(t,6H,CH 3,J＝8.0Hz),2.53(s,3H,CH 3),3.66(t,4H,CH 2,J＝8.0Hz),4.03(t,4H,CH 2,J＝ 8.0Hz),4.25(q,4H,CH 2,J＝8.0Hz),4.69(s,2H,CH 2),6.29(s,2H,CH),7.12(m,6H,ArH),7.27(m,3H,ArH),7.47(m,3H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):13.79,42.04,43.99,51.58,63.74,92.32,108.45,117.18,119.30,123.06,127.09,129.74,137.70,146.54,158.65,174.04.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 36H 39N 4O 3S 2 +,639.2458；found,639.2461.
3、染料IV 8a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000033
(1)2-甲基-3-N-乙基苯并咪唑(1mol)，溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(IV 2d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基-3-N-乙基苯并咪唑(1mol)，苄溴(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(IV 3d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(1mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入0.8mol的上述制备的季铵盐(IV 2d)，与1.2mol的季铵盐(IV 3d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(IV 3c)。
(4)取染料(IV 3c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(IV 3b)。
(5)取硫代方酸染料(IV 3b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入烯丙基溴(4mol)后，室温热搅拌2小时后，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(IV 8a)。
化合物IV 8a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 36H 37N 4O 2S +,589.2632；found,589.2638.
4、染料IV 9a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000034
(1)2-甲基-3-N-乙基-5-溴苯并咪唑(1mol)，对甲苯磺酸二缩乙二醇酯(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(IV 4d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基-3-N-乙基-5-甲基苯并咪唑(1mol)，苄溴(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(IV 5d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(1mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入0.8mol的上述制备 的季铵盐(IV 4d)，与1.2mol的季铵盐(IV 5d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(IV 4c)。
(4)取染料(IV 4c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(IV 4b)。
(5)取硫代方酸染料(IV 4b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入2-溴乙酸苯酯(2mol)后，40℃下搅拌2小时后，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(IV 9a)。
化合物IV 9a的结构表征如下： 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.28(m,6H,CH 3),2.49(s,3H,CH 3),3.56(m,6H,CH 2),3.98(s,2H,CH 2),4.27(m,6H,CH 2),4.89(s,2H,CH 2),5.95(s,1H,CH),6.14(s,1H,CH),7.09(m,3H,ArH),7.22(m,7H,ArH),7.36(m,4H,ArH),7.48(m,2H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):14.08,21.93,36.74,42.16,47.51,53.90,57.15,61.78,69.23,88.71,95.44,107.80,110.72,114.63,117.15,119.03,121.52,123.04,127.71,129.94,137.83,146.40,158.65,173.11.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 44H 44BrN 4O 5S +,819.2210；found,819.2214.
5、染料IV 10a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000035
(1)2-甲基-3-N-乙基-5-甲氧基苯并咪唑(IV 4e)(1mol)，对溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(IV 6d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基-3-N-乙基-5-苄氧基苯并咪唑(IV 5e)(1mol)，4-乙烯基苄溴(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(IV 7d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(1mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入0.8mol的上述制备的季铵盐(IV 6d)，与1.2mol的季铵盐(IV 7d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(IV 5c)。
(4)取染料(IV 5c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(IV 5b)。
(5)取硫代方酸染料(IV 5b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入溴乙酸乙酯(2.5mol)后，40℃下加热搅拌2小时后，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(IV 10a)。
化合物IV 10a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 47H 49N 4O 6S +,797.3367；found,797.3371.
实施例5
本实施例项目中主要合成不对称染料后，中位连接不同取代基团获得不对成目标染料V 1a-V 10a，在结构通式I中，X＝C(CH 3) 2,Y＝O代表结构如下所示。
Figure PCTCN2017117597-appb-000036
1、染料V 1a-V 6a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000037
其中，Y n(n＝1-6)的结构式：
Figure PCTCN2017117597-appb-000038
(1)2，3，3-三甲基-3H-吲哚啉(V 4e)(1mol)，碘乙烷(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(V 1d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基苯并噁唑(V 5e)(1mol)，碘乙烷(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(V 1d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(V 1d)与1mol的季铵盐(V 1d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(V 1c)。
(4)取染料(V 1c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(V 1b)。
(5)取硫代方酸染料(V 5b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的溴代中间体Y nBr(其中，Y n＝Y 1-Y 6) ，(2.5mol)后，室温或加热搅拌不同时间小时后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(V 1a-V 6a)。
化合物V 1a-V 6a的结构表征如下：
V 1a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.30(m,6H,CH 3),1.59(s,6H,CH 3),4.36(m,4H,CH 2),4.79(s,2H,CH 2),5.98(s,1H,CH),6.22(s,1H,CH),7.08(m,2H,ArH),7.23(m,4H,ArH),7.37(m,3H,ArH),7.59(m,3H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):13.81,14.45,24.74,42.20,46.51,55.09,89.63,96.44,108.70,111.52,115.01,117.85,120.03,121.48,124.90,127.71,130.94,137.13,141.65,152.97,158.72,173.10,187.23.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 34H 32FN 2O 2S +,819.2210；found,819.2215.
V 2a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 34H 32ClN 2O 2S +,567.1868；found,567.1871.
V 3a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.33(m,6H,CH 3),1.57(s,6H,CH 3),4.35(m,4H,CH 2),4.72(s,2H,CH 2),5.91(m,1H,＝CH 2),6.01(s,1H,CH),6.19(m,1H,＝CH 2),6.23(s,1H,CH),6.28(m,1H,＝CH),7.09(m,3H,ArH),7.23(m,3H,ArH),7.49(m,2H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):12.79,13.88,25.10,45.63,51.90,55.61,91.44,98.28,109.15,112.42,115.11,118.60,120.56,122.41,126.03,131.12,135.84,142.80,152.52,155.90,174.22.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 31H 31N 2O 3S +,511.2050；found,511.2054.
V 4a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 35H 33N 2O 3S +,561.2206；found,561.2211.
V 5a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.30(m,6H,CH 3),1.58(s,6H,CH 3),3.22(q,4H,CH 2,J＝8.0Hz),4.15(m,6H,CH 2),5.99(s,1H,CH),6.18(s,1H,CH),7.15(m,3H,ArH),7.28(m,6H,ArH),7.48(m,3H,ArH),8.89(s,1H,NH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):13.03,14.17,24.90,27.87,34.75,45.60,56.51,90.24,99.05,109.10,112.89,114.03,117.50,109.84,121.40,127.31,130.48,134.80,143.77,150.92,156.10,172.62.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 37H 37AsN 3O 3S 3 +,742.1208；found,742.1213.
V 6a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 39H 41BN 3O 5S +,674.2854；found,674.2858.
2、染料V 7a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000039
(1)2，3，3-三甲基-3H-吲哚啉(V 4e)(1mol)，2-溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(V 2d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基苯并噁唑(V 5e)(1mol)，2-溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(V 2d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(V 2d)与1mol的季铵盐(V 2d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(V 2c)。
(4)取染料(V 2c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(V 2b)。
(5)取硫代方酸染料(V 2b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的中间体3-溴丙基三乙氧基硅烷(2.5mol)后，加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(V 7a)。
化合物V 7a的结构表征如下： 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):0.48(t,2H,CH 2,J＝8.0Hz),1.20(t,9H,CH 3,J＝8.0Hz),1.51(s,6H,CH 3),2.10(m,2H,CH 2),3.24(q,2H,CH 2,J＝8.0Hz),3.68(m,6H,CH 2),3.88(m,8H,CH 2),6.03(s,1H,CH),6.21(s,1H,CH),7.12(m,3H,ArH),7.29(m,3H,ArH),7.46(m,2H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):15.70,17.38,18.49,23.35,35.80,45.22,55.07,58.40,62.65,91.53,99.70,110.01,112.60,114.03,115.94,118.20,121.35,123.09,127.40,130.25,136.50,143.91,149.73,154.10,173.30.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 36H 47N 2O 7SSi +,679.2868；found,679.2872.
3、染料V 8a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000040
(1)2，3，3-三甲基-3H-吲哚啉(V 4e)(1mol)，2-溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(V 2d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基苯并噁唑(V 5e)(1mol)，苄溴(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(V 5d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(V 2d)与1mol的季铵盐(V 5d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(V 3c)。
(4)取染料(V 5c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(V 3b)。
(5)取硫代方酸染料(V 5b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的中间体4-(2-三甲基硅基炔基苄溴)(2.5mol)后，加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(V 8a)。
化合物V 8a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 44H 43N 2O 3SSi +,707.2758；found,707.2763.
4、染料V 19a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000041
(1)2，3，3-三甲基-5-溴-3H-吲哚啉(V 6e)(1mol)，二乙二醇单对甲苯磺酸酯(3mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，氮气保护下加热回流24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(V 7d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基-5-甲基苯并噁唑(V 7e)(1mol)，苄溴(3mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(V 8d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(V 7d)与1mol的季铵盐(V 8d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(V 4c)。
(4)取染料(V 4c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(V 4b)。
(5)取硫代方酸染料(V 4b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的中间体4-苯氧苄基溴(2.5mol)后，加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(V 9a)。
化合物V 9a的结构表征如下： 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.50(s,6H,CH 3),2.38(s,3H,CH 3),3.59(m,6H,CH 2),4.15(t,2H,CH 2,J＝8.0Hz),4.63(s,2H,CH 2),4.88(s,2H,CH 2),6.04(s,1H,CH),6.28(s,1H,CH),7.07(m,4H,ArH),7.21(m,8H,ArH),7.36(m,4H,ArH),7.51(m,3H,ArH),7.79(m,1H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):21.17,25.35,42.80,52.42,55.91,61.33,66.80,70.43,89.58,98.04,110.25,111.82,112.51,114.26,115.75,117.60,119.31,121.52,123.14,124.26,127.30,130.65,132.81,136.70,145.22,149.43,154.49,174.20.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 48H 44BrN 2O 5S +,839.2149；found,839.2153.
5、染料V 10a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000042
(1)2，3，3-三甲基-5-甲氧基-3H-吲哚啉(V 8e)(1mol)，十八烷基溴(2mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，加入碘化钾作为催化剂，氮气保护下加热回流24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(V 9d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基-5-苄氧基苯并噁唑(V 9e)(1mol)，溴化庚烷(3mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用 无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(V 10d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(V 9d)与1mol的季铵盐(V 10d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(V 5c)。
(4)取染料(V 5c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(V 5b)。
(5)取硫代方酸染料(V 5b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的中间体炔丙基溴(2.5mol)后，加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(V 10a)。
化合物V 10a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 58H 77N 2O 4S +,897.5599；found,897.5603.
实施例6
本实施例项目中主要合成不对称染料后，中位连接不同取代基团获得示例性不对成染料VI 1a-VI 10a，在结构通式I中，X＝C(CH 3) 2,Y＝S代表结构如下所示。
Figure PCTCN2017117597-appb-000043
1、染料VI 1a-VI 6a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000044
其中，A n(n＝1-6)的结构式：
Figure PCTCN2017117597-appb-000045
(1)2，3，3-三甲基-3H-吲哚啉(V 4e)(1mol)，苄溴(3mol)和碘化钾(0.1mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(V 1d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基苯并噻唑(VI 1e)(1mol)，苄溴(3mol)和碘化钾(0.1mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热48小时，冷却至室温，使用无水 乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(VI 1d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(V 1d)与1mol的季铵盐(VI 1d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(VI 1c)。
(4)取染料(VI 1c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(VI 1b)。
(5)取硫代方酸染料(VI 1b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的溴代中间体A nBr(其中，A n＝A 1-A 6)，(2.5mol)后，室温或加热搅拌不同时间小时后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(VI 1a-VI 6a)。
化合物VI 1a-VI 6a的结构表征如下：
VI 1a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.48(s,6H,CH 3),3.49(m,2H,CH 2),3.76(s,6H,CH 2,CH&CH 3),5.42(s,2H,CH 2),6.06(s,1H,CH),6.31(s,1H,CH),7.11(m,4H,ArH),7.28(m,9H,ArH),7.49(m,5H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):24.90,33.41,41.34,52.26,55.05,58.13,90.06,99.53,108.70,111.42,113.95,116.07,117.94,120.15,123.81,126.34,130.40,133.18,136.60,143.13,148.35,155.02,173.73,205.40.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 42H 36N 3O 3S 2 +,694.2193；found,694.2196.
VI 2a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 44H 38N 3O 3S 2 +,720.2349；found,720.2353.
VI 3a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.58(s,6H,CH 3),3.46(m,8H,CH 2),3.78(m,5H,CH 2&CH),5.44(s,2H,CH 2),6.13(s,1H,CH),6.37(s,1H,CH),7.10(m,4H,ArH),7.24(m,4H,ArH),7.33(m,5H,ArH),7.52(m,5H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):24.90,33.41,41.34,52.26,55.05,58.13,90.06,99.53,108.70,111.42,113.95,116.07,117.94,120.15,123.81,126.34,130.40,133.18,136.60,143.13, 148.35,155.02,173.73,205.40.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 45H 42N 3O 5S 2 +,768.2560；found,768.2565.
VI 4a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 44H 36N 3O 3S 2 +,718.2193；found,768.2597.
VI 5a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.57(s,6H,CH 3),3.50(m,2H,CH 2),3.79(m,3H,CH&CH 2),5.42(s,2H,CH 2),6.16(s,1H,CH),6.39(s,1H,CH),7.08(m,4H,ArH),7.23(m,9H,ArH),7.35(m,5H,ArH),7.50(m,5H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):25.75,33.90,42.46,53.02,54.11,91.39,98.80,108.61,110.20,111.87,113.52,116.10,117.33,118.92,120.25,122.19,123.50,126.81,131.04,133.50,136.93,143.10,148.42,155.08,174.11.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 47H 38N 3O 3S 2 +,756.2349；found,756.2353.
VI 6a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 44H 37N 3O 5S 2,751.2175；found,752.2179.
2、染料VI 7a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000046
(1)2，3，3-三甲基-3H-吲哚啉(V 4e)(1mol)，2-溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(V 2d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基苯并噁唑(VI 1e)(1mol)，2-溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(VI 2d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(V 2d)与1mol的季铵盐(VI 2d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(VI 2c)。
(4)取染料(VI 2c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(VI 2b)。
(5)取硫代方酸染料(VI 2b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的中间体N-氯甲基邻苯二甲酰亚胺(2.5mol)后，加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(VI 7a)。
化合物VI 7a的结构表征如下： 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.49(s,6H,CH 3),3.66(m,6H,CH 2),3.95(m,2H,CH 2),5.33(s,2H,CH 2),6.15(s,1H,CH),6.38(s,1H,CH),7.10(m,3H,ArH),7.18(m,2H,ArH),7.37(m,5H,ArH),7.49(m,2H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):24.75,44.80,54.25,55.83,61.62,63.30,88.90,98.11,109.15,111.09,114.41,115.20,118.73,121.65,124.29,126.30,130.04,133.81,136.60,145.89,147.55,153.90,173.07.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 36H 32N 3O 5S 2 +,650.1778；found,650.1783.
3、染料VI 8a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000047
(1)2，3，3-三甲基-3H-吲哚啉(V 4e)(1mol)，苄溴(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(V 5d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基苯并噻唑(VI 1e)(1mol)，2-溴乙醇(2mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(VI 3d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(V 5d)与1mol的季铵盐(VI 3d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(VI 4c)。
(4)取染料(VI 4c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(VI 3b)。
(5)取硫代方酸染料(VI 3b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的中间体2-氯乙氧乙基邻苯二甲酰亚胺(2.5mol)后，60℃下加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(VI 8a)。
化合物VI 8a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 44H 40N 3O 5S 2 +,754.2404；found,754.2408.
4、染料VI 9a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000048
(1)2，3，3-三甲基-5-溴-3H-吲哚啉(V 6e)(1mol)，二乙二醇单对甲苯磺酸酯(3mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，氮气保护下加热回流24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(V 7d)，干燥后保存后面使用。
(2)2，5-二甲基苯并噻唑(VI 2e)(1mol)，苄溴(3mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(VI 4d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(V 7d)与1mol的季铵盐(VI 4d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(VI 4c)。
(4)取染料(VI 4c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(VI 4b)。
(5)取硫代方酸染料(VI 4b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的中间体2-氨基乙氧乙基对价苯磺酸酯(2.5mol)后，35℃下加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(VI 9a)。
化合物VI 9a的结构表征如下： 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.52(s,6H,CH 3),2.43(s,3H,CH 3),3.03(m,4H,CH 2),3.73(m,10H,CH 2),4.09(t,2H,CH 2,J＝8.0Hz),5.13(s,2H,CH 2,J＝8.0Hz),6.14(s,1H,CH),6.39(s,1H,CH),7.06(m,2H,ArH),7.19(m,6H,ArH),7.44(m,3H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):20.89,24.70,33.81,41.60,50.33,54.60,61.52,69.04,73.11,89.45,100.16,108.04,111.35,113.26,114.90,118.37,121.50,125.18,126.90,131.50,134.96,136.82,144.03,147.78,152.60,173.15.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 39H 43BrN 3O 4S 2 +,760.1873；found,760.1878.
5、染料VI 10a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000049
(1)2，3，3-三甲基-5-甲氧基-3H-吲哚啉(V 8e)(1mol)，十八烷基溴(2mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，加入碘化钾作为催化剂，氮气保护下加热回流24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(V 9d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基-5-苄氧基苯并噁唑(VI 3e)(1mol)，溴化庚烷(3mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(VI 5d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的 季铵盐(V 9d)与1mol的季铵盐(VI 5d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(VI 5c)。
(4)取染料(VI 5c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(VI 5b)。
(5)取硫代方酸染料(VI 5b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的中间体磺酸丁内酯(2mol)后，35℃下加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(VI 10a)。
化合物VI 10a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/z calcd[M+H] +for C 58H 81N 2O 6S 3,997.5179；found,997.5185.
实施例7
本实施例项目中主要合成不对称染料后，中位连接不同取代基团获得示例性不对成染料VII 1a-VII 10a，在结构通式I中，X＝C(CH 3) 2,Y＝NC 2H 5代表结构如下所示。
Figure PCTCN2017117597-appb-000050
1、染料VII 1a-VII 6a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000051
其中，W n(n＝1-6)的结构式：
Figure PCTCN2017117597-appb-000052
(1)2，3，3-三甲基-3H-吲哚啉(V 1e)(1mol)，碘乙烷(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(V 1d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基-1-N-乙基苯并咪唑(VII 1e)(1mol)，碘乙烷(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(VII 1d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(V 1d)与1mol的季铵盐(VII 1d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(VII 1c)。
(4)取染料(VII 1c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(VII 1b)。
(5)取硫代方酸染料(VII 1b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的溴代中间体W nBr(其中，W n＝W 1-W 6)，(2.5mol)后，室温或加热搅拌不 同时间小时后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(VII 1a-VII 6a)。
化合物VII 1a-VII 6a的结构表征如下：
VII 1a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.33(m,6H,CH 3),1.44(t,3H,CH 3,J＝8.0Hz),1.55(s,6H,CH 3),3.16(t,2H,CH 2,J＝8.0Hz),4.12(m,6H,CH 2),4.59(q,2H,CH 2,J＝8.0Hz),6.17(s,1H,CH),6.39(s,1H,CH),7.11(m,3H,ArH),7.24(m,3H,ArH),7.47(m,2H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):14.13,25.70,33.85,43.40,44.36,47.90,56.02,89.90,99.25,108.50,111.71,114.15,117.08,120.46,123.21,124.45,128.75,143.56,158.18,172.70,203.50.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 31H 35ClN 3OS +,532.2184；found,532.2188.
VII 2a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 31H 36N 3O 2S +,514.2523；found,514.2527.
VII 3a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 44H 46N 3O 2S +,680.3305；found,680.3308.
VII 4a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 38H 40N 3O 3S 2 +,650.2506；found,650.2510.
VII 5a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 36H 38N 3O 3S 2 +,592.2628；found,592.2632.
VII 6a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 36H 37IN 3OS +,686.1697；found,686.1701.
2、染料VII 7a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000053
(1)2，3，3-三甲基-3H-吲哚啉(V 1e)(1mol)，2-溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(V 2d)，干燥后保存后面使用。
(2)1-N-乙基-2-甲基苯并咪唑(VII 1e)(1mol)，2-溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(VII 2d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(V 2d)与1mol的季铵盐(VII 2d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(VII 2c)。
(4)取染料(VII 2c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(VII 2b)。
(5)取硫代方酸染料(VII 2b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入环己烷甲基溴(2.5mol)后，加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(VII 7a)。
化合物VII 7a的结构表征如下： 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.29(m,5H,CH 3&CH 2),1.49(m,8H,CH 2),1.65(m,7H,CH 3&CH),2.83(d,2H,CH 2,J＝8.0Hz),3.68(m,4H,CH 2),3.92(m,6H,CH 2),6.15(s,1H,CH),6.38(s,1H,CH),7.10(m,3H,ArH),7.27(m,3H,ArH),7.49(m,2H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):14.37,25.80,26.92,32.64,34.85,42.40,52.85,63.30,90.05,100.61,109.44,112.17,113.30,115.90,117.35,120.82,123.08,124.19,127.40,143.31,158.25,173.90.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 36H 44N 3O 3S +,598.3098；found,598.3103.
3、染料VII 8a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000054
(1)2，3，3-三甲基-3H-吲哚啉(V 1e)(1mol)，苄溴(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(V 5d)，干燥后保存后面使用。
(2)1-N-乙基-2-甲基苯并咪唑(VII 1e)(1mol)，2-溴乙醇(2mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(VII 3d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(V 5d)与1mol的季铵盐(VII 3d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(VII 3c)。
(4)取染料(VII 3c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(VII 3b)。
(5)取硫代方酸染料(VII 3b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入2-对甲苯磺酸甘油酯(2.5mol)后，加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(VII 8a)。
化合物VII 8a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 38H 42N 3O 4S +,636.2891；found,636.2896.
4、染料VII 9a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000055
(1)2，3，3-三甲基-5-溴-3H-吲哚啉(V 6e)(1mol)，二乙二醇单对甲苯磺酸酯(3mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，氮气保护下加热回流24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(V 7d)，干燥后保存后面使用。
(2)2，5-二甲基苯并噻唑(VII 2e)(1mol)，苄溴(3mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(VII 4d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(V 7d)与1mol的季铵盐(VII 4d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(VII 4c)。
(4)取染料(VII 4c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(VII 4b)。
(5)取硫代方酸染料(VII 4b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入N-甲基-硝基咪唑甲基溴(2.5mol)后，加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(VII 9a)。
化合物VII 9a的结构表征如下： 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.31(t,3H,CH 3,J＝8.0Hz),1.58(s,6H,CH 3),2.45(s,3H,CH 3),3.72(m,11H,CH 3&CH 2),4.12(m,4H,CH 2),6.19(s,1H,CH),6.42(s,1H,CH),7.12(m,4H,ArH),7.33(m,5H,ArH),7.48(m,3H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):15.35,21.60,26.93,32.08,44.10,50.42,53.95,61.30,67.05,70.61,89.10,99.53,109.60,112.45,113.03,113.95,115.50,117.81,118.30,120.26,123.70,124.18,129.40,143.38,158.72,174.60.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 42H 44BrN 6O 5S +,823.2272；found,823.2275.
5、染料VII 10a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000056
(1)2，3，3-三甲基-5-甲氧基-3H-吲哚啉(V 8e)(1mol)，溴丙烷(2mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，加入碘化钾作为催化剂，氮气保护下加热回流24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(V 9d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基-5-苄氧基苯并噁唑(VII 3e)(1mol)，溴丙烷(3mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用 无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(VII 5d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(V 9d)与1mol的季铵盐(VII 5d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(VII 5c)。
(4)取染料(VII 5c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(VII 5b)。
(5)取硫代方酸染料(VI 5b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入甲基三唑甲基溴(2.5mol)后，加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(VII 10a)。
化合物VII 10a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 43H 49N 6O 3S +,729.3581；found,729.3585.
实施例8
本实施例中主要合成不对称染料后，中位连接不同取代基团获得示例性不对成染料VIII 1a-VIII 10a，在结构通式I中，X＝S,Y＝O代表结构如下所示。
Figure PCTCN2017117597-appb-000057
1、染料VIII 1a-VIII 6a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000058
其中，E n(n＝1-6)的结构式：
Figure PCTCN2017117597-appb-000059
(1)2-甲基苯并噻唑(III 4e)(1mol)，碘乙烷(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(III 1d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基苯并噁唑(II 4e)(1mol)，碘乙烷(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(II 1d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(III 1d)与1mol的季铵盐(II 1d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(VIII 1c)。
(4)取染料(VIII 1c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫原子取代方酸菁染料(VIII 1b)。
(5)取硫代方酸染料(VIII 1b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的溴代中间体E nBr(其中，E n＝E 1-E 6)，(2.5mol)后，室温或加热搅拌不同时间小时后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(VIII 1a-VIII 6a)。
化合物VIII 1a-VIII 6a的结构表征如下：
VIII 1a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 26H 26N 3O 2S 2 +,476.1461；found,476.1464.
VIII 2a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.44(m,6H,CH 3),3.15(m,4H,CH 2),4.45(m,4H,CH 2),6.18(s,1H,CH),6.45(s,1H,CH),7.10(m,4H,ArH),7.35(m,5H,ArH),7.47(m,3H,ArH),9.72(t,1H,CHO,J＝8.0Hz). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):14.39,15.60,29.93,43.08,50.49,53.10,90.30,99.05,108.61,111.35,112.20,113.09,115.87,117.12,118.75,120.40,123.16,124.90,127.04,143.49,158.45,175.07,203.50.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 27H 25N 2O 7S 2 +,489.1301；found,489.1304.
VIII 3a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 32H 27N 2O 4S 2 +,567.1407；found,567.1411.
VIII 4a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 32H 27N 2O 4S 2 +,567.1407；found,567.1415.
VIII 5a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 27H 27N 2O 4S 2 +,507.1407；found,507.1412.
VIII 6a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 31H 26N 5O 2S 2 +,564.1522；found,564.1526.
2、染料VIII 7a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000060
(1)2-甲基苯并噻唑(III 4e)(1mol)，2-溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(III 2d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基苯并噁唑(II 4e)(1mol)，2-溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(II 2d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(III 2d)与1mol的季铵盐(II 2d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(VIII 2c)。
(4)取染料(VIII 2c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫原子取代方酸菁染料(VIII 2b)。
(5)取硫代方酸染料(VIII 2b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的中间体溴甲基三苯胺(2.5mol)后，加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(VIII 7a)。
化合物VIII 7a的结构表征如下： 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):3.64(m,5H,CH 2&OH),3.72(m,2H,CH 2),3.99(m,2H,CH 2),4.49(s,2H,CH 2),6.13(s,1H,CH),6.37(s,1H,CH),7.10(m,2H,ArH),7.15(m,4H,ArH),7.29(m,5H,ArH),7.34(m,6H,ArH),7.47(m,5H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):42.70,51.82,54.65,63.05,64.40,88.12,98.63,109.90,112.07,112.99,113.65,115.18,117.78,118.40,120.26,123.50,124.61,126.93,127.42,130.03,138.17,143.45,156.90,173.87.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 43H 36N 3O 4S 2 +,722.2142；found,722.2147.
3、染料VIII 8a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000061
(1)2-甲基苯并恶唑(II 1e)(1mol)，2-溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至白色固体季铵盐(II 5d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基苯并噻唑(III 1e)(1mol)，苄基溴(2mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(III 3d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(II 5d)与1mol的季铵盐(III 3d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(VIII 3c)。
(4)取染料(VIII 3c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(VIII 3b)。
(5)取硫代方酸染料(VIII 3b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的中间体氯甲基三苯基膦(2.5mol)后，加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(VIII 8a)。
化合物VIII 8a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 48H 38N 2O 3PS 2 +,785.2056；found,785.2062.
4、染料VIII 9a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000062
(1)2-甲基-5-溴苯并噻唑(III 6e)(1mol)，二乙二醇单对甲苯磺酸酯(3mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，氮气保护下加热回流24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(III 7d)，干燥后保存后面使用。
(2)2，5-二甲基苯并恶唑(II 2e)(1mol)，苄溴(3mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(II 4d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(III 7d)与1mol的季铵盐(II 4d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(VIII 9c)。
(4)取染料(VIII 9c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(VIII 9b)。
(5)取硫代方酸染料(VIII 9b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的中间体2-氯乙基二苯基膦(2.5mol)后，加热搅拌不同时间后，TLC监 测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(VIII 9a)。
化合物VIII 9a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 48H 45BrN 2O 4PS 2 +,887.1736；found,887.1741.
5、染料VIII 10a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000063
(1)2-甲基-5-苄氧基-苯并噻唑(III 8e)(1mol)，3-呋喃甲基氯(2mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，加入碘化钾作为催化剂，氮气保护下加热回流24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(III 9d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基-5-甲氧基苯并噁唑(II 3e)(1mol)，萘甲基溴(3mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(II 5d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(III 9d)与1mol的季铵盐(II 5d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(VIII 10c)。
(4)取染料(VIII 10c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(VIII 10b)。
(5)取硫代方酸染料(VIII 10b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的中间体炔丙基溴(2.5mol)后，加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(VIII 10a)。
化合物VIII 10a的结构表征如下： 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):2.83(t,1H,CH,J＝8.0Hz),3.82(s,3H,CH 3),4.33(d,2H,CH 2,J＝8.0Hz),5.16(s,2H,CH 2),5.40(s,2H,CH 2),5.53(s,2H,CH 2),6.16(s,1H,CH),6.38(s,1H,CH),6.73(d,1H,ArH,J＝4.0Hz),7.08(m,4H,ArH),7.17(m,3H,ArH),7.29(m,10H,ArH),7.58(m,3H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):22.70,45.02,53.65,55.80,70.87,73.05,76.40,89.21,98.33,108.41,111.07,113.60,116.55,117.01,120.29,124.42,125.93,127.70,130.51,133.72,134.10,138.29,141.16,143.05,156.50,173.31.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 47H 35N 2O 5S 2 +,771.1982；found,771.1987.
实施例9
本实施例项中主要合成不对称染料后，中位连接不同取代基团获得示例性不对成染料IX 1a-IX 10a，在结构通式I中，X＝S,Y＝NCH 2CH 3代表结构如下所示。
Figure PCTCN2017117597-appb-000064
1、染料IX 1a-IX 6a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000065
其中，D n(n＝1-6)的结构式：
Figure PCTCN2017117597-appb-000066
(1)2-甲基-N-乙基苯并咪唑(IV 4e)(1mol)，碘乙烷(4mol)一起置于20mL干燥邻二氯苯中，氮气保护下加热回流36小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至暗灰色固体季铵盐(IV 1d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基苯并噻唑(II 1e)(1mol)，碘乙烷(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(II 1d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(IV 1d)与1mol的季铵盐(II 1d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(IX 1c)。
(4)取染料(IX 1c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(IX 1b)。
(5)取硫代方酸染料(IX 1b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的溴代中间体D nBr(其中，D n＝D 1-D 6)(2.5mol)后，室温或加热搅拌不同时间小时后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(IX 1a-IX 6a)。
化合物IX 1a-IX 6a的结构表征如下：
IX 1a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.35(m,6H,CH 3),1.49(m,6H,CH 3),3.17(t,2H,CH 2,J＝8.0Hz),4.26(m,2H,CH 2),4.51(m,4H,CH 2),6.13(s,1H,CH),6.44(s,1H,CH),7.06(m,3H,ArH),7.19(m,2H,ArH),7.38(m,3H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):14.30,15.49,16.60,29.52,42.27,48.05,55.30,91.40,101.51,110.41,112.70,115.53,117.02,120.91,125.37,131.15,138.80,141.64,143.03,156.15,173.70.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 28H 30N 3OS 2 +,488.1825；found,488.1828.
IX 2a:HRMS-ESI:m/z calcd[M+Na] +for C 29H 29N 3NaO 3S 2 +,554.1543；found,554.1547.
IX 3a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 33H 32N 3OS 2 +,550.1981；found,550.1985.
IX 4a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 33H 31N 4O 3S 2 +,595.1832；found,595.1838.
IX 5a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 40H 44N 5O 2S 2 +,690.2931；found, 690.2936.
IX 6a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 41H 46BN 4O 4S 2 +,733.3048；found,733.3053.
2、染料IX 7a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000067
(1)2-甲基-N-乙基苯并咪唑(IV 1e)(1mol)，2-溴乙醇(4mol)一起置于20mL干燥邻二氯苯中，氮气保护下加热回流36小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至暗灰色固体季铵盐(IV 2d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基苯并噻唑(II 1e)(1mol)，2-溴乙醇(4mol)一起置于20mL干燥邻二氯苯中，氮气保护下加热36小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至灰色固体季铵盐(II 2d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(IV 2d)与1mol的季铵盐(II 2d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(IX 7c)。
(4)取染料(IX 7c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(IX 7b)。
(5)取硫代方酸染料(IX 7b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的中间体碘乙烷(2.5mol)后，常温搅拌1小时后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(IX 7a)。
化合物IX 7a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 28H 30N 3O 3S 2 +,520.1723；found,520.1727.
3、染料IX 8a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000068
(1)2-甲基-N-乙基苯并咪唑(V 4e)(1mol)，2-溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥邻二氯苯中，氮气保护下加热回流36小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到灰色固体季铵盐(V 5d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基苯并噻唑(II 1e)(1mol)，苄溴(2mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色固体季铵盐(II 3d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(V 5d)与1mol的季铵盐(II 3d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(IX 8c)。
(4)取染料(IX 8c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，待固体染料完成溶解后，另加入劳森试剂2mol，在40℃下加热搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(IX 8b)。
(5)取硫代方酸染料(IX 8b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的中间体碘乙烷(2.5mol)后，加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(IX 8a)。
化合物IX 8a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 28H 30N 3O 3S 2 +,520.1723；found,520.1725.
4、染料IX 9a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000069
(1)2，5-二甲基-N-乙基苯并咪唑(V 6e)(1mol)，苄溴(3mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，氮气保护下加热回流30小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色固体季铵盐(V 7d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基-5-溴苯并噻唑(II 2e)(1mol)，二乙二醇但对甲苯磺酸酯(3mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温， 使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(II 4d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(V 7d)与1mol的季铵盐(II 4d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(IX 9c)。
(4)取染料(IX 9c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(IX 9b)。
(5)取硫代方酸染料(IX 9b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的中间体
Figure PCTCN2017117597-appb-000070
(2.5mol)后，加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(IX 9a)。
化合物IX 9a的结构表征如下： 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.31(t,3H,CH 3,J＝8.0Hz),2.36(s,3H,CH 3),3.01(t,2H,CH 2,J＝8.0Hz),3.55(m,14H,CH 2&OH),4.08(m,4H,CH 2),5.51(s,2H,CH 2),6.15(s,1H,CH),6.41(s,1H,CH),7.08(m,3H,ArH),7.21(m,5H,ArH),7.50(m,3H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):14.80,21.52,33.27,44.05,53.30,52.02,61.33,66.14,70.71,70.45,89.83,100.14,109.73,112.80,113.65,115.12,117.74,118.60,120.59,122.81,125.53,128.81,131.37,133.31,138.08,139.75,141.64,143.90,153.05,154.72,174.49.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 38H 41BrN 3O 5S 2 +,762.1666；found,762.1671.
5、染料IX 10a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000071
(1)2-甲基-5-甲氧基苯并噻唑(II 8e)(1mol)，对己基苄基溴(2mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，加入碘化钾作为催化剂，氮气保护下加热回流36小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到暗灰色固体季铵盐(II 9d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基-5-苄氧基苯并噁唑(VI 3e)(1mol)，溴丙烷(3mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(VI 5d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(II 9d)与1mol的季铵盐(VI 5d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(IX 10c)。
(4)取染料(IX 10c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(IX 10b)。
(5)取硫代方酸染料(IX 10b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的中间体炔丙基溴(2.5mol)后，加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进 度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(IX 10a)。
化合物IX 10a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 49H 52N 3O 3S 2 +,794.3445；found,794.3449.
实施例10
本实施例项中主要合成不对称染料X 1a-X 10a，在结构通式I中，X＝O,Y＝NCH 2CH 3代表结构如下所示。
Figure PCTCN2017117597-appb-000072
1、染料X 1a-X 6a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000073
其中，G n(n＝1-6)的结构式：
Figure PCTCN2017117597-appb-000074
(1)2-甲基-N-乙基苯并咪唑(VI 1e)(1mol)，碘乙烷(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，在氮气保护下加热回流24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(VI 1d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基苯并噁唑(III 1e)(1mol)，碘乙烷(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，在氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(III 1d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，在氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(III 1d)与1mol的季铵盐(VI 1d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(X 1c)。
(4)取染料(X 1c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(X 1b)。
(5)取硫代方酸染料(X 1b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的溴代中间体G nBr(其中，G n＝G 1-G 6)(2.5mol)后，室温或加热搅拌不同时间小时后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(X 1a-X 6a)。
化合物X 1a-X 6a的结构表征如下：
X 1a: 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.32(m,6H,CH 3),1.46(m,6H,CH 3),3.16(q,2H,CH 2,J＝8.0Hz),4.25(q,2H,CH 2,J＝8.0Hz),4.55(m,4H,CH 2),6.11(s,1H,CH),6.41(s,1H,CH),7.11(m,2H,ArH),7.24(m,3H,ArH),7.47(m,3H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):14.17,15.20,16.35,29.52,44.27,50.19,51.08,88.50,100.37,109.01,113.80,114.49,116.60,117.93,121.24,122.80,128.17,133.05,137.74,142.28,153.30,173.91.HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 28H 30N 3O 2S +,472.2053；found,472.2057.
X 2a:HRMS-ESI:m/z calcd[M+Na] +for C 29H 29N 3NaO 4S,538.1771；found, 538.1775.
X 3a:HRMS-ESI:m/z calcd M +for C 33H 32N 3O 2S +,534.2210；found,534.2215.
X 4a:HRMS-ESI:m/zcalcd M +for C 33H 31N 4O 4S +,579.2061；found,579.2066.
X 5a:HRMS-ESI:m/zcalcd M +for C 40H 46N 5O 3S +,676.3316；found,676.3320.
X 6a:HRMS-ESI:m/zcalcd M +for C 41H 46BN 4O 5S +,717.3276；found,717.3281.
2、染料X 7a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000075
(1)2-甲基-N-乙基苯并咪唑(VI 1e)(1mol)，2-溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(VI 2d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基苯并噁唑(III 1e)(1mol)，2-溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(III 2d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(III 2d)与1mol的季铵盐(VI 2d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(X 7c)。
(4)取染料(X 7c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(X 7b)。
(5)取硫代方酸染料(X 7b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的中间体碘乙烷(2.5mol)后，加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(X 7a)。
化合物X 7a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/zcalcd M +for C 28H 30N 3O 4S +,504.1952；found,504.1956.
3、染料X 8a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000076
(1)2-甲基-N-乙基苯并咪唑(VI 1e)(1mol)，2-溴乙醇(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(VI 2d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基苯并噻唑(II 1e)(1mol)，苄溴(2mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(II 4d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(II 4d)与1mol的季铵盐(VI 2d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(X 8c)。
(4)取染料(X 8c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(X 8b)。
(5)取硫代方酸染料(X 8b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的中间体苄溴(2.5mol)后，加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(X 8a)。
化合物X 8a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/zcalcd M +for C 38H 34N 3O 3S +,612.2315；found,612.2320.
4、染料X 9a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000077
(1)2,5-二甲基-N-乙基苯并咪唑(VI 3e)(1mol)，苄溴(3mol)一起置于20mL干燥甲苯中，氮气保护下加热回流24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(VI 4d)，干燥后保存后面使用。
(2)2-甲基-5-溴苯并噁唑(III 2e)(1mol)，二乙二醇单对甲苯磺酸酯(3mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，氮气保护下加热12小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(III 6d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(III 6d)与1mol的季铵盐(VI 4d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(X 9c)。
(4)取染料(X 9c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(X 9b)。
(5)取硫代方酸染料(X 9b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的中间体二乙二醇单苯磺酸酯(2.5mol)后，加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(X 9a)。
化合物X 9a的结构表征如下： 1H-NMR(400MHz,CDCl 3):1.31(t,3H,CH 3,J＝8.0Hz),2.36(s,3H,CH 3),3.03(t,2H,CH 2,J＝8.0Hz),3.70(m,12H,CH 2&OH),4.01(t,2H,CH 2,J＝8.0Hz),4.22(q,2H,CH 2,J＝8.0Hz),6.09(s,1H,CH),6.42(s,1H,CH),7.12(m,3H,ArH),7.29(m,5H,ArH),7.50(m,3H,ArH). 13C-NMR(100MHz,CDCl 3):14.37,21.20,33.35,44.03,49.75,53.29,61.13,67.02,70.50,73.07,89.63,99.40,110.05,113.43,114.69,116.51,117.07,121.25,122.91,125.12,128.06,129.77,133.53,135.08,138.47,142.48,153.35,174.90.HRMS-ESI:m/zcalcd M +for C 38H 41BrN 3O 6S +,746.1894；found,746.1898.
5、染料X 10a的合成路线如下所示，具体步骤如下。
Figure PCTCN2017117597-appb-000078
(1)2-甲基-5-甲氧基苯并噁唑(III 6e)(1mol)，对氯苄氯(3mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，氮气保护下加热24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色固体季铵盐(III 9d)，干燥后保存后面使用。
(2)N-乙基-2-甲基-5-苄氧基-3H-吲哚啉(VI 3e)(1mol)，对甲氧基苄溴(2mol)一起置于20mL干燥的邻二氯苯溶剂中，加入碘化钾作为催化剂，氮气保护下加热回流24小时，冷却至室温，使用无水乙醚洗涤和丙酮重结晶得到白色至粉红色固体季铵盐(VI 5d)，干燥后保存后面使用。
(3)取方酸(2mol)置于100mL无水乙醇中，加入催化剂原甲酸三乙酯后，氮气保护下加热回流直到所有方酸溶解后，向其中加入1mol的上述制备的季铵盐(III 9d)与1mol的季铵盐(VI 5d)继续加热回流，TLC检测直到所有原料反应完毕后，冷却减压除掉溶剂，柱色谱分离得到蓝色固体染料(X 10c)。
(4)取染料(X 10c)1mol置于25mL干燥二氯甲烷与四氢呋喃混合溶剂中，另加入劳森试剂2mol后，在40℃下搅拌3小时后，停止反应，真空蒸发溶剂，柱色谱分离得到蓝绿色中间硫代方酸染料(X 10b)。
(5)取硫代方酸染料(X 10b)1mol置于干燥的乙腈溶剂中，向其中加入不同的中间体炔丙基溴(2.5mol)后，加热搅拌不同时间后，TLC监测反应进 度，待原料消耗殆尽后，停止反应，冷却至室温，蒸发溶剂柱色谱分离，得到目标染料(X 10a)。
化合物X 10a的结构表征如下：HRMS-ESI:m/zcalcd M +for C 48H 41ClN 3O 5S +,806.2450；found,806.2454.
实施例11
从上述实施例1-10中系列中，各选一代表性染料分子(如下I 0a-X 0a所示的结构式)用于活细胞成像测试，分别测试染料的活细胞膜通透能力、活细胞内定位能力、荧光成像及超分辨成像效果，具体实验操作过程如下：
1、分别准确称取I 0a-X 0a所示的十种染料，将其溶于DMSO溶剂中制备浓度为1mM的染料溶液(母液)置于冰箱中待用。
2、按标准实验方法复苏和传代好巨噬细胞后，将前面配置好的染料溶液加入细胞培养基中，保证最终浓度是1μM，在37℃、5％的二氧化碳浓度下培养30分钟后，置于激光共聚焦显微镜下观察，选择激发波长633nm，收集645nm以上波段的荧光，所选上述十种代表性染料的活细胞激光共聚焦成像结果如图1所示：其中，图1(a)对应I 0a；图1(b)对应II 0a；图1(c)对应III 0a；图1(d)对应IV 0a；图1(e)对应V 0a；图1(f)对应VI 0a；图1(g)对应VII 0a；图1(h)对应VIII 0a；图1(i)对应IX 0a。
3、同时对IX 0a和X 0a代表的染料进行STED超分辨成像研究，染料在巨噬细胞内的STED超分辨荧光成像结果如图2所示；其中，图2(a)对应IX 0a；图2(b)对应X 0a。
图1和图2的结果表明：本发明中的染料具有很好的活细胞膜通透能力和活细胞内定位能力，可很好地应用于活细胞内的定位成像及STED超分辨成像等领域。
Figure PCTCN2017117597-appb-000079
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

  1. 一种荧光染料，其特征在于，所述荧光染料的结构通式如下式I所示，
    Figure PCTCN2017117597-appb-100001
    其中，X和Y为相同或不同的O、S、C(CH 3) 2或NR 6，R 2和R 3为相同或不同的氢或官能团，R 1、R 4、R 5和R 6均为官能团，Z －为负离子。
  2. 如权利要求1所述的荧光染料，其特征在于，所述荧光染料中，所述Z －为卤素负离子或OTs －
  3. 如权利要求1所述的荧光染料，其特征在于，所述荧光染料中，
    R 1为(CH 2) n－1CH 3、(CH 2) nR 7、(CH 2) mC 6H 5或(CH 2) mC 6H 4R 7；
    R 2和R 3为相同或不同的H、F、Cl、Br、I、(CH 2) n－1CH 3、(CH 2) nR 8、CH 2C 6H 5、CH 2C 6H 4R 8、O(CH 2) n－1CH 3、O(CH 2) nR 8、OCH 2C 6H 5、OCH 2C 6H 4R 8或CN；
    R 4、R 5和R 6为相同或不同的(CH 2) n－1CH 3、(CH 2) nR 8、CH 2C 6H 5或CH 2C 6H 4R 8；
    其中，R 7和R 8均为官能团，n和m为整数，且n＝1-18，m＝0-18。
  4. 如权利要求3所述的荧光染料，其特征在于，所述荧光染料中，
    R 7为C 6H 5、C 6H 4R 9、SO 3R 10或COOR 11，R 8为SO 3R 10或COOR 11；
    其中，R 9、R 10和R 11均为官能团。
  5. 如权利要求4所述的荧光染料，其特征在于，所述荧光染料中，
    R 9为胂酸、硼酸、羧酸、磺酸、氨基、羟基、巯基或C 1-18烷基；
    R 10为N(R 12R 13R 14R 15)；
    R 11为C 1-18烷基；
    其中，R 12、R 13、R 14和R 15为相同或不同的H、C 1-18烷基、(CH 2) pOH，n为整数，且p＝0-18。
  6. 如权利要求1-5任一项所述的荧光染料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
    提供式III所示的化合物，以及劳森试剂；
    将式III所示的化合物和所述劳森试剂溶于第一溶剂中，在惰性气体中加热进行取代反应，得到式II所示的化合物；
    将式II所示的化合物与亲核试剂R 1Z进行加成反应，得到式I所示的化合物；
    Figure PCTCN2017117597-appb-100002
  7. 如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，
    所述第一溶剂为二氯甲烷和无水四氢呋喃的混合溶液；和/或
    所述取代反应的温度为40-50℃；和/或
    所述加成反应的温度为25-60℃；和/或
    式III所示的化合物和所述劳森试剂的摩尔比为1:1；和/或
    式II所示的化合物和所述亲核试剂R 1Z的摩尔比为1:(2-5)；
  8. 如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，式III所示的化合物的制备过程包括如下步骤：
    提供式VI所示的化合物和式VII所示的化合物；
    将式VI所示的化合物与亲核试剂R 4Z进行加成反应，得到式V所示的化合物；
    将式VII所示的化合物与亲核试剂R 5Z进行加成反应，得到式IV所示的化合物；
    将式V所示的化合物和式IV所示的化合物与方酸溶液混合，在催化剂的条件下进行催化反应得到式III所示的化合物；
    Figure PCTCN2017117597-appb-100003
  9. 如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述方酸溶液中的溶剂为乙醇；和/或
    所述催化剂为原甲酸三乙酯；和/或
    式V所示的化合物、式IV所示的化合物与所述方酸溶液中的方酸的摩尔比为1:(0.8-1.2)：(0.8-1.2)。
  10. 如权利要求1-4任一项所述的荧光染料在活细胞荧光成像和细胞内微观结构的荧光标记中的应用。
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