使用克莱森-施密特凝结方法合成pH依赖皮拉佐尔、伊米达佐尔和伊森多龙二苯酮氟磷

一些共生双循环系统，其中两个芳香环由单体桥连接，通过键旋转进行异构，当兴奋与光子（图1A）1，2，3，4，5。兴奋的同位素一般会放松到地面状态通过非辐射衰变过程^6。如果对键旋转的能量屏障增加得足够大，则有可能限制或防止光同步。相反，光子激发导致兴奋的单一状态，经常通过荧光放松，而不是非辐射衰变（图1B）。抑制光异构化最常通过机械地通过共价链系住两个芳香环系统来限制粘结旋转，从而将分子锁定在特定的同位素状态。这种方法已被用于创建几个不同的荧光三环二苯酮和二甲基甲烷类比，如：3H，5H-二倍丙酮[1，2-c：2’，1’f]皮里米丁-3-一（1），xan异种生物（2）^6，7， 皮罗洛林多利齐尼迪安类比（3）^8，和博迪皮类比⁹ （4，图 2），其中聚丙烯和 / 或苯乙烯环系统系上甲基， 碳基， 或波龙二氟链接器。通常，1–4 拥有Φ_F > 0.7 表明这些系统作为氟合金单位非常有效。

也可以通过通过环系统共同连接以外的其他方法限制光异构化。例如，绿色荧光蛋白（GFP）的酚类和二胺酮环（图2）受蛋白质环境限制旋转：与自由溶液¹⁰中的同一色素单元相比，限制性设置使量子产量增加三个数量级。据认为，GFP的蛋白质支架通过固态和静电效应¹¹提供了旋转屏障。最近，我们的小组与内华达大学的奥多小组合作，里诺发现了另一种氟化物系统，其结构与基于二苯酮的xanthoglow系统（图2）12具有相似性。然而，这些二苯酮类比不同于血管内氢键中的xanthoglow系统，而不是共价键，阻止光分母化，并导致荧光双环系统。此外，皮拉佐尔、伊米达佐尔和同位素二苯酮类比可以在质子和脱质状态下结合氢气：脱质导致兴奋和发射波长的红色转移，可能是由于系统电子性质的变化。虽然氢结合被报道通过限制旋转^{13、14、15、16}来增加量子产量，但我们不知道任何其他荧光系统，其中受限异位化在分子质子和脱质状态中都起到荧光作用。因此，这些pH依赖二苯酮氟酚在这方面是独一无二的。

在本视频中，我们专注于荧光二苯酮模拟系列的合成和化学特征。特别是，人们强调克莱森-施密特凝结方法，该方法用于构建一系列完整的荧光模拟。这种反应依赖于一种以基础为媒介的恶毒的离子的产生，这种离子攻击醛组，产生一种酒精，随后被消除。对于二苯酮模拟系列，皮罗林酮/异丙酮被转换为一个归因，以促进对附着在苯丙烯或二甲基苯甲酸酯环上的醛组的攻击（图3）：消除后，形成了一个完全结合的双循环系统，由甲氨酸桥连接。值得注意的是，整个系列的二苯酮类比可以由现成的商业材料构建，可以以单一的单锅反应序列生产，通常为中等至高产量（产量范围约为 50-95%）。由于大多数二苯酮类比在性质上是高度晶体的，在标准工作条件之外，很少需要纯化来生产分析纯样品。因此，这种氟化物系统只需几步即可从现成的商业材料中获取，并且可以在相对较短的时间内合成、纯化和准备进行分析或生物研究。