7-碘吡咯并[2,1-F][1,2,4]三嗪-4-胺因具有近紅外吸收發(fā)射且易于修飾和衍生而被廣泛應用于生物醫(yī)學和材料科學等前沿領域。其衍生物的構建通過金屬催化的碳氫活化和分子內(nèi)氧化脫氫偶聯(lián)實現(xiàn)。絕大多數(shù)都可以作為染料被用在織布行業(yè)。而且，后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)這些新型近紅外染料呈現(xiàn)出良好的生物成像、光熱治療及半導體性能。

步驟1.叔丁基1H-吡咯-1-基氨基甲酸酯

于一2L三口瓶中，加入肼基甲酸叔丁酯(100g，0.76mol)、2,5-二甲氧基四氫呋喃(108g，0.83mol)和二氧六環(huán)(700mL)。攪拌下，往上溶液緩慢加入稀鹽酸(2M，10mL)，然后加熱到100℃反應48h。反應完成后，減壓蒸餾除去溶劑，余物以EtOAc(500mL)溶解。酯相依次以飽和Na₂CO₃溶液、飽和NaCl水溶液洗滌，無水Na₂SO₄干燥，過濾后濃縮得黃色固體。所得固體分散于EtOH(100mL)中，過濾，濾渣以少量EtOH洗滌，干燥得目標物80g。產(chǎn)率58％。LCMS(ESI):m/z＝183(M+H)⁺。

步驟2.叔丁基2-氰基-1H-吡咯-1-基氨基甲酸酯

于一1L三口瓶中，加入叔丁基1H-吡咯-1-基氨基甲酸酯(80g，0.44mol)和無水乙腈(500mL)，置于冰水浴冷卻。往上溶液中緩慢滴入氯磺酰異氰酸酯(65g，0.46mol)，維持溫度反應1h。然后緩慢滴入DMF(40mL)，維護溫度反應1h。反應完成后，緩慢加入冰水淬滅反應，再以飽和Na₂CO₃溶液調(diào)至中性。水相以EtOAc萃取。所得有機相以飽和NaCl溶液洗滌，無水Na₂SO₄干燥，過濾后濃縮得產(chǎn)物85g，直接用于下步反應，產(chǎn)率95％。LCMS(ESI):m/z＝208(M+H)⁺。

步驟3.1-氨基-1H-吡咯-2-甲腈

于一1L圓底燒瓶中，冰浴冷卻下，加入叔丁基2-氰基-1H-吡咯-1-基氨基甲酸酯(85g，0.41mol)和氯化氫二氧六環(huán)溶液(4M，500mL)，自然升至室溫反應4h，析出白色固體。反應完成后，減壓蒸餾除去溶劑，余物分散到EtOAc(100mL)中，過濾，濾渣以EtOAc洗滌，干燥得固體50g，為目標物的鹽酸鹽。LCMS(ESI):m/z＝108(M+H)⁺。

步驟4.吡咯[1,2-f][1,2,4]三嗪-4-胺

于一2L圓底燒瓶中，加入1-氨基-1H-吡咯-2-甲腈鹽酸鹽(50g)、醋酸甲脒(109g，1.05mol)、K₃PO₄(222g，1.05mol)和EtOH(800mL)，加熱回流反應16h。反應完成后，過濾，濾渣以EtOH洗滌。濾液濃縮，余物以EtOAc溶解，有機相以飽和NaCl溶液洗滌，無水Na₂SO₄干燥，過濾后濃縮得紅色固體。所得固體分散于CH₂Cl₂中，過濾，濾渣以CH₂Cl₂洗滌得淡黃色固體35g。LCMS(ESI):m/z＝135(M+H)⁺。

步驟5.7-碘吡咯[1,2-f][1,2,4]三嗪-4-胺

吡咯[1,2-f][1,2,4]三嗪-4-胺(35g，0.26mol)溶于無水DMF(150mL)，置于冰水浴中冷卻。往上溶液加入NIS(29g，0.13mol)，維持溫度反應1h。然后再加入NIS(29g，0.13mol)，維持溫度反應1h。反應完成后，以H₂O稀釋。水相以EtOAc萃取。所得有機相依次以5％Na₂SO₃溶液，飽和NH₄Cl溶液，飽和NaCl溶液洗滌，無水Na₂SO₄干燥，過濾后濃縮得深黃色固體69g。上固體溶于EtOAc，加入活性碳，加熱回流脫色5h，過濾，濾渣以EtOAc洗滌。濾液濃縮，所得余物以EtOAc結晶得淡黃色固體50g，產(chǎn)率74％。LCMS(ESI):m/z＝261(M+H)⁺。

7-碘吡咯并[2,1-F][1,2,4]三嗪-4-胺對斑馬魚成魚、胚胎和仔魚的LC50值分別為1.45 mg/L，2.34 mg/L和1.17 mg/L。該結果表明，斑馬魚不同生命階段對7-碘吡咯并[2，1-F][1，2，4]三嗪-4-胺的敏感性順序為：仔魚>成魚>胚胎。