Resumen
The present invention relates to novel water-soluble BODIPY dyes by means of simple boron functionalisation. The known hydrophobicity of BODIPYs and most common analogues thereof represents an important limitation to its optimal use in some applications that require water solubility, meaning that it is of interest to obtain BODIPYs that are soluble in water or in highly hydrophilic media from conventional precursor BODIPYs. The invention relates to the structural design, synthetic access and water solubility of a novel group of hydrophilic molecular dyes belonging to the BODIPY family, which are advantageous due to the generality and ease of obtainment thereof from conventional BODIPY dyes (F-BODIPY-based), said production entailing the minimal disturbance of the photophysical properties of the starting dye, as well as a significant chemical and photophysical robustness, which implies the potential use thereof in photonic, physical and chemical applications in aqueous or highly hydrophilic media.
Reivindicaciones
REIVINDICACIONES Compuesto de formula general (I) <img class="EMIRef" id="49d4da67-0313-47ee-ae49-34065a6c2bd3-imgf000023-0001" /> donde Z se selecciona independientemente entre átomo de carbono o nitrógeno; R indica la presencia de uno o vahos sustituyentes de naturaleza orgánica o inorgánica, que pueden estar unidos covalentemente a cualquiera de las posiciones 1, 2, 3, 5, 6, 7 y 8 del compuesto; Ri se selecciona entre alquilo sustituido con uno o vahos grupos W, alquenilo sustituido con uno o vahos grupo W, alquinilo sustituido con uno o vahos grupos W, ahlo sustituido con uno o vahos grupos W, heteroahlo sustituido con uno o vahos grupos W, cicloalquilo sustituido con uno o vahos grupo W, y heterocicloalquilo sustituido con uno o vahos grupos W; donde W, característica estructural fundamental del grupo Ri, es un grupo altamente hidrofílico que se selecciona independientemente entre grupo iónico o éter basado en polietilenglicol (OCH2CH2)<n>OR'). El grupo iónico se selecciona independientemente entre carboxilato (-COOM), sulfonato (-SO3M), fosfonato (- PO3M2 o -POsR'M), amonio (-NR'R"R"'X), imonio (=NR'R"X), piridinio (- CSH4NR'X), imidazolio (-CsH2N2R'R"X), fosfonio (-PR'R"R"'X) y sulfobetaina (- NR'R"(CH2)nSOs). R', R" y R'" se seleccionan independientemente entre hidrógeno, y alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquilo, ahlo, heteroahlo o heterocicloalquilo; X se selecciona entre cualquier contraión aniónico; y M se selecciona entre cualquier contraión catiónico. Compuesto, según la reivindicación 1, donde R1 porta un único grupo hidrofílico W. 3. Compuesto, según la reivindicación 1 , donde Ri se selecciona independientemente entre -(C ^NMesCI, -CH2(OCH<2>CH2)2OMe, -Csl^NMel y - (CH<2>)2CH(NH<3>)COO (resto de carácter zwitteriónico basado en el aminoácido glicina libre) 4. Compuestos, según la reivindicación 1 , de fórmula 3, 4, 6, 9 y 10. <img class="EMIRef" id="49d4da67-0313-47ee-ae49-34065a6c2bd3-imgf000024-0001" /> 5. Procedimiento para la obtención del compuesto de la invención (I), descrito según la reivindicación anterior 1 , que comprende la reacción directa de un compuesto de formula (II), <img class="EMIRef" id="49d4da67-0313-47ee-ae49-34065a6c2bd3-imgf000024-0002" /> con un ácido carboxílico R1-COOH que porta uno o vahos restos hidrofílicos W; y donde Z, R, R1 y W son los definidos en la reivindicación anterior 1 para el compuesto de fórmula general (I). 6. Procedimiento de obtención del compuesto de la invención (I), descrito según la reivindicación 1 , que comprende la reacción directa de un compuesto de formula (II), según lo descrito en la reivindicación anterior 4, con un ácido carboxílico R<2>- COOH que porta uno o vahos grupos reactivos G, seguida de una etapa de post- funcionalización para transformar los grupos reactivos G en restos hidrofílicos W; donde R<2>se selecciona entre alquilo sustituido con uno o vahos grupos G, alquenilo sustituido con uno o vahos grupos G, alquinilo sustituido con uno o vahos grupos G, ahlo sustituido con uno o vahos grupos G, heteroahlo sustituido con uno o vahos grupo G, cicloalquilo sustituido con uno o vahos grupos G, y heterocicloalquilo sustituido con uno o vahos grupos G; donde G es un grupo reactivo que se selecciona independientemente entre COOGp, -NR'Gp', -NR'R", =NR', -C5H4N (piridinilo) y -CsH<2>N<2>R' (imidazoilo); y donde R' y R" son los definidos anteriormente; Gp es un grupo protector de grupo ácido carboxílico que se selecciona independientemente entre entre metilo, terc- butilo y bencilo; y Gp' es un grupo protector de grupo amino que se selecciona preferentemente entre (9-fluorenilmetoxi)carbon¡lo, íerc-butoxicarbonilo, (benciloxi)carbonilo, metilcarbonilo, thfluoroacetilo, bencilo, trifenilmetilo, bencilidenilo y tosilo. 7. Uso del compuesto de la invención (I), descrito según la reivindicación anterior 1 , en aplicaciones fotónicas que requieran el empleo de colorantes en medios acuosos o altamente hidrofílicos. 8. Uso del compuesto de la invención (I), descrito según la reivindicación anterior 1 , en aplicaciones físicas y químicas que requieran el empleo de colorantes en medios acuosos o altamente hidrofílicos. 9. Uso del compuesto de la invención (I), descrito según la reivindicación anterior 1 , en procedimientos que requieran la manipulación de colorantes BODIPY en medios acuosos o altamente hidrofílicos. Uso del compuesto de la invención (I), descrito según la reivindicación anterior 1, en procedimientos que requieran la transformación química de colorantes BODIPY en medios acuosos o altamente hidrofílicos.
