技术领域
本发明属于同位素标记技术领域,涉及一种稳定同位素标记碱性嫩黄O及其 合成方法。
背景技术
碱性嫩黄O,黄色均匀粉末。溶于冷水,易溶于热水呈亮黄色,煮沸即分解, 溶于乙醇呈黄色,其染料粉末于浓硫酸中呈无色,稀释后转浅黄色,于浓硝酸中呈 橙色,于氢氧化钠溶液中成白色沉淀,为国家禁止食品添加剂。碱性嫩黄O的化 学结构决定其具有致癌性,对人体有明显的毒性。目前,发达国家及我国均禁止碱 性嫩黄O用于食品加工领域。但部分不法商人,将其加入豆干等食用品中,这会 严重影响消费者的身体健康,甚至会造成极大的社会反响。为防止碱性嫩黄O进 入食品领域造成危害,卫生相关部门需要一种能够迅速、准确并且较小误差的技术 来检出它,这对人民的身体健康有着极其重要的现实意义。
稳定同位素稀释质谱法IDMS(Isotope Dilution Mass Spectrometry)是采用与 被测物质具有相同分子结构的稳定同位素标记的化合物作为内标物质,用高分辨液 相色谱-质谱联用仪(LC/MS)进行检测,通过质谱仪测量相应质量数的离子的比 值,并与标准的比值比较,进而达到准确定量的目的。采用同位素内标可以有效消 除样品在化学和物理的前处理步骤中所引起的回收率差异,从而避免因为样品处理 过程的损失对检测结果造成的偏差。
稳定同位素稀释质谱法的这种特性与LC/MS的高灵敏度和处理复杂样品的能 力结合起来,使得色谱/同位素稀释质谱技术被公认为是一种测量微量及痕量有机 物的基准方法。而稳定同位素标记碱性嫩黄O内标的开发成功,将为更准确定量 碱性嫩黄O提供标准试剂,完善我国食品安全检测技术体系,满足我国食品安全 发展的需求。目前,国内外尚未见稳定同位素标记碱性嫩黄O的合成方法的文献 报道。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺路线简 单,易于制备的稳定同位素标记碱性嫩黄O的合成方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种稳定同位素标记碱性嫩黄O,所述的稳定同位素标记碱性嫩黄O为D或 15N或13C标记的碱性嫩黄O,其中,
D标记的碱性嫩黄O的分子结构式为:
或
15N标记的碱性嫩黄O的分子结构式为:
13C标记的碱性嫩黄O的分子结构式为:
或其 中,*表示该处碳原子为13C原子。
一种稳定同位素标记碱性嫩黄O的合成方法,该方法是以稳定同位素D或15N 或13C标记甲醇、苯胺为原料,合成得到稳定同位素D或15N或13C标记的N,N- 二甲基苯胺前体,再经缩合、硫化、氨化,制成稳定同位素D或15N或13C标记碱 性嫩黄O。
本发明中,稳定同位素标记的N,N-二甲基苯胺为N,N-二甲基苯胺-D6、N,N- 二甲基苯胺-D4、N,N-二甲基苯胺-13C6、N,N-二甲基苯胺-15N、N,N-二甲基苯胺-13C2, 合成方法参照文献进行(杨维成等.稳定同位素氘标记D6-结晶紫的合成及表征[J]. 应用化学,2013,31(03):262-267.)。
一种稳定同位素标记碱性嫩黄O的合成方法,该方法具体包括以下步骤:
(1)缩合步骤:以稳定同位素D或15N或13C标记的N,N-二甲基苯胺为原料, 与缩合剂、催化剂混合后,控制反应温度为30-150℃,并控制反应压力为0-5MPa, 反应1-10h,优选1-6h,合成稳定同位素D或15N或13C标记的甲烷贝斯;
(2)硫化步骤:将步骤(1)合成的稳定同位素D或15N或13C标记的甲烷贝 斯,在液相环境中与硫化剂混合,控制反应温度为30-200℃,并控制反应压力为 0-5MPa,反应1-24h,优选1-20h,合成稳定同位素D或15N或13C标记的中间体;
(3)氨化成盐化步骤:将步骤(2)合成的稳定同位素D或15N或13C标记的 中间体,在液相环境中与氨化剂混合,控制反应温度为30-200℃,并控制反应压 力为0-5MPa,反应1-24h,优选1-20h,即合成所述的稳定同位素标记碱性嫩黄O。
步骤(1)所述的缩合剂为三聚甲醛、多聚甲醛或尿素中的一种或两种,优选 三聚甲醛与尿素,所述的催化剂为盐酸、氢氧化钠、乙酸或碳酸钠中的一种,优选 氢氧化钠、碳酸钠或乙酸。
步骤(1)所述的稳定同位素D或15N或13C标记的N,N-二甲基苯胺与缩合剂 的摩尔比为(2-6):1,并且所述的稳定同位素D或15N或13C标记的N,N-二甲基 苯胺与催化剂的摩尔比为1:(0.1-0.3)。
步骤(2)所述的硫化剂为硫粉,并且所述的稳定同位素D或15N或13C标记 的甲烷贝斯与硫粉的摩尔比为1:(1-6)。
所述的稳定同位素D或15N或13C标记的甲烷贝斯与硫粉的摩尔比为1:(2-4)。
步骤(3)所述的氨化剂为氯化铵,并且所述的稳定同位素D或15N或13C标 记的中间体与氯化铵的摩尔比为1:(1-6)。
所述的稳定同位素D或15N或13C标记的中间体与氯化铵的摩尔比为1:(1-3)。
所述的液相为甲醇、乙醇、乙醚、乙腈、乙酸酐、乙二醇或氯仿中的一种或者 多种。
本发明稳定同位素D12或15N或13C标记碱性嫩黄O化合物总体的合成方法可 简要概述为:
其中,*表示该处碳原子为13C原子。
具体的,在本发明中,稳定同位素标记碱性嫩黄O-D12化合物的合成路线为: 稳定同位素标记甲醇为原料,经甲基化后,得到稳定同位素氘标记N,N-二甲基苯 胺,再经缩合、硫化、氨化成盐得到稳定同位素标记碱性嫩黄O化合物,具体工 艺路线为:
在本发明中,定同位素标记碱性嫩黄O-D8化合物的合成路线为:稳定同位素 氘甲基标记苯胺为原料,经甲基化后得到稳定同位素氘标记N,N-二甲基苯胺,再 经缩合、硫化、氨化成盐得到稳定同位素标记碱性嫩黄O化合物,具体工艺路线 为:
在本发明中,稳定同位素标记碱性嫩黄O-13C12化合物的合成路线为:稳定同 位素13C苯环标记苯胺为原料,经甲基化后得到稳定同位素13C标记N,N-二甲基苯 胺,再经缩合、硫化、氨化成盐得到稳定同位素标记碱性嫩黄O化合物,具体工 艺路线为:
其中,*表示该处碳原子为13C。
在本发明中,稳定同位素标记碱性嫩黄O-13C4化合物的合成路线为:稳定同 位素13C甲基标记苯胺为原料,经甲基化后得到稳定同位素13C标记N,N-二甲基苯 胺,再经缩合、硫化、氨化成盐得到稳定同位素标记碱性嫩黄O,具体工艺路线为:
其中,*表示该处碳原子为13C。
在本发明中,稳定同位素标记碱性嫩黄O-15N2化合物的合成路线为:稳定同 位素15N氨基标记苯胺为原料,经甲基化后得到稳定同位素15N标记N,N-二甲基苯 胺,再经缩合、硫化、氨化成盐得到稳定同位素标记碱性嫩黄O化合物,具体工 艺路线为:
与现有技术相比,本发明具有以下特点:
(1)本发明首次公开了一种稳定同位素标记碱性嫩黄O的合成方法;
(2)本发明采用工艺路线简单,易于合成;
(3)本发明产品易分离提纯,产品化学纯度在99.0%以上,同位素丰度在 98.0%atom以上,可充分满足食品安全领域痕量检测的需求;
(4)本发明经济性和使用价值良好,具有较好的推广前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
A、稳定同位素标记甲烷贝斯-D12的合成
在烧瓶中,按N,N-二甲基苯胺-D6与三聚甲醛(质量浓度37%)的摩尔比为2: 1,并以N,N-二甲基苯胺-D6与尿素、乙酸的摩尔比为1:1:0.1,依次加入尿素、 乙酸,再加入反应体积20%的蒸馏水,搅拌,加热至60℃,反应2h。反应结束后, 水洗,静置抽滤,滤饼,洗涤,干燥。粗收率为98.5%,重结晶,收率94.0%, HPLC检测纯度99.4%,丰度99.2%atom。
B、稳定同位素标记碱性嫩黄O-D12的合成
在烧瓶中,加入稳定同位素标记的甲烷贝斯-D12,再按甲烷贝斯-D12与硫粉的 摩尔比为1:2,加入硫粉,反应真空密闭,通入氨气,反应温度控制在120℃,反 应4h后,加入氯化铵,再继续反应16h,停止反应。静置反应物,待反应物冷却, 结晶,抽滤,即制得稳定同位素标记碱性嫩黄O-D12。收率为85.5%,重结晶,收 率80.0%。HPLC检测纯度99.2%,丰度99.0atom%。
实施例2
A、稳定同位素标记甲烷贝斯-D12的合成
在烧瓶中,按N,N-二甲基苯胺-D6与三聚甲醛(质量浓度37%)的摩尔比为3: 1,并以N,N-二甲基苯胺-D6与尿素、碳酸钠的摩尔比为1:1.5:0.15,依次加入 尿素、碳酸钠,再加入反应体积20%的蒸馏水,搅拌,加热至100℃,反应3h。 反应结束后,水洗,静置抽滤,滤饼,洗涤,干燥。粗收率为95.5%,重结晶, 收率91.0%,HPLC检测纯度99.3%,丰度98.9%atom。
B、稳定同位素标记碱性嫩黄O-D12的合成
在烧瓶中加入稳定同位素标记的甲烷贝斯-D12,再按甲烷贝斯-D12与硫粉的摩 尔比为1:2.5,加入硫粉,反应真空密闭,通入氨气,反应温度控制在160℃,反 应5h后,加入氯化铵,再继续反应14h,停止反应。静置反应物,待反应物冷却, 结晶,抽滤,即制得稳定同位素标记碱性嫩黄O-D12。收率为86.5%,重结晶,收 率81.4%。HPLC检测纯度99.1%,丰度98.3%atom。
实施例3
A、稳定同位素标记甲烷贝斯-D12的合成
在烧瓶中,按N,N-二甲基苯胺-D6与三聚甲醛(质量浓度37%)的摩尔比为4: 1,并以N,N-二甲基苯胺-D6与尿素、乙酸的摩尔比为1:2:0.15,依次加入尿素、 乙酸,再加入反应体积20%的蒸馏水,搅拌,加热至140℃,反应5h。反应结束 后,水洗,静置抽滤,滤饼,洗涤,干燥。粗收率为92.5%,重结晶,收率89.0%, HPLC检测纯度99.6%,丰度99.2%atom。
B、稳定同位素标记碱性嫩黄O-D12的合成
在烧瓶中加入稳定同位素标记的甲烷贝斯-D12,再按甲烷贝斯-D12与硫粉的摩 尔比为1:3,加入硫粉,反应真空密闭,通入氨气,反应温度控制在180℃,反应 7h后,加入氯化铵,再继续反应15h,停止反应。静置反应物,待反应物冷却, 结晶,抽滤,即制得稳定同位素标记碱性嫩黄O-D12。收率为88.5%,重结晶,收 率82.4%。HPLC检测纯度99.0%,丰度99.0%atom。
实施例4
A、稳定同位素标记甲烷贝斯-D8的合成
在烧瓶中,按N,N-二甲基苯胺-D4与三聚甲醛(质量浓度37%)的摩尔比为3: 1,并以N,N-二甲基苯胺-D4与尿素、氢氧化钠的摩尔比为1:2.5:0.15,依次加 入尿素、氢氧化钠,再加入反应体积20%的蒸馏水,搅拌,加热至90℃,反应4h。 反应结束后,水洗,静置抽滤,滤饼,洗涤,干燥。粗收率为97.5%,重结晶, 收率93.0%,HPLC检测纯度99.1%,丰度99.0%atom。
B、稳定同位素标记碱性嫩黄O-D8的合成
在烧瓶中加入稳定同位素标记的甲烷贝斯-D8,再按甲烷贝斯-D8与硫粉的摩尔 比为1:3.5,加入硫粉,反应真空密闭,通入氨气,反应温度控制在100℃,反应 8h后,加入氯化铵,再继续反应16h,停止反应。静置反应物,待反应物冷却, 结晶,抽滤,即制得稳定同位素标记碱性嫩黄O-D8。收率为82.5%,重结晶,收 率76.2%。HPLC检测纯度99.0%,丰度98.8%atom。
实施例5
A、稳定同位素标记甲烷贝斯-D8的合成
在烧瓶中,按N,N-二甲基苯胺-D4与三聚甲醛(质量浓度37%)的摩尔比为4: 1,并以N,N-二甲基苯胺-D4与尿素、乙酸的摩尔比为1:1.5:0.2,依次加入尿素、 乙酸,再加入反应体积20%的蒸馏水,搅拌,加热至125℃,反应6h。反应结束 后,水洗,静置抽滤,滤饼,洗涤,干燥。粗收率为96.0%,重结晶,收率91.8%, HPLC检测纯度99.5%,丰度99.0%atom。
B、稳定同位素标记碱性嫩黄O-D8的合成
在烧瓶中加入稳定同位素标记的甲烷贝斯-D8,再按甲烷贝斯-D8与硫粉的摩尔 比为1:2.5,加入硫粉,反应真空密闭,通入氨气,反应温度控制在120℃,反应 4h后,加入氯化铵,再继续反应16h,停止反应。静置反应物,待反应物冷却, 结晶,抽滤,即制得稳定同位素标记碱性嫩黄O-D8。收率为86.5%,重结晶,收 率82.0%。HPLC检测纯度99.3%,丰度98.8%atom。
实施例6
A、稳定同位素标记甲烷贝斯-D8的合成
在烧瓶中,按N,N-二甲基苯胺-D4与三聚甲醛(质量浓度37%)的摩尔比为2: 1,并以N,N-二甲基苯胺-D4与尿素、碳酸钠的摩尔比为1:3.5:0.2,依次加入尿 素、碳酸钠,再加入反应体积20%的蒸馏水,搅拌,加热至120℃,反应7h。反 应结束后,水洗,静置抽滤,滤饼,洗涤,干燥。粗收率为96.0%,重结晶,收 率91.8%,HPLC检测纯度99.7%,丰度99.0%atom。
B、稳定同位素标记碱性嫩黄O-D8的合成
在烧瓶中加入稳定同位素标记的甲烷贝斯-D8,再按甲烷贝斯-D8与硫粉的摩尔 比为1:1.5,加入硫粉,反应真空密闭,通入氨气,反应温度控制在145℃,反应 4h后,加入氯化铵,再继续反应16h,停止反应。静置反应物,待反应物冷却, 结晶,抽滤,即制得稳定同位素标记碱性嫩黄O-D8。收率为86.5%,重结晶,收 率82.0%。HPLC检测纯度99.3%,丰度98.8%atom。
实施例7
A、稳定同位素标记甲烷贝斯-13C12的合成
在烧瓶中,按N,N-二甲基苯胺-13C6与三聚甲醛(质量浓度37%)的摩尔比为 2.5:1,并以N,N-二甲基苯胺-13C6与尿素、乙酸的摩尔比为1:3:0.2,依次加入 尿素、乙酸,再加入反应体积20%的蒸馏水,搅拌,加热至60℃,反应6h。反应 结束后,水洗,静置抽滤,滤饼,洗涤,干燥。粗收率为97.5%,重结晶,收率 92.0%,HPLC检测纯度99.8%,丰度99.0%atom。
B、稳定同位素标记碱性嫩黄O-13C12的合成
在烧瓶中加入稳定同位素标记的甲烷贝斯-13C12,再按甲烷贝斯-13C12与硫粉的 摩尔比为1:3,加入硫粉,反应真空密闭,通入氨气,反应温度控制在120℃,反 应4h后,加入氯化铵,再继续反应16h,停止反应。静置反应物,待反应物冷却, 结晶,抽滤,即制得稳定同位素标记碱性嫩黄O-13C12。收率为88.5%,重结晶, 收率85.8%。HPLC检测纯度99.5%,丰度98.7%atom。
实施例8
A、稳定同位素标记甲烷贝斯-13C12的合成
在烧瓶中,按N,N-二甲基苯胺-13C6与三聚甲醛(质量浓度37%)的摩尔比为 3.5:1,并以N,N-二甲基苯胺-13C6与尿素、氢氧化钠的摩尔比为1:2.5:0.25,依 次加入尿素、氢氧化钠,再加入反应体积20%的蒸馏水,搅拌,加热至110℃,反 应2h。反应结束后,水洗,静置抽滤,滤饼,洗涤,干燥。粗收率为96.4%,重 结晶,收率92.2%,HPLC检测纯度99.6%,丰度99.2%atom。
B、稳定同位素标记碱性嫩黄O-13C12的合成
在烧瓶中加入稳定同位素标记的甲烷贝斯-13C12,再按甲烷贝斯-13C12与硫粉的 摩尔比为1:3.5,加入硫粉,反应真空密闭,通入氨气,反应温度控制在120℃, 反应4h后,加入氯化铵,再继续反应16h,停止反应。静置反应物,待反应物冷 却,结晶,抽滤,即制得稳定同位素标记碱性嫩黄O-13C12。收率为87.5%,重结 晶,收率84.8%。HPLC检测纯度99.5%,丰度98.9%atom。
实施例9
A、稳定同位素标记甲烷贝斯-13C12的合成
在烧瓶中,按N,N-二甲基苯胺-13C6与三聚甲醛(质量浓度37%)的摩尔比为 1:1,并以N,N-二甲基苯胺-13C6与尿素、乙酸的摩尔比为1:4:0.3,依次加入尿 素、乙酸,再加入反应体积20%的蒸馏水,搅拌,加热至130℃,反应5h。反应 结束后,水洗,静置抽滤,滤饼,洗涤,干燥。粗收率为95.8%,重结晶,收率 91.2%,HPLC检测纯度99.6%,丰度98.7%atom。
B、稳定同位素标记碱性嫩黄O-13C12的合成
在烧瓶中加入稳定同位素标记的甲烷贝斯-13C12,再按甲烷贝斯-13C12与硫粉的 摩尔比为1:3.5,加入硫粉,反应真空密闭,通入氨气,反应温度控制在150℃, 反应3h后,加入氯化铵,再继续反应18h,停止反应。静置反应物,待反应物冷 却,结晶,抽滤,即制得稳定同位素标记碱性嫩黄O-13C12。收率为88.5%,重结 晶,收率84.8%。HPLC检测纯度99.4%,丰度98.0%atom。
实施例10
A、稳定同位素标记甲烷贝斯-13C4的合成
在烧瓶中,按N,N-二甲基苯胺-13C2与三聚甲醛(质量浓度37%)的摩尔比为 4:1,并以N,N-二甲基苯胺-13C2与尿素、碳酸钠的摩尔比为1:3.5:0.25,依次 加入尿素、碳酸钠,再加入反应体积20%的蒸馏水,搅拌,加热至70℃,反应3.5h。 反应结束后,水洗,静置抽滤,滤饼,洗涤,干燥。粗收率为97.3%,重结晶, 收率93.0%,HPLC检测纯度99.5%,丰度99.3%atom。
B、稳定同位素标记碱性嫩黄O-13C4的合成
在烧瓶中加入稳定同位素标记的甲烷贝斯-13C4,再按甲烷贝斯-13C4与硫粉的 摩尔比为1:2.5,加入硫粉,反应真空密闭,通入氨气,反应温度控制在120℃, 反应4h后,加入氯化铵,再继续反应16h,停止反应。静置反应物,待反应物冷 却,结晶,抽滤,即制得稳定同位素标记碱性嫩黄O-13C4。收率为86.5%,重结晶, 收率83.0%。HPLC检测纯度99.4%,丰度99.1%atom。
实施例11
A、稳定同位素标记甲烷贝斯-13C4的合成
在烧瓶中,按N,N-二甲基苯胺-13C2与三聚甲醛(质量浓度37%)的摩尔比为 2.5:1,并以N,N-二甲基苯胺-13C2与尿素、乙酸的摩尔比为1:5.5:0.2,依次加 入尿素、乙酸,再加入反应体积20%的蒸馏水,搅拌,加热至60℃,反应4h。反 应结束后,水洗,静置抽滤,滤饼,洗涤,干燥。粗收率为97.3%,重结晶,收 率93.0%,HPLC检测纯度99.5%,丰度98.5%atom。
B、稳定同位素标记碱性嫩黄O-13C4的合成
在烧瓶中加入稳定同位素标记的甲烷贝斯-13C4,再按甲烷贝斯-13C4与硫粉的 摩尔比为1:2,加入硫粉,反应真空密闭,通入氨气,反应温度控制在130℃,反 应6h后,加入氯化铵,再继续反应18h,停止反应。静置反应物,待反应物冷却, 结晶,抽滤,即制得稳定同位素标记碱性嫩黄O-13C4。收率为84.5%,重结晶,收 率81.0%。HPLC检测纯度99.4%,丰度98.1%atom。
实施例12
A、稳定同位素标记甲烷贝斯-13C4的合成
在烧瓶中,按N,N-二甲基苯胺-13C2与三聚甲醛(质量浓度37%)的摩尔比为 3.5:1,并以N,N-二甲基苯胺-13C2与尿素、氢氧化钠的摩尔比为1:4.5:0.2,依 次加入尿素、氢氧化钠,再加入反应体积20%的蒸馏水,搅拌,加热至145℃,反 应4h。反应结束后,水洗,静置抽滤,滤饼,洗涤,干燥。粗收率为96.3%,重 结晶,收率92.0%,HPLC检测纯度99.3%,丰度98.8%atom。
B、稳定同位素标记碱性嫩黄O-13C4的合成
在烧瓶中加入稳定同位素标记的甲烷贝斯-13C4,再按甲烷贝斯-13C4与硫粉的 摩尔比为1:2.5,加入硫粉,反应真空密闭,通入氨气,反应温度控制在130℃, 反应6h后,加入氯化铵,再继续反应18h,停止反应。静置反应物,待反应物冷 却,结晶,抽滤,即制得稳定同位素标记碱性嫩黄O-13C4。收率为87.5%,重结晶, 收率84.0%。HPLC检测纯度99.2%,丰度98.3%atom。
实施例13
A、稳定同位素标记甲烷贝斯-15N2的合成
在烧瓶中,按N,N-二甲基苯胺-15N与三聚甲醛(质量浓度37%)的摩尔比为 4:1,并以N,N-二甲基苯胺-15N与尿素、乙酸的摩尔比为1:6:0.25,依次加入 尿素、乙酸,再加入反应体积20%的蒸馏水,搅拌,加热至80℃,反应5h。反应 结束后,水洗,静置抽滤,滤饼,洗涤,干燥。粗收率为95.3%,重结晶,收率 93.3%,HPLC检测纯度99.5%,丰度99.4%atom。
B、稳定同位素标记碱性嫩黄O-15N2的合成
在烧瓶中加入稳定同位素标记的甲烷贝斯-15N2,再按甲烷贝斯-15N2与硫粉的 摩尔比为1:4,加入硫粉,反应真空密闭,通入氨气,反应温度控制在100℃,反 应4h后,加入氯化铵,再继续反应16h,停止反应。静置反应物,待反应物冷却, 结晶,抽滤,即制得稳定同位素标记碱性嫩黄O-15N2。收率为85.5%,重结晶,收 率83.3%。HPLC检测纯度99.3%,丰度99.2%atom。
实施例14
A、稳定同位素标记甲烷贝斯-15N2的合成
在烧瓶中,按N,N-二甲基苯胺-15N与三聚甲醛(质量浓度37%)的摩尔比为 3:1,并以N,N-二甲基苯胺-15N与尿素、乙酸的摩尔比为1:5.5:0.3,依次加入 尿素、乙酸,再加入反应体积20%的蒸馏水,搅拌,加热至80℃,反应6h。反应 结束后,水洗,静置抽滤,滤饼,洗涤,干燥。粗收率为92.3%,重结晶,收率 90.3%,HPLC检测纯度99.7%,丰度99.3%atom。
B、稳定同位素标记碱性嫩黄O-15N2的合成
在烧瓶中加入稳定同位素标记的甲烷贝斯-15N2,再按甲烷贝斯-15N2与硫粉的 摩尔比为1:2,加入硫粉,反应真空密闭,通入氨气,反应温度控制在120℃,反 应8h后,加入氯化铵,再继续反应18h,停止反应。静置反应物,待反应物冷却, 结晶,抽滤,即制得稳定同位素标记碱性嫩黄O-15N2。收率为88.5%,重结晶,收 率85.3%。HPLC检测纯度99.2%,丰度99.0%atom。
实施例15
A、稳定同位素标记甲烷贝斯-15N2的合成
在烧瓶中,按N,N-二甲基苯胺-15N与三聚甲醛(质量浓度37%)的摩尔比为 2.5:1,并以N,N-二甲基苯胺-15N与尿素、碳酸钠的摩尔比为1:4.5:0.3,依次 加入尿素、碳酸钠,再加入反应体积20%的蒸馏水,搅拌,加热至80℃,反应4.5h。 反应结束后,水洗,静置抽滤,滤饼,洗涤,干燥。粗收率为94.3%,重结晶, 收率92.3%,HPLC检测纯度99.4%,丰度99.2%atom。
B、稳定同位素标记碱性嫩黄O-15N2的合成
在烧瓶中加入稳定同位素标记的甲烷贝斯-15N2,再按甲烷贝斯-15N2与硫粉的 摩尔比为1:4,加入硫粉,反应真空密闭,通入氨气,反应温度控制在120℃,反 应6h后,加入氯化铵,再继续反应17h,停止反应。静置反应物,待反应物冷却, 结晶,抽滤,即制得稳定同位素标记碱性嫩黄O-15N2。收率为83.5%,重结晶,收 率81.3%。HPLC检测纯度99.0%,丰度98.7%atom。
实施例16
本实施例稳定同位素标记碱性嫩黄O-D8,分子结构式为
具体制备方法如下:
(1)缩合步骤:以稳定同位素D4标记的N,N-二甲基苯胺为原料,与缩合剂、 催化剂混合后,控制反应温度为150℃,并控制反应压力为5MPa,反应1h,合成 稳定同位素D4标记的甲烷贝斯-D8;
(2)硫化步骤:将步骤(1)合成的稳定同位素D4标记的甲烷贝斯-D8,在液 相环境中与硫化剂混合,控制反应温度为200℃,并控制反应压力为5MPa,反应 1h,合成稳定同位素D8标记的中间体;
(3)氨化成盐化步骤:将步骤(2)合成的稳定同位素D4标记的中间体-D8, 在液相环境中与氨化剂混合,控制反应温度为200℃,并控制反应压力为5MPa, 反应1h,即合成稳定同位素标记碱性嫩黄O-D8。
其中,步骤(1)中的缩合剂为三聚甲醛,催化剂为盐酸,并且稳定同位素D4标记的N,N-二甲基苯胺与三聚甲醛的摩尔比为6:1,其与盐酸的摩尔比为1:0.3。
步骤(2)中的硫化剂为硫粉,并且稳定同位素D4标记的甲烷贝斯-D8与硫粉 的摩尔比为1:6。
步骤(3)中的氨化剂为氯化铵,并且稳定同位素D4标记的中间体-D8与氯化 铵的摩尔比为1:6。
本实施例中,液相为乙醚、乙二醇及氯仿按质量比为1:1:1的混合液相。
实施例17
本实施例稳定同位素标记碱性嫩黄O-D12,分子结构式为
具体制备方法如下:
(1)缩合步骤:以稳定同位素D6标记的N,N-二甲基苯胺为原料,与缩合剂、 催化剂混合后,控制反应温度为30℃,并控制反应压力为0MPa,反应10h,合成 稳定同位素D6标记的甲烷贝斯-D12;
(2)硫化步骤:将步骤(1)合成的稳定同位素D6标记的甲烷贝斯-D12,在 液相环境中与硫化剂混合,控制反应温度为30℃,并控制反应压力为0MPa,反应 24h,合成稳定同位素D12标记的中间体;
(3)氨化成盐化步骤:将步骤(2)合成的稳定同位素D6标记的中间体-D12, 在液相环境中与氨化剂混合,控制反应温度为30℃,并控制反应压力为0MPa,反 应24h,即合成稳定同位素标记碱性嫩黄O-D12。
其中,步骤(1)中的缩合剂为尿素,催化剂为碳酸钠,并且稳定同位素D6标记的N,N-二甲基苯胺与尿素的摩尔比为2:1,其与碳酸钠的摩尔比为1:0.1。
步骤(2)中的硫化剂为硫粉,并且稳定同位素D6标记的甲烷贝斯-D12与硫粉 的摩尔比为1:1。
步骤(3)中的氨化剂为氯化铵,并且稳定同位素D6标记的中间体-D12与氯化 铵的摩尔比为1:1。
本实施例中,液相为甲醇。
实施例18
本实施例稳定同位素标记碱性嫩黄O-15N2,分子结构式为
具体制备方法如下:
(1)缩合步骤:以稳定同位素15N标记的N,N-二甲基苯胺为原料,与缩合剂、 催化剂混合后,控制反应温度为80℃,并控制反应压力为3MPa,反应6h,合成 稳定同位素15N标记的甲烷贝斯-15N2;
(2)硫化步骤:将步骤(1)合成的稳定同位素15N标记的甲烷贝斯-15N2,在 液相环境中与硫化剂混合,控制反应温度为120℃,并控制反应压力为3MPa,反 应12h,合成稳定同位素15N标记的中间体-15N2;
(3)氨化成盐化步骤:将步骤(2)合成的稳定同位素15N标记的中间体-15N2, 在液相环境中与氨化剂混合,控制反应温度为120℃,并控制反应压力为3MPa, 反应12h,即合成稳定同位素标记碱性嫩黄O-15N2。
其中,步骤(1)中的缩合剂为多聚甲醛,催化剂为氢氧化钠,并且稳定同位 素15N标记的N,N-二甲基苯胺与多聚甲醛的摩尔比为3:1,其与氢氧化钠的摩尔 比为1:0.2。
步骤(2)中的硫化剂为硫粉,并且稳定同位素15N标记的甲烷贝斯-15N2与硫 粉的摩尔比为1:4。
步骤(3)中的氨化剂为氯化铵,并且稳定同位素15N标记的中间体-15N2与氯 化铵的摩尔比为1:3。
本实施例中,液相为乙醇、乙腈及乙酸酐按质量比为1:1:1的混合液相。
实施例19
本实施例稳定同位素标记碱性嫩黄O-13C4,分子结构式为
其中,*表示该处碳原子为13C原子。
具体制备方法如下:
(1)缩合步骤:以稳定同位素13C标记的N,N-二甲基苯胺为原料,与缩合剂、 催化剂混合后,控制反应温度为100℃,并控制反应压力为4MPa,反应4h,合成 稳定同位素13C标记的甲烷贝斯-13C4;
(2)硫化步骤:将步骤(1)合成的稳定同位素13C标记的甲烷贝斯-13C4,在 液相环境中与硫化剂混合,控制反应温度为150℃,并控制反应压力为4MPa,反 应20h,合成稳定同位素13C标记的中间体-13C4;
(3)氨化成盐化步骤:将步骤(2)合成的稳定同位素13C标记的中间体-13C4, 在液相环境中与氨化剂混合,控制反应温度为150℃,并控制反应压力为4MPa, 反应20h,即合成稳定同位素标记碱性嫩黄O-13C4。
其中,步骤(1)中的缩合剂为三聚甲醛,催化剂为乙酸,并且稳定同位素13C 标记的N,N-二甲基苯胺与三聚甲醛的摩尔比为5:1,其与乙酸的摩尔比为1:0.25。
步骤(2)中的硫化剂为硫粉,并且稳定同位素13C标记的甲烷贝斯-13C4与硫 粉的摩尔比为1:3。
步骤(3)中的氨化剂为氯化铵,并且稳定同位素13C标记的中间体-13C4与氯 化铵的摩尔比为1:2。
本实施例中,液相为乙醚。