[发明专利]碳-13标记DDT的合成与纯化方法

说明书

技术领域

本发明属于同位素标记化合物的合成领域，特别涉及到碳-13标记DDT的合成与纯化方法。

技术背景

同位素标记化合物作为示踪原子广泛应用于农业、医学、药物学、生物学、化学和环境研究领域，可用作核反应的染料和核武器的原材料。特别是碳-13标记物碳-13的存在，使其易于被检测和跟踪，以及在研究反应机理、反应动力学、生理生化以及医药卫生等方面都有及其重要的用途。本发明目的在于自主合成同位素标记物，不再依赖于进口，降低成本，有利于提高我国科研效率。

稳定同位素标记化合物的合成方法有化学合成法和生物合成法。化学合成法是制备稳定同位素标记化合物最重要、最常用的方法，生物合成法是稳定同位素标记方法中最省时最经济的方法。碳-13标记化合物的合成技术国内外鲜见报道，通常碳-13标记的化合物要从最基本的有机物质开始合成，逐渐增加碳链的长度，形成期望目标化合物。

本发明研究合成路线短、标记元素利用率高、适合稳定同位素标记的专用合成技术，合成的碳-13标记DDT可作为环境监测用同位素标记化合物，在研究反应机理、反应动力学、生理生化、环境监测以及医药卫生等方面都有及其重要的用途。

发明内容

本发明的目的在于开发合成路线短、标记元素利用率高的有机稳定同位素碳-13标记DDT的合成方法和检测方法。

所述的碳-13标记DDT的合成方法，以碳-13标记的无水乙醇、氯气与氯苯为原料，经过两步反应包括：碳-13标记的无水乙醇在光照条件下发生氯化反应，得到碳-13标记的氯油，以及碳-13标记的氯油在催化剂条件下于0-40℃与氯苯缩合反应，最终得到碳-13标记DDT。

所述的光照条件为紫外灯光照(波长365nm)。

所述的催化剂为酸，特别是氢氟酸、浓硫酸、氯磺酸或发烟硫酸。

所述的氯化反应，反应温度分为为三个阶段，反应温度低于30℃，反应时间1-3小时；40-60℃，反应时间2-4小时；60-100℃，反应时间9-24小时。

所述的氯油折射率1.46-1.48；比重1.45-1.50。

所述的缩合反应温度0-40℃，特别是10℃。

所述的催化剂用量，氯苯与酸用量的体积比为1∶5-12.5，特别是氯苯与酸用量的体积比为1∶7.5。

所述的缩合反应时间2-10小时，特别是8小时；碳-13标记的氯油与氯苯的摩尔比为1∶2。

所述产物碳-13标记DDT，其处理步骤为：先进行水洗涤，再用1-3％Na₂CO₃或3-6％NaHCO₃溶液中和，再以水洗涤，然后用无水乙醇洗涤，抽滤，干燥后得到碳-13标记DDT，熔点106-109℃。

通过一系列的表征，如红外表征，核磁氢谱，核磁碳谱，差式扫描量热法表征以及质谱表征，证明产物是碳-13标记DDT，且化学纯度达到90％以上，稳定同位素丰度达到90％以上。其反应为两步反应，合成路线简单。

具体实施方式

实施例1

反应一：将6ml碳-13标记无水乙醇放入25ml反应瓶中，通入氯气，紫外灯照射，回流冷凝，氯化反应温度分为三个阶段：反应温度低于30℃，反应时间1小时；60℃，反应时间2小时；80℃，反应时间12小时，得到氯油的折射率1.4699，比重1.453。反应二：将产物氯油移取到50ml的圆底烧瓶，碳-13标记的氯油与氯苯的摩尔比为1∶2，催化剂用量：氢氟酸用量与氯苯的体积比为5∶1。反应温度10℃，反应时间2小时。反应后粗产物先进行水洗洗，再用1％Na₂CO₃中和，再以水洗涤，然后用无水乙醇洗涤，抽滤，干燥后得到碳-13标记DDT，产物熔点106.874℃。产物经过红外、核磁、气相分析确认结构正确。

其纯度达到93％，并通过GC-MS分析碎片离子以及根据质谱峰强度计算可知碳-13丰度达到96％。

实施例2