[发明专利]一种含氮杂环有机化合物中间产物的合成和分析方法

说明书

本发明公开了一种含氮杂环有机化合物中间产物的定向合成、分离纯化并可以实现其定量分析的方法，包括样品的预处理、含氮杂环有机化合物中间产物识别、含氮杂环有机化合物中间产物合成、含氮杂环有机化合物中间产物分离纯化、样品纯度检验以及含氮杂环有机化合物中间产物利用标准品进行定量分析。本专利创新地提出了一种合成并提纯含氮杂环有机化合物中间产物的技术方法，此方法可以对中间产物进行分析鉴定，对实验室进行含氮杂环有机化合物中间产物的毒性实验有着重要意义。

技术领域

本发明涉及有机化合物合成和分析技术领域，具体为一种定量合成、分离纯化含氮杂环有机化合物高级氧化中间产物并实现其定量分析的方法。

背景技术

近些年，因含氮杂环化合物有着独特的生物活性，常被用作医药和农药的结构组成单元，在染料敏化太阳能电池等其他领域应用也越来越广泛。含氮杂环化合物难被机体吸收，常随粪便和尿液排出体外，继而发生一系列的环境行为，并造成环境污染。含氮杂环化合物一般具有较大极性和更低的正辛醇/水分配系数(K_ow)，具有相对较高的溶解度，不易被土壤吸附更易在水相中存在而广泛存在于化工废水、制药废水、农药废水等工业废水中。以卡马西平为代表的水体新型微污染物质虽然环境浓度低但本体及转化产物生物毒性显著，能够长期暴露于人体和水生、陆生生物体，对人类健康和生态环境造成了严重威胁。高级氧化技术(AOPs)是在氧化反应中，将电、光辐射、催化剂等与常见的化学氧化剂结合，产生高活性自由基与有机物反应,将它们氧化分解成小分子直至降解为CO₂、H₂O和无机盐。在此过程中，高级氧化技术虽然可以去除大部分含氮杂环化合物，但它们的降解情况仅说明此技术对于污染物质本身的处理效率，而母体化合物的分解或消除不等于毒性的去除。因为降解过程中污染物可能会形成中间产物，对生物体表现出与母体化合物相似甚至更高的毒性。而大部分含氮杂环有机化合物转化的中间产物缺少标品，无法在实验室中对中间产物进行毒性测试和研究，所以其中间产物的毒性尚未被明确，无法确定其对人类和环境的危害。因此，寻找设计一种针对性强的定向合成并纯化含氮杂环有机化合物中间产物制作标品的方法至关重要。

HPLC-QTOF-MS联用技术，是集HPLC的高效分离和Q-TOF-MS的高灵敏度、高专属性、高分辨率于一体的一种联用技术，在定性、定量分析方面具有明显的优势，较好地适应了现代有机化合物研究对自动化、高通量分析方法的需求,已成为有机化合物杂质结构研究最强有力的分析工具之一。密度泛函理论(Density functional theory,DFT)是一种量子化学计算方法，它可以探索物质特定的分子结构并预测其反应活性位点，具有计算方便、分析速度快等优点。其具体的计算方法有：福井函数、前线轨道理论、平均局部离子化能、双描述符、静电势等。结合两者的特点可以更准确地推测中间产物的结构。

半制备型高效液相色谱法具有简单易行、经济快速、易于放大等特点,已广泛应用于多种物质单体标准品的制备。HPLC-MS/MS可以排除复杂基质中性质相近的化学成分相互干扰，尤其适于复杂样品的定性和定量。且质谱检测的灵敏度高，不受化合物无生色团的限制，更适于样品中量低组分的测定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含氮杂环有机化合物中间产物的合成和分析方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种含氮杂环有机化合物中间产物的合成和分析方法，其特征在于，包括如下步骤：