一种稳定同位素标记的野燕枯及其合成方法与流程

1.本发明涉及同位素标记物及其合成方法，特别是涉及一种稳定同位素标记的野燕枯及其合成方法。


背景技术：

2.野燕枯是美国氰胺公司于1974年注册投产的一种高效、高选择性、低毒的防除麦田里野燕麦的药剂，主要用于防除小麦、大麦田中的恶性杂草野燕麦。野燕枯可以破坏野燕麦的细胞分裂、破坏顶端和节间分生组织的引伸，从而使之停止生长、坏死，最后致使杂草死亡。当有表面活性剂存在时，可以很快通过叶面渗入到野燕麦和大麦中，防除效果达到90％左右，所以增产效果显著。经大田试验使用证明，一般每亩可增产15-25％。我国野燕麦的危害面积达8000万亩左右，每年因此损失的粮食约几十亿斤，而且这种危害还日趋严重，所以该产品具有广阔的市场前景。
3.稳定同位素标定的化合物在基础科学，如化学，材料，医药，生物工程等领域，及临床试验，农药残留等领域都有着很重要的作用。很多研究人员都在试图寻找以稳定同位素标定的化合物来对农药等的作用机理，循环代谢等进行深入的机理研究。同时稳定同位素稀释质谱法与lc/ms的联用技术相结合，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。而稳定同位素标记的野燕枯化合物的开发成功，将为野燕枯等农药类化合物的残留应用等方面提供标准试剂，完善我国农药安全检测技术体系，满足我国农药安全发展的需求，提供重要支持。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种稳定同位素标记的野燕枯及其合成方法，可以作为定量检测野燕枯的标准试剂；且制备过程简单，产品容易分离提纯，得到的产品化学纯度高。
5.本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种稳定同位素标记的野燕枯的合成方法，包括以下步骤：s1：使用乙酰氯与稳定同位素标记的苯-13
c6反应，得到稳定同位素标记的苯乙酮-13
c6；s2：在碱性条件下将稳定同位素标记的苯乙酮-13
c6与苯甲醛进行缩合反应，得到稳定同位素标记的查尔酮-13
c6；s3：将稳定同位素标记的查尔酮-13
c6与水合肼进行反应，获得稳定同位素标记的3,5-二苯基-4,5-二氢-1h-吡唑-13
c6样品；s4：将稳定同位素标记的3,5-二苯基-4,5-二氢-1h-吡唑-13
c6样品与钯碳进行脱氢反应，得到稳定同位素标记的二苯基吡唑-13
c6；s5：将二苯基吡唑-13
c6与硫酸二甲酯进行甲基化反应，得到稳定同位素标记的1-甲基-3，5-二苯基吡唑-13
c6；s6：将稳定同位素标记的1-甲基-3，5-二苯基吡唑-13
c6与硫酸二甲酯再次进行甲基化反应，得到稳定同位素标记的野燕枯-13
c6。
6.进一步地，所述步骤s1过程如下：按重量份数计，在反应容器中加入0.9～1.2份苯-13
c6，10.0～12.0份的二硫化碳，1.8～2.0份无水三氯化铝，在0～10℃下滴加1.0～1.5
份乙酰氯，升温至50℃下回流反应3-5小时，反应完毕后，冷却至室温，使用柱纯化进行提纯操作得到稳定同位素标记的苯乙酮-13
c6。
7.进一步地，所述步骤s2过程如下：按重量份数计，在8.0～10.0份乙醇中，加入0.9～1.1份苯乙酮-13
c6，加入2.0～3.0份的30％氢氧化钠水溶液，在20～30℃温度下反应3～5小时，反应完毕后，冷却至室温，浓缩反应液；通过柱层析分离提纯得到稳定同位素标记的查尔酮-13
c6。
8.进一步地，所述步骤s3过程如下：按重量份数计，在反应容器中加入0.9～1.2份查尔酮-13
c6，20.0～25.0份的乙醇，2.0～2.2份水合肼，升温至80～100℃下，反应4-6小时，反应完毕后，冷却，使用柱纯化进行提纯操作，获得稳定同位素标记的3,5-二苯基-4,5-二氢-1h-吡唑-13
c6样品。
9.进一步地，所述步骤s4过程如下：按重量份数计，在8.0～10.0份乙醇中，加入0.9～1.1份3,5-二苯基-4,5-二氢-1h-吡唑-13
c6样品，加入0.2～0.3份的pd/al2o3，在150～160℃温度下反应1～3小时，反应完毕后，冷却至室温，浓缩反应液；通过柱层析分离提纯得到稳定同位素标记的二苯基吡唑-13
c6。
10.进一步地，所述步骤s5过程如下：按重量份数计，在反应容器中加入0.9～1.2份二苯基吡唑-13
c6，15～20份二甲苯，0.5～0.6份氢氧化钠，升温至100～120℃下，反应0.2～0.3小时，反应完毕后，滴加0.6～0.7份的硫酸二甲酯，反应0.5～1.0小时，反应完毕后，冷却，加入氢氧化钠水溶液调节ph至10～11，萃取分层，有机层浓缩并使用柱纯化进行提纯操作，获得稳定同位素标记的1-甲基-3，5-二苯基吡唑-13
c6。
11.进一步地，所述步骤s6过程如下：按重量份数计，在反应容器中加入0.9～1.2份1-甲基-3，5-二苯基吡唑-13
c6，20.0～25.0份的二甲醚，20.0～25.0份的二氯乙烷，升温至70～80℃下，滴加0.7～0.8份的硫酸二甲酯，反应3～4小时，反应完毕后，冷却，使用柱纯化进行提纯操作，获得稳定同位素标记的野燕枯-13
c6样品。
12.本发明为解决上述技术问题还提供一种稳定同位素标记的野燕枯，由上述合成方法获取的产品，具有如下所示的分子结构：
[0013][0014]
本发明具有如下有益效果：本发明提供的稳定同位素标记的野燕枯及其合成方
法，以同位素丰度在99atom％以上的苯-13
c6为同位素标记来源，通过简单的取代，缩合，环化，脱氢，甲基化等六步反应进行野燕枯-13c6的合成，且每一步反应过程碳-13原子均稳定，不会出现同位素脱落现象，同位素原子利用率高；本发明中的实验合成过程操作简单，后处理及产品分离提纯操作容易，使用较少的步骤即可获得稳定同位素标记的野燕枯产品，获得的产品化学纯度与同位素丰度均达到99％以上，满足作为定量检测野燕枯的标准试剂的要求；具用合成步骤少，产品易得，合成价值高、具有良好的经济性的特点。
附图说明
[0015]
图1为本发明实施例1得到的野燕枯-13
c6核磁共振氢谱。
[0016]
图2为本发明实施例1得到的野燕枯-13
c6的液相色谱图。
[0017]
图3为本发明实施例1得到的野燕枯-13
c6的质谱谱图。
具体实施方式
[0018]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，但不应理解为是对本发明的限制。
[0019]
本发明提供的稳定同位素标记的野燕枯的合成方法，包括以下步骤：
[0020]
s1：使用乙酰氯与稳定同位素标记的苯-13
c6反应，得到稳定同位素标记的苯乙酮-13c6，其结构式如下：
[0021][0022]
s2：在碱性条件下将稳定同位素标记的苯乙酮-13
c6与苯甲醛进行缩合反应，得到稳定同位素标记的查尔酮-13
c6产物，其结构式如下：
[0023][0024]
s3：将稳定同位素标记的查尔酮-13
c6与水合肼进行反应，获得稳定同位素标记的3,5-二苯基-4,5-二氢-1h-吡唑-13
c6样品，其结构式如下：
[0025][0026]
s4：将稳定同位素标记的3,5-二苯基-4,5-二氢-1h-吡唑-13
c6样品与钯碳进行脱氢反应，得到稳定同位素标记的二苯基吡唑-13
c6产物，其结构式如下：
[0027][0028]
s5：将二苯基吡唑-13
c6与硫酸二甲酯进行甲基化反应，得到稳定同位素标记的1-甲基-3，5-二苯基吡唑-13
c6产物，其结构式如下：
[0029][0030]
s6：将稳定同位素标记的1-甲基-3，5-二苯基吡唑-13
c6与硫酸二甲酯再次进行甲基化反应，得到稳定同位素标记的野燕枯-13
c6产物。
[0031]
上述步骤中采用的溶剂均可为干燥无水溶剂；所述稳定同位素标记的野燕枯分子结构为：
[0032][0033]
实施例1
[0034]
稳定同位素标记的野燕枯-13
c6可通过如下合成步骤制取：
[0035]
s1、加入0.5g苯-13
c6，0.95galcl3,加入5ml cs2,在0-10℃下缓慢滴加0.5ml乙酰氯，滴加完毕后升温回流5小时，反应完全后，降温至室温，加入3ml水进行淬灭，使用ea进行萃取，浓缩有机相，进行柱纯化，获得0.5g苯乙酮-13
c6。
[0036]
s2、加入0.5g苯乙酮-13
c6，15ml etoh，0.43g苯甲醛，滴加1ml 30％氢氧化钠水溶液，在室温下搅拌3小时，反应结束后，浓缩至干，使用柱纯化进行提纯操作，获得0.6g查尔酮-13
c6。
[0037]
s3、加入0.6g查尔酮-13
c6，再加入15ml etoh，加入1.2ml水合肼，升温至80-100℃，反应4-6小时，反应完毕后，浓缩至干，柱纯化，获得0.45g 3,5-二苯基-4,5-二氢-1h-吡唑-13
c6白色固体。
[0038]
s4、加入0.45g 3,5-二苯基-4,5-二氢-1h-吡唑-13
c6，加入15ml二甲苯中，加入0.15g pd/al2o3(0.75％)，升温150℃回流，搅拌1-2小时，降温，过滤，柱纯化，获得0.35g 3,5-二苯基吡唑-13
c6白色固体。
[0039]
s5、加入0.35g 3,5-二苯基吡唑-13
c6，加入0.15g氢氧化钠，二甲苯7毫升，在125℃下反应20分钟,慢慢滴加0.24ml硫酸二甲酯和1ml二甲苯的混合液,搅拌20分钟。反应结束后，降至80-70℃,加入5毫升水,并用氢氧化钠水溶液调节ph为10-11,用二甲苯萃取分层,有机相减压浓缩，在经过柱纯化获得淡黄色结晶产品0.25g 1-甲基-3，5-二苯基吡唑-13
c6白色固体。
[0040]
s6、加入0.25g 1-甲基-3，5-二苯基吡唑-13
c6，加入5ml二甲苯，5ml 1,2-二氯乙烷，升温至70-80℃，慢慢滴加0.2ml硫酸二甲酯,升温至110-120℃，反应3小时，反应完毕后，进行柱纯化，获得74mg类白色固体野燕枯-13
c6。
[0041]
本实施例获取的产品以d2o为溶剂，通过bruke-400 m核磁共振仪器检测得到核磁共振氢谱图，谱图见图1。
[0042]
同时，本实施例获取的产品样品溶于水中(～1ppm)，进行纯度和ms测定，谱图见图2和图3。在谱图2中，未有明显杂质峰被检出，野燕枯-d3的产品的化学纯度可达到99％以上。在谱图3中，ms数据显示lc-ms m/z 255[m]，因此ms数据正确(野燕枯-13c6的分子量为255.3)。
[0043]
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。