一种稳定同位素标记的联苯胺的合成方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种稳定同位素标记的联苯胺的合成方法及其应用，合成方法包括：将稳定同位素标记的苯胺与N

【技术实现步骤摘要】
一种稳定同位素标记的联苯胺的合成方法及其应用


[0001]本专利技术涉及同位素标记
，更具体地，涉及一种稳定同位素标记的联苯胺的合成方法及其应用。

技术介绍

[0002]联苯胺(俗名)，也称为1，1'
‑
联苯
‑
4，4'
‑
二胺(系统名)，是一种有机化合物，分子式为(C6H4NH2)2，白色或微带淡红色的稳定针状结晶或粉末，可燃，露置于空气中光线照射时颜色加深，市售商品常呈褐色或深紫褐色，难溶于冷水，微溶于热水、乙醚，易溶于乙酸、稀盐酸和沸乙醇；作为一种芳香胺，其化学性质与苯胺类似，可以与亚硝酸发生重氮化反应生成重氮盐，此盐与芳香胺或酚偶联，可得到多种联苯胺染料。联苯胺曾是染料合成的重要中间体，从它可以合成超过300种染料，但由于它的毒性很强，现已改用其他毒性较小的原料；联苯胺及其盐都是有毒且会致癌的物质，固体及蒸汽都很容易通过皮肤进入体内，引起接触性皮炎，刺激黏膜，损害肝和肾脏，且会造成膀胱癌和胰腺癌；联苯胺的浓度只要达到6.7ppb，对人体就有致癌的风险。
[0003]联苯胺由于具有巨大的致癌风险，其使用应被禁止；为防止和杜绝联苯胺继续应用在颜料生产中，需要一种能够快速、准确并很敏感的技术来检测它。
[0004]稳定同位素稀释质谱法(Isotope Dilution Mass Spectrometry， IDMS)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。
[0005]稳定同位素内标的这种特性与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；而稳定同位素标记联苯胺的开发成功，将为更准确的定量检测联苯胺提供标准试剂，从而有效地为我国染料工业安全领域残留检测服务。
[0006]目前市场上已有的稳定同位素标记的联苯胺有下所示的联苯胺
ꢀ‑
d8。
[0007][0008]具体而言，联苯胺
‑
d8的氘都是在苯环的共轭键上，容易跟溶剂中的氢发生置换，从而丢失氘标记；8个氘还很容易使内标标准物造成基质效应(Matrix effect)，有可能让标准物跟分析物在LC
‑
MS分析过程中发生不共流现象，从而造成误差。
[0009]为克服联苯胺
‑
d8所存在的缺陷，研究开发稳定同位素标记的联苯胺(4，4'
‑
联苯胺
‑
13
C
12
H8)的合成方法已迫在眉睫。
[0010]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0011]鉴于此，本专利技术提供了一种稳定同位素标记的联苯胺的合成方法及其应用。
[0012]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0013]一种稳定同位素标记的联苯胺的合成方法，所述稳定同位素标记的联苯胺的分子结构式如下：
[0014][0015]其合成方法包括：
[0016]S1、将稳定同位素标记的苯胺与N
‑
溴代丁二酰亚胺置于有机溶剂中混合，加入催化剂后在室温下搅拌反应，反应完成后对所得到的混合物进行后处理得到4
‑
溴苯胺
‑
13
C6H4；
[0017]S2、在氮气气氛保护下，将步骤S1中得到的4
‑
溴苯胺
‑
13
C6H4加入到含有钯/碳催化剂、乙酸钾和双(频哪醇合)二硼的乙醇溶液中，加热搅拌，反应后冷却至室温，并对得到的反应物进行再处理，即得稳定同位素标记的联苯胺。
[0018]在上述技术方案中，步骤S1中，所述催化剂为乙酸铵。
[0019]在本专利技术的一个优选实施方式中，步骤S1中，所述催化剂的加入的摩尔量为稳定同位素标记的苯胺的0.08
‑
0.125倍。
[0020]在上述技术方案中，步骤S1中，所述搅拌反应的时间为10
‑
60min。
[0021]在上述技术方案中，步骤S1中，所述N
‑
溴代丁二酰亚胺的加入的摩尔量为稳定同位素标记的苯胺的1.0
‑
1.15倍。
[0022]在上述技术方案中，步骤S1中，所述有机溶剂为乙腈。
[0023]进一步地，在上述技术方案中，步骤S1中，所述后处理包括：
[0024]将反应完成后所得到的混合物进行浓缩，随后加入饱和碳酸氢钠溶液并用乙酸乙酯萃取，将得到的萃取液分离并收集有机相，干燥并浓缩，最后将残留物进行柱层析纯化，得到4
‑
溴苯胺
‑
13
C6H4。
[0025]具体地，在上述技术方案中，步骤S1中，将反应完成后所得到的所述混合物浓缩至干，再加入饱和碳酸氢钠溶液。
[0026]具体地，在上述技术方案中，步骤S1中，对应于10mmol的苯胺，所述饱和碳酸氢钠溶液的加入量为20
‑
50mL。
[0027]在上述技术方案中，步骤S2中，在所述乙醇溶液中，所述钯/碳催化剂的加入的摩尔量为4
‑
溴苯胺
‑
13
C6H4的0.01
‑
0.1倍。
[0028]在上述技术方案中，步骤S2中，在所述乙醇溶液中，所述乙酸钾的加入的摩尔量为4
‑
溴苯胺
‑
13
C6H4的2.75
‑
3.6倍。
[0029]在上述技术方案中，步骤S2中，在所述乙醇溶液中，所述双(频哪醇合)二硼的加入的摩尔量为4
‑
溴苯胺
‑
13
C6H4的1.35
‑
1.8倍。
[0030]在上述技术方案中，步骤S2中，所述加热搅拌的温度和时间分别为55
‑
72℃和7.5
‑
9h。
[0031]进一步地，在上述技术方案中，步骤S2中，所述再处理包括：
[0032]将得到的反应物过滤后，取滤液并减压浓缩，随后加入饱和碳酸氢钠溶液并用二氯甲烷萃取，将得到的萃取液分离并收集有机相，干燥并浓缩，最后将残留物进行柱层析纯化，得到稳定同位素标记的联苯胺。
[0033]本专利技术另一方面还提供了上述合成方法在制备稳定同位素标记的 4，4'
‑
联苯胺
‑
13
C
12
H8中的应用。
[0034]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
[0035](1)本专利技术所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稳定同位素标记的联苯胺的合成方法，其特征在于，所述稳定同位素标记的联苯胺的分子结构式如下：其合成方法包括：S1、将稳定同位素标记的苯胺与N
‑
溴代丁二酰亚胺置于有机溶剂中混合，加入催化剂后在室温下搅拌反应，反应完成后对所得到的混合物进行后处理得到4
‑
溴苯胺
‑
13
C6H4；S2、在氮气气氛保护下，将步骤S1中得到的4
‑
溴苯胺
‑
13
C6H4加入到含有钯/碳催化剂、乙酸钾和双(频哪醇合)二硼的乙醇溶液中，加热搅拌，反应后冷却至室温，并对得到的反应物进行再处理，即得稳定同位素标记的联苯胺。2.根据权利要求1所述的稳定同位素标记的联苯胺的合成方法，其特征在于，步骤S1中，所述催化剂为乙酸铵，优选地，所述催化剂的加入的摩尔量为稳定同位素标记的苯胺的0.08
‑
0.125倍；和/或，所述搅拌反应的时间为10
‑
60min。3.根据权利要求1所述的稳定同位素标记的联苯胺的合成方法，其特征在于，步骤S1中，所述N
‑
溴代丁二酰亚胺的加入的摩尔量为稳定同位素标记的苯胺的1.0
‑
1.15倍；和/或，所述有机溶剂为乙腈。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的稳定同位素标记的联苯胺的合成方法，其特征在于，步骤S1中，所述后处理包括：将反应完成后所得到的混合物进行浓缩，随后加入饱和碳酸氢钠溶液并用乙酸乙酯萃取，将得到的萃取液分离并收集有机相，干燥并浓缩，最后将残留物进行柱层析纯化，得到4
‑
溴苯胺
‑
13
C6H4。5.根据权利要求4所述的稳定同...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑悦，石磊，
申请(专利权)人：曼哈格检测技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：