一种稳定同位素标记2,5-呋喃二甲酸-2-制造技术

本发明专利技术涉及一种稳定同位素标记2,5

【技术实现步骤摘要】
一种稳定同位素标记2,5
‑
呋喃二甲酸
‑2‑
13
COOH的合成方法


[0001]本专利技术属于稳定同位素标记有机化合物合成
，涉及一种稳定同位素标记2,5
‑
呋喃二甲酸
‑2‑
13
COOH的合成方法。

技术介绍

[0002]稳定性同位素及其标记化合物作为一种独特的新兴科学，其应用领域几乎遍及所有高新
，尤其随着现代核医学诊断、食品安全、生态环境、现代农业等应用领域的发展，稳定性同位素行业出现了快速发展的局面，受到科研工作者越来越多的关注，从而激发了稳定同位素市场的需求。同位素示踪技术采用稳定同位素标记原料，具有非放射性、无损性的特点，在医药、农业等多学科研究中起到了重要作用。稳定同位素标记2,5
‑
呋喃二甲酸作为一稳定同位素示踪剂，可在合成机理研究、病理机制分析等多方面具有重要作用。
[0003]2,5
‑
呋喃二甲酸是重要的有机合成中间体，可用来制备各种烷基取代或酯类呋喃衍生物。烷基取代类衍生物广泛应用于合成手性催化剂、分子识别受体和高分子材料中；酯类衍生物是重要香料，主要用在食品、化妆品香精中。此外，2,5
‑
呋喃二甲酸可取代对苯二甲酸制造聚酯类的塑胶材料；在药理学方面，2,5
‑
呋喃二甲酸二乙酯具有与可卡因类似的麻醉作用，2,5
‑
呋喃二甲酸钙盐具有抑制巨大芽孢杆菌的生长的功能。
[0004]2,5/>‑
呋喃二甲酸的化学结构由刚性的呋喃环和2个对称的羧基组成，合成方法众多，根据不同的原料来源分类，主要可以分为如下路线：(1)糠酸歧化路线，以糠酸钾盐为起始原料，在高温条件下通过歧化反应合成2,5
‑
呋喃二甲酸；(2)呋喃酰基化路线，以呋喃为原料，进行乙酰化反应得到2,5
‑
二乙酰基呋喃(2,5
‑
DAF)，继续经过碘仿反应可得到2,5
‑
呋喃二甲酸；(3)己糖二酸环化路线，将己糖二酸在140℃的条件下环化脱水，可合成2,5
‑
呋喃二甲酸；(4)二甘醇酸环化路线，采用二甘醇酸为反应原料，以甲醇和二氯亚砜为反应溶剂，通过酯化反应得到二甘醇酸二甲酯，再与二水合三聚乙二醛发生缩合反应生成2,5
‑
呋喃二甲酸；(5)5
‑
羟甲基糠醛氧化路线，以5
‑
羟甲基糠醛为原料，将其结构上的醛基和羟甲基进行氧化为羧基，即可合成。这些方法具有原料廉价易得，操作简单等优点，有较好的工业化应用前景。但是这些方法在合成稳定同位素标记2,5
‑
呋喃二甲酸时由于难以引入标记原料而无能为力。
[0005]本专利技术也正是基于此问题等而提出的。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是为了提供一种具有工艺简单、绿色环保、同位素丰度不被稀释等优点的稳定同位素标记2,5
‑
呋喃二甲酸
‑2‑
13
COOH的合成方法。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0008]一种稳定同位素标记2,5
‑
呋喃二甲酸
‑2‑
13
COOH的合成方法，包括以下步骤：
[0009](1)取铑系催化剂与膦配体依次溶于水中，搅拌，得到澄清滤液；
[0010](2)将5
‑
溴
‑2‑
呋喃甲酸加入澄清滤液中，用碱调节pH值，再转移至反应釜内，并采
用稳定同位素标记
13
CO加压反应；
[0011](3)反应结束后，冷却至室温，并酸化反应液，产生白色沉淀，即为目标产物稳定同位素标记2,5
‑
呋喃二甲酸
‑2‑
13
COOH。
[0012]进一步的，铑系催化剂与膦配体的摩尔比为1:1～1:10。
[0013]进一步的，所述铑系催化剂为1,2
‑
双[(2R,5R)
‑
2,5
‑
二甲基磷]苯(环辛二烯)四氟硼酸铑(I)、1,2
‑
双[(2R,5R)
‑
2,5
‑
二苯基膦]乙烷(1,5
‑
环辛二烯)四氟硼酸铑(I)、1,2
‑
双[(2S,5S)
‑
2,5
‑
二苯基膦]乙烷(1,5
‑
环辛二烯)四氟硼酸铑(I)、双(2,2
‑
二甲基丙酸)(4
‑
甲苯基)双[三[4
‑
(三氟甲基)苯基]膦]铑中的一种或几种。
[0014]进一步的，所述膦配体为3
‑
(叔丁基)
‑4‑
(2,6
‑
二甲氧基苯基)
‑
2,3
‑
二氢苯并[D][1,3]氧膦戊轭、4
‑
(9
‑
蒽基)
‑3‑
(叔丁基)
‑
2,3
‑
二氢苯并[D][1,3]氧膦戊轭、[1
‑
[(3S)
‑3‑
叔丁基
‑
2,3
‑
二氢
‑
1,3
‑
苯并氧磷杂环戊二烯
‑4‑
基]‑
2,5
‑
二苯基
‑
1H
‑
吡咯]、(2S,3S)
‑2‑
苄基
‑3‑
(叔丁基)
‑4‑
(2,6
‑
二甲氧基苯基)
‑
2,3
‑
二氢苯并[D][1,3]氧杂磷杂环戊烯中的一种或几种。
[0015]进一步的，步骤(1)在惰性气体保护下进行。
[0016]进一步的，步骤(2)中，5
‑
溴
‑2‑
呋喃甲酸的用量为铑系催化剂摩尔量的10～50倍。
[0017]进一步的，步骤(2)中，pH被调节至6
‑
8。
[0018]进一步的，步骤(2)中，调节pH所用的碱为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或几种。
[0019]进一步的，步骤(2)中，加压反应的压力为1～10Mpa，温度为100～200℃，时间为8～24h。
[0020]进一步的，步骤(3)中，采用盐酸酸化反应液。
[0021]进一步的，步骤(3)中，反应液被酸化至pH值2～3。
[0022]本专利技术的化学反应方程可参考如下：
[0023][0024]本专利技术使用铑系催化剂与新型膦配体一步法催化制备，具有弱配位性的铑系催化剂与具有给电子性的新型膦配体结合，形成具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稳定同位素标记2,5
‑
呋喃二甲酸
‑2‑
13
COOH的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取铑系催化剂与膦配体依次溶于水中，搅拌，得到澄清滤液；(2)将5
‑
溴
‑2‑
呋喃甲酸加入澄清滤液中，用碱调节pH值，再转移至反应釜内，并采用稳定同位素标记
13
CO加压反应；(3)反应结束后，冷却至室温，并酸化反应液，产生白色沉淀，即为目标产物稳定同位素标记2,5
‑
呋喃二甲酸
‑2‑
13
COOH。2.根据权利要求1所述的一种稳定同位素标记2,5
‑
呋喃二甲酸
‑2‑
13
COOH的合成方法，其特征在于，铑系催化剂与膦配体的摩尔比为1:1～1:10。3.根据权利要求1所述的一种稳定同位素标记2,5
‑
呋喃二甲酸
‑2‑
13
COOH的合成方法，其特征在于，所述铑系催化剂为1,2
‑
双[(2R,5R)
‑
2,5
‑
二甲基磷]苯(环辛二烯)四氟硼酸铑(I)、1,2
‑
双[(2R,5R)
‑
2,5
‑
二苯基膦]乙烷(1,5
‑
环辛二烯)四氟硼酸铑(I)、1,2
‑
双[(2S,5S)
‑
2,5
‑
二苯基膦]乙烷(1,5
‑
环辛二烯)四氟硼酸铑(I)、双(2,2
‑
二甲基丙酸)(4
‑
甲苯基)双[三[4
‑
(三氟甲基)苯基]膦]铑中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的一种稳定同位素标记2,5
‑
呋喃二甲酸
‑2‑
13
COOH的合成方法，其特征在于，所述膦配体为3
‑
(叔丁基)
‑4‑
(2,6
‑
二甲氧基苯基)
‑
2,3
‑
二氢苯并[D][1,3]氧膦戊轭、4
‑
(9
‑
蒽基)
‑3‑
(叔丁基)

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建飞，刘占峰，刘严，叶展宏，肖斌，
申请(专利权)人：上海化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：