一种多氯联苯(PCBs)同系物半抗原及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种多氯联苯（ＰＣＢｓ）同系物半抗原及其制备方法，多氯联苯半抗原，结构式如下右式，其中，Ｒ＝Ｃｌ，Ｒ↑［１］＝Ｈ或Ｃｌ，ｎ＝１、２、３，Ｒ↑［３］＝ＣＯＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］ＣＯＯＨ，制备包括：（１）二氯苯胺熔化，加入浓盐酸搅拌，用２０－４０ｍｌ的水加热熔化后，用２５－３３％的亚硝酸钠重氮化；（２）在０－５℃的条件下，加入６０－８０ｍｌ芳香烃溶剂搅拌，滴加浓碱，搅拌反应１－３小时；（３）水蒸气蒸出反应产物，或者通过非极性有机溶剂萃取的方法，得棕黄色粗产品。加入１－３ｇ锌粉和１－３ｍｌ的浓盐酸，体系中不再有气体生成，趁热过滤，晶体析出；（４）多氯联苯，琥珀酸酐和无水ＡｌＣｌ↓［３］的摩尔比为：１∶１－２∶１－３。冰水浴条件下无水ＡｌＣｌ↓［３］在１－２ｈ内分次加入。密封搅拌１６－５６ｈ，停止反应。本发明专利技术步骤简单，速度快，产率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多氯联苯及其制备，特别是涉及一种多氯联苯(PCBs)同系物半抗原及 其制备方法。
技术介绍
多氯联苯(PCBs)作为一种受到世界各国环境工作者广泛关注的环境激素类污染物， 其检测方法的研究成为一个研究热点。近年来，采用酶联免疫法测定多氯联苯的研究成为 其快速监测方法的改进研究方向。中国国内的几个大学发表的研究文章，其多氯联苯的半 抗原均来自国外研究机构的馈赠。国内迄今为止还没有见到多氯联苯半抗原制备方 法的报道。PCBs同族体的物理、化学、生物和毒物学的性质不同。因此有关前沿研究要求 PCBs的分析必须由测定总量的水平提高到测定同类物和异构体的水平上来，因此单个PCBs 同族体的定性和定量分析是十分必要的。多氯联苯同系物及其衍生物的制备对其毒理学性 质，迁移转化，生态效应等研究具有重要意义。多氯联苯半抗原是采用免疫方法测定多氯 联苯的基础，因此，对于多氯联苯及其半抗原的制备就具有重要的应用价值和理论价值。当前市场上销售的多氯联苯单体，都是从工业混合物中通过色谱分离得到。虽然纯度 比较高，但标准品的含量一般都低于lmg/ml，而且由于处理程序的复杂价格都很昂贵。这 样的标准品是不适于用来作为反应原料制备半抗原。因此，国内外关于多氯联苯免疫分析 的半抗原以及抗原的制备，都是通过一定的不对称合成方法，制备出多氯联苯单体，然后 再进一步修饰为半抗原。对于多氯联苯同系物的制备方法，已有多种方法和原理被报道， 例如利用Sandmeyer reaction用氯化亚铜还原联苯胺的方法制备多氯联苯，应用 Ullmarm法的碘苯偶联反应等。这些方法的局限性在于只能制备对称的多氯联苯。在对原 来方法改进的基础上，Hans-Joachim Lehmhler研究小组多年来采用金属钯催化的不对 称合成方法，制备了一系列的多氯联苯单体，为多氯联苯的毒理等研究奠定了良好的基础。 但此方法使用的催化剂成本较高，而且反应时间长，且后处理程序复杂，产率也不高。本 专利技术在对传统的Gomberg-Bachmann法进行机理分析的基础上，设计出了采用重氮化法 制备对称和不对称多氯联苯同系物的方法，此方法使用的试剂价格低，反应时间短，方法 后处理简单易操作，同时也能够得到纯度较好的多氯联苯同系物。在对半抗原的制备方法方面，Yu-WenChiu等采用把联苯环上的甲氧基还原为羟 基后，采用活化酯法进一步引入含有6个碳的羧基基团，用来作为官能团和蛋白质偶联。MilanFrdnek等采用了还原甲氧基的方法和在联苯环上引入氨基然后进一步重氮化的 方法，引入含有6个碳的羧基官能团。这些文献上的方法采用多步反应，才得到相应的半 抗原。岂今为止，尚未见国内多氯联苯及其半抗原的制备。
技术实现思路
本专利技术提供了一种多氯联苯同系物半抗原及其制备方法，该方法步骤简单，速度快，产率高。本专利技术的多氯联苯同系物半抗原，结构式如下其中，R=C1， Ri二H或Cl， n=l、 2、 3， R3 = COCH2CH2COOH。本专利技术的一氯取代联苯，二氯取代，三氯取代，四氯取代联苯及其半抗原，具有如下 的结构式,COOH三氯联苯半抗原 四氯联苯半抗原 其中二氯、三氯、四氯苯胺半抗原的熔点分别为154-156°C、 162-164。C或272-274。C。其结构和纯度可以通过元素分析，核磁共振，红外光谱等检测手段分析鉴定。本专利技术的方法的反应式可以描述如下其中，R=C1， n=l， 2， 3， R^二H或C1， R2=H或CI, R3=COCH2CH2COOH。本专利技术的一种多氯联苯(PCBS)同系物半抗原衍生物的制备方法，包括下列步骤(1) 将0.05摩尔的1，2-二氯苯胺和5-10ml水温热至1，2-二氯苯胺熔化，然后加入10-20ml 浓盐酸搅拌，用20-40ml的水加热溶化后，冷之室温，然后在l-4'C冰浴的条件下用25-33% 的亚硝酸钠重氮化，得到产物(1)。(2) 在0-5。C的条件下，加入60-80ml芳香烃溶剂(苯，氯苯，二氯苯)，搅拌，同时滴加 浓碱溶液。当溶液呈强碱性时(PH12-14)，停止滴加。室温继续搅拌反应1-3小时。(3) 产物的后处理可以采用水蒸气蒸馏的方法蒸出反应产物，或者通过非极性有机溶剂 萃取的方法，得棕黄色粗产品。粗产物用50-100ml热无水乙醇溶解,加入l-3g锌粉和l-3ml 的浓盐酸，等体系中不再有气体生成，趁热过滤，晶体便析出，得到产物(2)。(4) 称取多氯联苯同系物，搅拌溶解于装有20-40mL非质子性有机溶剂(二氯甲烷或硝基 苯等)的容器中，加入琥珀酸酐，搅拌溶解，在冰浴(0-4°C)的条件下，加入无水AlCl3，多氯联苯，琥珀酸酐和无水AlCl3的摩尔比为1: 1-2: 1-3。无水A1CL在1-2h内分次加入。隔水密封搅拌16-56h,停止反应。反应产物的后处理方法为反应液倾入50-100ml2M的盐酸溶液中，用50-100ml极性有 机溶剂(乙醚，二氯甲烷)萃取，用50-100ml2M的盐酸洗涤萃取液，干燥，过滤，蒸去溶剂， 得粗品。粗品用非极性溶剂(正己烷，乙醚，丙酮等洗涤，得纯品(3)。本专利技术采用一步反应，根据原料氯苯胺上的氯原子的位置，和相应的溶剂苯上的氯原子 的个数和位置，在苯环上引入含有4个碳原子的羧基官能团，制得相应的多氯联苯同系物 半抗原。本专利技术经过(1)苯胺的重氮化反应，(2)亲电加成反应；(3)后处理以及纯化，合成出多种多氯联苯同系物。再用傅克酰基化反应的方法，在苯环上修饰上一个含四个碳的羧基偶联臂，制得含有羧基活性基团的半抗原。 附图说明图1二氯联苯半抗原红外光谱。 图2三氯联苯半抗原红外光谱。 图3四氯联苯半抗原红外光谱。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而 不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人 员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。实施例13,4-二氯联苯的制备(1) 在100ml烧杯中，将0.05摩尔的1， 2-二氯苯胺(8.101g)和5ml水温热至氯苯胺熔 化，然后加入10ml浓盐酸，剧烈搅拌，加入20ml水，加热到混合物几乎完全溶解。然后 加入5ml7j^，搅拌到形成均匀的乳状悬浊液，此时有3， 4-二氯苯胺盐酸盐呈细的晶体析 出。放冷至室温，加入数块小冰，外面以冰水浴冷却，在4"C条件下用30%的亚硝酸钠重 氮化，用PH试纸控制反应的酸度为2-3。用淀粉碘化钾试纸监测终点。(2) 将重氮化后的溶液倒入预先用冰水冷却的60ml苯中，在4'C的条件下，滴加5mol/L 的KOH溶液。加碱时生成黄色沉淀活化物质，与苯作用生成3,4-二氯联苯。体系反应到 强碱性为止。然后室温下继续搅拌反应1小时，停止反应。(3) 把反应物转移至250ml三口烧瓶中，蒸去苯，然后通入水蒸气，进行水蒸气蒸馏。 多氯联苯与水蒸气一同蒸出。得黄棕色油状粗品。粗品用正已垸萃取，蒸去多余溶剂，溶 于100ml无水热乙醇，加入锌粉lg和浓盐酸2ml,等容器中气体不再生成，过滤除去不溶 物，产品即析出，为白色的针状晶体。产物经红外光谱仪和核磁共振等分析来鉴定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多氯联苯半抗原，结构式如下：　　　　＊＊＊，　　　　其中，Ｒ＝Ｃｌ，Ｒ↑［１］＝Ｈ或Ｃｌ，ｎ＝１、２、３，Ｒ↑［３］＝ＣＯＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］ＣＯＯＨ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：庄惠生，陈寒玉，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]