N标记联二脲的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及稳定同位素标记化合物领域，具体设及一种用于面粉制品中联二脈残 留检测的稳定同位素"C或"N标记联二脈的合成方法。
【背景技术】
[0002] 天然丰度联二脈是生产ADC发泡剂（偶氮二甲酯胺）的中间体，偶氮二甲酯胺是 一种在工业中常用到的发泡剂，可用于瑜伽垫、橡胶鞋底等生产，W增加产品的弹性。同时 也可W用于食品工业，增加面粉团的强度和柔初性。经过加工之后ADC的代谢产物并不安 全，ADC在改善面粉品质的同时也会在高溫热解条件下产生副产物联二脈和氨基脈。联二 脈和氨基脈在人体中具有较强的致突变性和致癌作用，英国、欧盟、新西兰、新加坡和日本 等地均已禁止偶氮二甲酯胺在食品中使用，我国也规定了面粉制品中的最大使用量。
[0003] 稳定同位素及其标记化合物作为一种独特的新兴材料，与放射性同位素相比，其 具有性质稳定、操作简便、不需要特殊防护等优点，作为一类具有高技术含量和高附加值的 商品，自上世纪70年代W来广泛应用于农业、食品安全、生命科学、环境、临床医学、药学等 领域。
[0004] 由于同位素内标试剂在食品农兽药残留和非法添加剂检测中的独特作用，同位素 内标试剂已经成为相关分析检测实验室必须采购的消耗品。在我国，同位素稀释质谱法已 经成为食品中农药残留类和非法添加剂类物质分析方法的发展趋势，使用同位素标记的化 合物作为内标，避免了由于食品复杂的基质效应、前处理和质谱检测器等因素对分析方法 测定结果的影响，有效地校正方法中出现的误差，显著提高目标化合物的回收率和方法稳 定性，可W使分析方法的定性、定量准确性大大提高。
[0005]目前国内尚未检索到有关稳定同位素"C或"N标记联二脈的合成方法的相关文献 及专利报道。天然丰度联二脈的合成方法主要有碱法和酸法，现有合成技术中，均要求原料 尿素或水合阱过量3倍W上，而该反应体系中，反应物和生成物均为水相，因此，加入的过 量的尿素或水合阱在小规模工艺中难W分离回收，造成同位素利用率的降低。由此可知，天 然丰度联二脈的酸法合成技术和碱法合成技术难W满足稳定同位素标记联二脈的合成。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种反应溫和、同位 素利用率高、同位素产品纯度高、同位素丰度高的一种稳定同位素"C或"N标记联二脈的合 成方法。
[0007] 本发明的目的可W通过W下技术方案来实现：一种稳定同位素"C或1?标记联二 脈的合成方法，其特征在于，该方法W稳定同位素标记尿素和稳定同位素标记水合阱为原 料，在酸的催化作用下，反应纯化后得到的产物为稳定同位素标记联二脈。
[0008] 所述的合成方法具体包括W下步骤：
[0009] (1)在反应器中加入稳定同位素标记水合阱，升溫至60°c~120°C;
[0010] 似揽拌状态下，滴加质量浓度为lOwt%~50wt%的硫酸，所述硫酸的添加量为 稳定同位素标记水合阱理论用量的2~3. 5倍；
[0011] (3)添加稳定同位素标记尿素，保溫反应5~9小时，其中稳定同位素标记尿素与 稳定同位素标记水合阱的摩尔比为3: (1~4. 5);
[0012] (4)反应结束后，冷却至室溫，抽滤，30°C~40°C溫水洗涂产品，再抽滤，50°C真空 干燥箱干燥至恒重。
[0013] 所述的稳定同位素标记尿素包括尿素-["C，1兩2]或尿素-"成，所述的稳定同位素 标记水合阱包括成电? &0或1前2电? &0。
[0014] 所述的产物为联二脈-[1化2, 1兩2]或联二脈-1而4,其中联二脈-[1化2, 1而2]和联二 脈-1兩4的分子结构及同位素标记位置分别为：
[0016] 两者均满足内标试剂3个质量数差异的要求。
[0017] 所述的产物为联二脈-[1化2,1前2]时，合成工艺路线为：
[0019] 所述的产物为联二脈-"Na时，合成工艺路线为：
[0021] 所述的稳定同位素标记水合阱为成电? &0,其质量浓度为40wt%~60wt% ;所述 的稳定同位素标记尿素为尿素-["C，1而2]，所述尿素-["C，1兩2]与所述的成电? &0的摩尔 比为1 : (1~1. 5);所述硫酸的添加量为稳定同位素标记水合阱理论用量的2~3. 5倍；所 述反应溫度为80°C~120°C。
[0022] 所述的稳定同位素标记水合阱为1?? ?&0,其质量浓度为50wt%~SOwt%;所述 的稳定同位素标记尿素为尿素-1兩2,所述尿素-1而2与所述的1而2成? &0的摩尔比为（1~ 3) :1 ;所述硫酸的添加量为稳定同位素标记水合阱理论用量的2~3. 5倍；所述反应溫度 为 60°C~11(TC。
[0023] 与现有技术相比，本发明的有益效果体现在W下几方面：
[0024] (1)本发明操作简单，反应条件溫和，适用于稳定同位素标记试剂的合成；
[0025] (2)根据不同的稳定同位素标记形式，选择不同的反应物配比，使本发明目标产物 收率高，稳定同位素利用率高；
[0026] (3)本发明所得产物的化学纯度达99%W上，同位丰度99atom%W上，且质量数 差异均在3个W上，可W满足同位素稀释质谱法检测面粉制品中联二脈残留时对内标试剂 的要求，具有良好的实用价值和经济价值。
【具体实施方式】
[0027] 下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在W本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。
[0028] 实施例1
[0029] 稳定同位素标记联二脈-[1化2, 1?]的合成方法，该方法具体合成过程包括W下步 骤：
[0030] 在反应器中，加入12. 5g(0.ImoU的40wt%的水合阱邸4? &0溶液，升 溫至100 °C，揽拌状态下，缓慢滴加新鲜配制的30wt%的硫酸98g(0. 3mol)，再加入 6. 3g(0.Imol)的尿素- ["C，1?]，保溫反应9小时；反应结束后，冷却至室溫，抽滤，30°C 溫水洗涂产品，再抽滤，50°C真空干燥箱干燥至恒重，得到8. 7g白色粉末，收率71. 2%，尿 素-["C，1前2]的同位素利用率为71. 2 %，化学纯度99. 02 %，同位素丰度为99. 02atom%I5N 和 99. 05atom%"Co
[00引]实施例2
[003引稳定同位素标记联二脈-[1化2, 1?]的合成方法，该方法具体合成过程包括W下步 骤：
[0033] 在反应器中，加入15g(0. 15mol)的50wt%的水合阱N2H4?&0溶液，升溫至120。 揽拌状态下，缓慢滴加新鲜配制的lOwt%的硫酸514. 5g(0. 525mol)，再加入6. 3g(0.Imol) 的尿素-["C，I5NJ，保溫反应7小时；反应结束后，冷却至室溫，抽滤，35°C溫水洗涂产品，再 抽滤，50°C真空干燥箱干燥至恒重，得到10.7g白色