专利名称：一种稳定同位素标记三苯甲烷类化合物的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种同位素标记化合物的合成方法，尤其是涉及一种稳定同位素标记 三苯甲烷类化合物的合成方法。
背景技术：
结晶紫、隐色结晶紫等三苯甲烷类化合物，作为抗真菌，消毒剂和抗寄生虫药曾被 广泛使用于鱼类养殖业中。近年来研究表明，结晶紫、隐色结晶紫等都具有致癌、致畸、致突 变等作用。目前，欧洲发达国家和我国均禁止结晶紫和隐色结晶紫在渔业养殖和鱼类运输 中使用。为防止结晶紫、隐色结晶紫等三苯甲烷类化合物残留进入食物链，养殖者和政府监 控部门需要一种能够快速、准确并很敏感的技术来检测它。质谱作为目前发展最快的检测技术，在各类残留检测中应用逐渐普及，成为分析 和确证实验室必备的检测仪器。由于质谱能够同时提供定性和定量信息，因此发达国家对 于食品、饲料中的残留均要求用质谱法来进行检测，并对相关判定标准进行了详细的规定 如欧盟的2002/657/EC指令。稳定同位素稀释质谱法IDMS(Isotope Dilution Mass Spectrometry)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。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。 而稳定同位素标记三苯甲烷类化合物稳定同位素标记结晶紫、稳定同位素标记隐色结晶的 开发成功，将为更准确的定量检测结晶紫、隐色结晶紫提供标准试剂，从而有效地为我国食 品安全领域兽药残留检测服务。
发明内容
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过程简单、分离 提纯容易的稳定同位素标记三苯甲烷类化合物的合成方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种稳定同位素标记三苯甲烷类化合物的合成方法，其特征在于，该方法是利用 稳定同位素标记的甲醇与苯胺经甲基化反应生成N，N-二甲基苯胺，与联结剂、米氏醇或米 氏酮反应后再氧化得到稳定同位素标记的结晶紫，即为产品。所述的稳定同位素标记的甲醇为同位素13C标记的甲醇或同位素D标记的甲醇。该方法具体包括以下步骤(1)将同位素13C标记的甲醇与苯胺按摩尔比为2 1 4 1混合后置于碱性 溶液中，再加入催化剂，控制反应温度为30 150°C，搅拌反应3 5h，得到13C标记的N，
4N-二甲基苯胺；(2)将步骤⑴得到的13C标记的N，N- 二甲基苯胺与联结剂按摩尔比为3 1 1 4混合后置于液相环境中，控制反应温度为60 130°C，搅拌反应3 5h，得到13C标 记的隐色结晶紫；(3)将步骤(2)得到的13C标记的隐色结晶紫置于酸性液相环境中，再加入催化剂， 在氮气及氧气气氛下，控制反应温度为10 80°C，搅拌反应3 5h，得到13C标记的结晶 紫，即为产品。所述步骤(1)中的甲醇与苯胺的摩尔比优选2 1 3 1，所述的碱性溶液的 浓度为40 60wt%，其中溶质选自氨水、NaOH, Na2CO3^ KOH或K2CO3中的一种或几种，优选 NaOH或Κ0Η，溶剂选自水、四氢呋喃、二氧六环或丙酮中的一种或几种混合，优选水、四氢呋 喃或二氧六环，所述的催化剂选自三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、苄基三乙基 氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵或四丁基硫酸氢铵中的一种或几种，优选十二烷基三 甲基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵或四丁基氯化铵，催化剂与苯胺的重量比为 0.01 1 0. 4 1，反应温度优选60 120°C。所述步骤(2)中13C标记的N，N_二甲基苯胺与联结剂的摩尔比优选1 1 1 3， 所述的联结剂包括甲醛、多聚甲醛或醋酸甲脒，优选醋酸甲脒或多聚甲醛，所述的液相环境 选自甲醇、乙醇、丙酮、乙酸或乙酸酐中的一种或几种，优选丙酮、乙酸或乙酸酐中的一种或 几种，反应温度优选70 120°C。所述步骤(3)中的酸性液相环境选自乙酸、乙酸酐、丙酮、乙腈或二氧六环中的一 种或几种，优选乙酸、乙酸酐、丙酮或乙腈中的一种或几种，所述的催化剂选自CuBr、FeCl3、 CuCl或AlCl3中的一种或几种，优选FeCl3或CuCl，催化剂与13C标记的隐色结晶紫的重量 比为0.01 1 0. 1 1，反应温度优选30 50°C。该方法还包括以下步骤(1)将同位素D标记的甲醇与苯胺按摩尔比为2 1 4 1混合后置于碱性溶 液中，再加入催化剂，控制反应温度为30 150°C，搅拌反应3 5h，得到D标记的N，N- 二
甲基苯胺；(2)将步骤⑴得到的D标记的N，N-二甲基苯胺与米氏醇按摩尔比为1 1 1 4混合后置于液相环境中，再加入催化剂，控制反应温度为50 130°C，搅拌反应3 5h，得到D标记的隐色结晶紫，即为产品。所述步骤(2)中的D标记的N，N-二甲基苯胺与米氏醇的摩尔比优选1 1 1 3，所述的液相环境为苯、甲苯或二甲苯中的一种或几种，所述的催化剂为对甲基苯磺 酸、盐酸、硫酸或硝酸中的一种或几种，优选硫酸或对甲基苯磺酸，催化剂与D标记的N， N-二甲基苯胺的重量比为0.01 1 0. 2 1，反应温度优选60 120°C。该方法还包括以下步骤(1)将同位素D标记的甲醇与苯胺按摩尔比为2 1 4 1混合后置于碱性溶 液中，再加入催化剂，控制反应温度为30 150°C，搅拌反应3 5h，得到D标记的N，N- 二
甲基苯胺；(2)将步骤⑴得到的D标记的N，N-二甲基苯胺与米氏酮按摩尔比为1 1 1 5混合后置于液相环境中，再加入氯化试剂，控制反应温度为20 120°C，搅拌反应3
5
该方法具体包括以下步骤1、稳定同位素标记N，N- 二甲基苯胺-13C2-甲基的制备在IOOmL 三口烧中加入 4. 65g 苯胺(0. 05mol)、3. 304g13CH30H(0. Imo 1) ,30mL50% 的氢氧化钠溶液、0. 75g四丁基溴化铵，控制反应温度为70°C，常压下搅拌反应4小时，分 离、提纯得N，N-二甲基苯胺」3C2-甲基4.046g，收率65. 7%。GC检测，纯度彡99% ；质谱 检测，丰度彡98% atom 13C。
5h，得到D标记的结晶紫，即为产品。所述步骤(2)中的D标记的N，N-二甲基苯胺与米氏酮的摩尔比优选1 1 1 4，所述的液相环境为二氯甲烷、三氯甲烷或乙腈的一种或几种，所述的氯化试剂为 三氯氧磷或氯化亚砜，优选三氯氧磷，氯化试剂与D标记的N，N- 二甲基苯胺的重量比为 5 1 20 1，反应温度优选50 100°C。与现有技术相比，本发明具有以下优点(1)本发明采用方法过程简单，稳定同位素原子利用率高；(2)本发明产品易分离提纯，产品化学纯度在99%以上，同位素丰度在98% atom 以上，可充分满足食品安全领域兽药残留检测的需求；(3)本发明具有良好经济性和使用价值。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。实施例1一种稳定同位素标记隐色结晶紫-13C6-甲基、结晶紫-13C6-甲基的制备方法，其制
备方法的过程如下所示
权利要求
一种稳定同位素标记三苯甲烷类化合物的合成方法，其特征在于，该方法是利用稳定同位素标记的甲醇与苯胺经甲基化反应生成N，N 二甲基苯胺，与联结剂、米氏醇或米氏酮反应后再氧化得到稳定同位素标记的隐性结晶紫或结晶紫，即为产品。
2.根据权利要求1所述的一种稳定同位素标记三苯甲烷类化合物的合成方法，其特征 在于，所述的稳定同位素标记的甲醇为同位素13C标记的甲醇或同位素D标记的甲醇。
3.根据权利要求1所述的一种稳定同位素标记三苯甲烷类化合物的合成方法，其特征 在于，该方法具体包括以下步骤(1)将同位素13C标记的甲醇与苯胺按摩尔比为2 1 4 1混合后置于碱性溶液 中，再加入催化剂，控制反应温度为30 150°C，搅拌反应3 5h，得到13C标记的N，N-二 甲基苯胺；(2)将步骤(1)得到的13C标记的N，N-二甲基苯胺与联结剂按摩尔比为3 1 1 4 混合后置于液相环境中，控制反应温度为60 130°C，搅拌反应3 5h，得到13C标记的隐 色结晶紫；(3)将步骤(2)得到的13C标记的隐色结晶紫置于酸性液相环境中，再加入催化剂，在 氮气及氧气气氛下，控制反应温度为10 80°C，搅拌反应3 5h，得到13C标记的结晶紫， 即为产品。
4.根据权利要求1所述的一种稳定同位素标记三苯甲烷类化合物的合成方法，其特征 在于，该方法还包括以下步骤(1)将同位素D标记的甲醇与苯胺按摩尔比为2 1 4 1混合后置于碱性溶液中， 再加入催化剂，控制反应温度为30 150°C，搅拌反应3 5h，得到D标记的N，N- 二甲基苯胺；(2)将步骤(1)得到的D标记的N，N-二甲基苯胺与米氏醇按摩尔比为1 1 1 4 混合后置于液相环境中，再加入催化剂，控制反应温度为50 130°C，搅拌反应3 5h，得 到D标记的隐色结晶紫，即为产品。
5.根据权利要求1所述的一种稳定同位素标记三苯甲烷类化合物的合成方法，其特征 在于，该方法还包括以下步骤(1)将同位素D标记的甲醇与苯胺按摩尔比为2 1 4 1混合后置于碱性溶液中， 再加入催化剂，控制反应温度为30 150°C，搅拌反应3 5h，得到D标记的N，N- 二甲基 苯胺；(2)将步骤(1)得到的D标记的N，N-二甲基苯胺与米氏酮按摩尔比为1 1 1 5 混合后置于液相环境中，再加入氯化试剂，控制反应温度为20 120°C，搅拌反应3 5h， 得到D标记的结晶紫，即为产品。
6.根据权利要求3或4或5所述的一种稳定同位素标记三苯甲烷类化合物的合成方 法，其特征在于，所述步骤(1)中的甲醇与苯胺的摩尔比优选2 1 3 1，所述的碱性溶 液的浓度为40 60wt%，其中溶质选自氨水、NaOH, Na2CO3^ KOH或K2CO3中的一种或几种， 优选NaOH或Κ0Η，溶剂选自水、四氢呋喃、二氧六环或丙酮中的一种或几种混合，优选水、四 氢呋喃或二氧六环，所述的催化剂选自三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、苄基三 乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵或四丁基硫酸氢铵中的一种或几种，优选十二烷 基三甲基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵或四丁基氯化铵，催化剂与苯胺的重量比为0.01 1 0.4 1，反应温度优选60 120°C。
7.根据权利要求3所述的一种稳定同位素标记三苯甲烷类化合物的合成方法，其特征 在于，所述步骤(2)中13C标记的N，N-二甲基苯胺与联结剂的摩尔比优选1 1 1 3， 所述的联结剂包括甲醛、多聚甲醛或醋酸甲脒，优选醋酸甲脒或多聚甲醛，所述的液相环境 选自甲醇、乙醇、丙酮、乙酸或乙酸酐中的一种或几种，优选丙酮、乙酸或乙酸酐中的一种或 几种，反应温度优选70 120°C。
8.根据权利要求3所述的一种稳定同位素标记三苯甲烷类化合物的合成方法，其特 征在于，所述步骤(3)中的酸性液相环境选自乙酸、乙酸酐、丙酮、乙腈或二氧六环中的一 种或几种，优选乙酸、乙酸酐、丙酮或乙腈中的一种或几种，所述的催化剂选自CuBr、FeCl3、 CuCl或AlCl3中的一种或几种，优选FeCl3或CuCl，催化剂与13C标记的隐色结晶紫的重量 比为0.01 1 0. 1 1，反应温度优选30 50°C。
9.根据权利要求4所述的一种稳定同位素标记三苯甲烷类化合物的合成方法，其特征 在于，所述步骤(2)中的D标记的N，N-二甲基苯胺与米氏醇的摩尔比优选1 1 1 3， 所述的液相环境为苯、甲苯或二甲苯中的一种或几种，所述的催化剂为对甲基苯磺酸、盐 酸、硫酸或硝酸中的一种或几种，优选硫酸或对甲基苯磺酸，催化剂与D标记的N，N- 二甲基 苯胺的重量比为0.01 1 0. 2 1，反应温度优选60 120°C。
10.根据权利要求5所述的一种稳定同位素标记三苯甲烷类化合物的合成方法，其特 征在于，所述步骤(2)中的D标记的N，N-二甲基苯胺与米氏酮的摩尔比优选1 1 1 4， 所述的液相环境为二氯甲烷、三氯甲烷或乙腈的一种或几种，所述的氯化试剂为三氯氧磷 或氯化亚砜，优选三氯氧磷，氯化试剂与D标记的N，N-二甲基苯胺的重量比为5 1 20 1，反应温度优选50 100°C。
全文摘要
本发明涉及一种稳定同位素标记三苯甲烷类化合物的合成方法，利用稳定同位素标记的甲醇与苯胺经甲基化反应生成N，N-二甲基苯胺，与联结剂、米氏醇或米氏酮反应后再氧化得到稳定同位素标记的隐性结晶紫或结晶紫，即为产品。与现有技术相比，本发明制备的稳定同位素标记结晶紫、隐色结晶紫经分离提纯后，化学纯度达99％以上，同位素丰度在98％atom以上，可充分满足食品安全领域兽药残留检测的需求。
文档编号C07C211/50GK101973910SQ20101050610
公开日2011年2月16日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者刘卫霞, 李美华, 杨维成, 罗勇, 邓晓军, 郭德华 申请人:上海化工研究院