本發(fā)明屬于放射化學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種萘環(huán)碳-14標(biāo)記2,6-二異丙基萘及其合成方法。

背景技術(shù)：

1、2,6-二異丙基萘作為一種至關(guān)重要的有機(jī)化工原料，在化工領(lǐng)域占據(jù)著重要地位。不僅如此，其展現(xiàn)出的一定生物活性使其在環(huán)保型殺蟲劑、植物生長調(diào)節(jié)劑以及儲藏蔬菜的保鮮劑等方面發(fā)揮著潛在的應(yīng)用價(jià)值，在農(nóng)藥領(lǐng)域的重要性日益凸顯。

2、然而，當(dāng)前針對?2,6-二異丙基萘的研究面臨諸多局限。在其于植物中的行為研究方面，僅停留在運(yùn)用色譜法或色譜?-?質(zhì)譜聯(lián)用法對母體化合物進(jìn)行檢測，對于代謝、降解物的研究嚴(yán)重匱乏。這一現(xiàn)狀直接導(dǎo)致我們對其代謝過程和環(huán)境行為的認(rèn)識極為淺顯，無法深入理解其在生態(tài)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)化和影響機(jī)制。

3、在國際新農(nóng)藥創(chuàng)制進(jìn)程中，放射性同位素示蹤技術(shù)對于新藥的研究不可或缺。而對于2,6-二異丙基萘而言，從化學(xué)穩(wěn)定性角度看，其在復(fù)雜環(huán)境和生物體內(nèi)的化學(xué)轉(zhuǎn)化過程尚不明確，標(biāo)記碳-14有助于精準(zhǔn)追蹤其結(jié)構(gòu)變化；在代謝穩(wěn)定性方面，由于缺乏對代謝、降解物的研究，無法確切評估其在生物體內(nèi)的持久與轉(zhuǎn)化特性，放射性標(biāo)記可提供直接證據(jù)；從毒理學(xué)重要意義來講，深入探究其代謝途徑、作用機(jī)理等是評估其對生態(tài)環(huán)境和生物安全性影響的關(guān)鍵，碳-14?標(biāo)記?2,6-二異丙基萘是開展這些研究的必要手段。

4、因此，迫切需要開展對碳-14標(biāo)記2,6-二異丙基萘的研究，以填補(bǔ)現(xiàn)有研究空白，推動(dòng)對該化合物的全面認(rèn)識和合理應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種萘環(huán)碳-14標(biāo)記2,6-二異丙基萘及其合成方法，以萘環(huán)作為標(biāo)記位置，成功合成萘環(huán)碳-14標(biāo)記2,6-二異丙基萘，可作為示蹤劑用于殺蟲劑在植物、土壤和水體中的示蹤及其他方面的研究，以解決現(xiàn)有研究中缺乏有效放射性示蹤劑及對其代謝過程和環(huán)境行為研究不足的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，第一方面，本技術(shù)方案提供一種萘環(huán)碳-14標(biāo)記2,6-二異丙基萘的合成方法，包括以下步驟：

3、s1:合成1-{2-[（1-14c）氰甲基]-3-甲基丁基}-4-異丙基苯；

4、在惰性氣體保護(hù)下，將1-[2-(碘甲基)-3-甲基丁基]-4-異丙基苯與14c-氰化鈉溶于非質(zhì)子溶劑中并加入無機(jī)堿攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后萃取并合并有機(jī)相，對有機(jī)相進(jìn)行洗滌、干燥、過濾和濃縮后快速柱層析得到1-{2-[（1-14c）氰甲基]-3-甲基丁基}-4-異丙基苯；

5、s2：合成3-[(4-異丙基苯基)甲基]-4-甲基[1-14c]戊酸乙酯；

6、在惰性氣體保護(hù)下，將1-{2-[（1-14c）氰甲基]-3-甲基丁基}-4-異丙基苯溶解于醇溶劑中并加入酸溶劑攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后濃縮至干，快速柱層析得到3-[(4-異丙基苯基)甲基]-4-甲基[1-14c]戊酸乙酯；

7、s3：合成3-[(4-異丙基苯基)甲基]-4-甲基[1-14c]戊酸；

8、在惰性氣體保護(hù)下，將3-[(4-異丙基苯基)甲基]-4-甲基[1-14c]戊酸乙酯中溶解于極性溶劑中并加入無機(jī)堿攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加入稀鹽酸后萃取并進(jìn)行反洗，進(jìn)行干燥、過濾和濃縮得到3-[(4-異丙基苯基)甲基]-4-甲基[1-14c]戊酸；

9、s4：合成3,7-二異丙基-[1-14c]-四氫萘酮；

10、在惰性氣體保護(hù)下，將3-[(4-異丙基苯基)甲基]-4-甲基[1-14c]戊酸溶解在酸溶液中并進(jìn)行脫水，在高溫下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后萃取并合并有機(jī)相，利用堿溶液和飽和食鹽水對有機(jī)相進(jìn)行洗滌、干燥、過濾和濃縮后快速柱層析得到3,7-二異丙基-[1-14c]-四氫萘酮；

11、s5：合成3,7-二異丙基-[1-14c]-四氫萘醇：

12、在惰性氣體保護(hù)下，將3,7-二異丙基-[1-14c]-四氫萘酮溶解于非質(zhì)子溶劑中并加入還原劑，在低溫下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后用水淬滅并加酸調(diào)酸后萃取，合并有機(jī)相并利用飽和食鹽水對有機(jī)相進(jìn)行洗滌、干燥、過濾和濃縮后快速柱層析得到3,7-二異丙基-[1-14c]-四氫萘醇；

13、s6：合成3,7-二異丙基-[1-14c]-3,4-2h萘酮；

14、在惰性氣體保護(hù)下，將3,7-二異丙基-[1-14c]-四氫萘醇溶解在非質(zhì)子溶劑中，加入酸溶液催化并進(jìn)行脫水，在高溫下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后萃取并合并有機(jī)相，對有機(jī)相進(jìn)行洗滌、干燥、過濾和濃縮后快速柱層析得到3,7-二異丙基-[1-14c]-3,4-2h萘酮；

15、s7：合成14c-2,6-二異丙基萘：

16、在惰性氣體保護(hù)下，將3,7-二異丙基-[1-14c]-3,4-2h萘酮溶解于非質(zhì)子溶劑中，加入氧化劑進(jìn)行氧化，在高溫下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后合并有機(jī)相，對有機(jī)相進(jìn)行洗滌、干燥、過濾和濃縮后快速柱層析得到14c-2,6-二異丙基萘。

17、本方案將14c-氰化鈉與自制的碘代芳烴進(jìn)行取代得到14c-氰基取代物，在氯化亞砜甲醇的作用下成酯，再水解得到羧酸，在ppa作用下關(guān)環(huán)成萘酮，經(jīng)lah還原再消除得到粗產(chǎn)物，粗產(chǎn)物經(jīng)制備型hplc純化得到本發(fā)明的目標(biāo)產(chǎn)物萘環(huán)碳-14標(biāo)記2,6-二異丙基萘，本方案的標(biāo)記物的其比活度范圍為1.0~300?mci/mmol；化學(xué)純度和放化純度均大于98%，且合成的14c-2,6-二異丙基萘選取萘環(huán)作為標(biāo)記位置，可作為示蹤劑用于殺蟲劑在植物、土壤和水體中的示蹤及其他方面的研究。

18、在步驟s1中，14c-氰化鈉在堿性環(huán)境下解離出14c-氰根離子，4c-氰根離子作為親核試劑進(jìn)攻1-[2-(碘甲基)-3-甲基丁基]-4-異丙基苯上帶有離去基團(tuán)的碳原子，從而發(fā)生親核取代反應(yīng)。離去基團(tuán)帶著一對電子離開1-[2-(碘甲基)-3-甲基丁基]-4-異丙基苯，以生成14c-氰基取代物：1-{2-[（1-14c）氰甲基]-3-甲基丁基}-4-異丙基苯。

19、另外，在步驟s1中，非質(zhì)子溶劑選自dmso、dmf、thf的一種或任意組合，優(yōu)選的，非質(zhì)子溶劑選自dmso。

20、在步驟s1中，無機(jī)堿選自lioh、naoh、koh的一種或任意組合，優(yōu)選的，無機(jī)堿選擇為naoh。

21、在步驟s1中，將1-[2-(碘甲基)-3-甲基丁基]-4-異丙基苯與14c-氰化鈉溶于非質(zhì)子溶劑中并加入無機(jī)堿攪拌，置于0~25℃下攪拌2~12h，反應(yīng)結(jié)束后加水和乙酸乙酯萃取，合并有機(jī)相，飽和食鹽水洗滌，干燥，過濾，濃縮，快速柱層析得到1-{2-[（1-14c）氰甲基]-3-甲基丁基}-4-異丙基苯。

22、在一些具體實(shí)施例中，步驟s1的反應(yīng)方程式如下所示：

23、。

24、關(guān)于步驟s1中涉及的1-[2-(碘甲基)-3-甲基丁基]-4-異丙基苯的化學(xué)式如下式（ii）所示：

25、。

26、關(guān)于步驟s1中涉及的1-{2-[（1-14c）氰甲基]-3-甲基丁基}-4-異丙基苯的化學(xué)式如下式（iii）所示：

27、。

28、在步驟s2中，酸溶劑和醇溶劑發(fā)生親核加成反應(yīng)得到活性中間體，該活性中間體和1-{2-[（1-14c）氰甲基]-3-甲基丁基}-4-異丙基苯發(fā)生親核取代反應(yīng)，進(jìn)而使得1-{2-[（1-14c）氰甲基]-3-甲基丁基}-4-異丙基苯中的14c-氰基鄰位的碳原子受到活性中間體的吸引，發(fā)生親核進(jìn)攻從而形成酯鍵，生成3-[(4-異丙基苯基)甲基]-4-甲基[1-14c]戊酸乙酯。

29、在步驟s2中，醇溶劑選自meoh、etoh、n-buoh的一種或任意組合，優(yōu)選的，醇溶劑選自etoh。

30、在步驟s2中，酸溶劑選自socl2、h2so4、hcl的一種或任意組合，優(yōu)選的，酸溶劑選自socl2。

31、在步驟s2中，將1-{2-[（1-14c）氰甲基]-3-甲基丁基}-4-異丙基苯溶解于醇溶劑中并加入酸溶劑攪拌反應(yīng)，在0~80℃下攪拌反應(yīng)1~12h，反應(yīng)結(jié)束后濃縮至干，快速柱層析得到3-[(4-異丙基苯基)甲基]-4-甲基[1-14c]戊酸乙酯。

32、在具體實(shí)施例中，關(guān)于步驟s2中涉及的反應(yīng)方程式如下所示：

33、。

34、關(guān)于步驟s2中涉及的3-[(4-異丙基苯基)甲基]-4-甲基[1-14c]戊酸乙酯的結(jié)構(gòu)式如下式（iv）所示：

35、。

36、在步驟s3中，3-[(4-異丙基苯基)甲基]-4-甲基[1-14c]戊酸乙酯在極性溶劑中，在無機(jī)堿的作用下發(fā)生水解反應(yīng)而生成羧酸鹽，羧酸鹽又在稀鹽酸的作用下酸化轉(zhuǎn)化為羧酸，進(jìn)而得到3-[(4-異丙基苯基)甲基]-4-甲基[1-14c]戊酸。

37、在步驟s3中，極性溶劑選自meoh、etoh、h2o、thf、dioxane的一種或任意組合，優(yōu)選的，極性溶劑選自etoh和h2o。

38、在步驟s3中，無機(jī)堿選自lioh、naoh、koh的一種或任意組合，優(yōu)選，無機(jī)堿選自koh。

39、在步驟s3中，將3-[(4-異丙基苯基)甲基]-4-甲基[1-14c]戊酸乙酯中溶解于極性溶劑中并加入無機(jī)堿，在0~80℃下攪拌2~12h，反應(yīng)結(jié)束后加入稀鹽酸調(diào)酸，并用dcm萃取兩次后用飽和食鹽水反洗一次，進(jìn)行干燥、抽濾和濃縮得到3-[(4-異丙基苯基)甲基]-4-甲基[1-14c]戊酸。

40、在一具體實(shí)施例中，步驟s3涉及的反應(yīng)方程式如下所示：

41、。

42、關(guān)于步驟s3中涉及的3-[(4-異丙基苯基)甲基]-4-甲基[1-14c]戊酸的化學(xué)式如下式（v）所示：

43、。

44、在步驟s4中，在酸溶液的催化作用下，3-[(4-異丙基苯基)甲基]-4-甲基[1-14c]戊酸進(jìn)行分子內(nèi)脫水反應(yīng)，其中酸提供質(zhì)子以使得羧基上的氧原子質(zhì)子化，分子內(nèi)發(fā)生親電取代反應(yīng)，羧基在離去的同時(shí)與苯環(huán)上相鄰位置的碳原子發(fā)生新的碳-碳鍵，形成含有萘環(huán)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物e。

45、在步驟s4中，酸溶液選自h2so4、ppa、tsoh的一種或任意組合，優(yōu)選的，酸溶液選自ppa。

46、在步驟s4中，將3-[(4-異丙基苯基)甲基]-4-甲基[1-14c]戊酸溶解在酸溶液中并進(jìn)行脫水，在50~120℃下攪拌2~12h反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)體系加水和乙酸乙酯萃取，合并有機(jī)相，20%naoh溶液和飽和食鹽水洗滌，干燥，過濾，濃縮，快速柱層析得產(chǎn)品3,7-二異丙基-[1-14c]-四氫萘酮。

47、在一具體實(shí)施例中，步驟s4的反應(yīng)方程式如下：

48、。

49、關(guān)于步驟s4中提到的3,7-二異丙基-[1-14c]-四氫萘酮的化學(xué)式如下式（vi）所示：

50、。

51、在步驟s5中，3,7-二異丙基-[1-14c]-四氫萘酮中的羰基在非質(zhì)子溶劑同還原劑發(fā)生羰基還原反應(yīng)，使羰基雙鍵打開，氧原子接受一個(gè)電子對形成氧負(fù)離子，然后經(jīng)過質(zhì)子化得到羥基，從而將羰基還原為羥基，生成3,7-二異丙基-[1-14c]-四氫萘醇。

52、在步驟s5中，非質(zhì)子溶劑選自et2o、thf、2-me-thf的一種或任意組合，優(yōu)選的，非質(zhì)子溶劑選自thf。

53、在步驟s5中，還原劑選自libhet3、nabh4、lialh4的一種或任意組合，優(yōu)選的，還原劑選自lialh4。

54、在步驟s5中，將3,7-二異丙基-[1-14c]-四氫萘酮溶解于非質(zhì)子溶劑中并加入還原劑，在-10~30℃下攪拌反應(yīng)1~12h，反應(yīng)結(jié)束后用水淬滅并加稀鹽酸調(diào)酸后利用乙酸乙酯萃取，合并有機(jī)相并利用飽和食鹽水對有機(jī)相進(jìn)行洗滌、干燥、過濾和濃縮后快速柱層析得到3,7-二異丙基-[1-14c]-四氫萘醇。

55、在一具體實(shí)施例中，步驟s5的反應(yīng)方程式如下所示：

56、。

57、關(guān)于步驟s5中涉及的3,7-二異丙基-[1-14c]-四氫萘醇的化學(xué)式如式（vii）所示：

58、。

59、在步驟s6中，3,7-二異丙基-[1-14c]-四氫萘醇中的羥基在酸的催化下發(fā)生分子內(nèi)脫水的消除反應(yīng)，相鄰碳原子上的氫原子在酸的催化下以質(zhì)子形式脫去，同時(shí)碳?-?氧鍵斷裂，在兩個(gè)相鄰碳原子之間形成雙鍵，生成含有不飽和鍵的產(chǎn)物3,7-二異丙基-[1-14c]-3,4-2h萘酮。

60、在步驟s6中，非質(zhì)子溶劑選自toluene、thf、2-me-thf的一種或任意組合，優(yōu)選的，非質(zhì)子溶劑選自toluene。

61、在步驟s6中，酸溶液選自h2so4、ppa、tsoh的一種或任意組合，優(yōu)選的，酸溶液選自tsoh。

62、在步驟s6中，將3,7-二異丙基-[1-14c]-四氫萘醇溶解在非質(zhì)子溶劑中，加入酸溶液催化并進(jìn)行脫水，在50~120℃下攪拌反應(yīng)1~12h，反應(yīng)結(jié)束后向反應(yīng)體系加水和乙酸乙酯萃取，合并有機(jī)相后，用飽和食鹽水對有機(jī)相進(jìn)行洗滌、干燥、過濾和濃縮后快速柱層析得到3,7-二異丙基-[1-14c]-3,4-2h萘酮。

63、在一具體實(shí)施例中，步驟s6的反應(yīng)方程式如下所示：

64、。

65、關(guān)于步驟s6中涉及的3,7-二異丙基-[1-14c]-3,4-2h萘酮的化學(xué)式如下式（viii）所示：

66、。

67、在步驟s7中，3,7-二異丙基-[1-14c]-3,4-2h萘酮被氧化劑氧化，以獲取3,7-二異丙基-[1-14c]-3,4-2h萘酮中的電子，使得茚環(huán)上的部分結(jié)構(gòu)發(fā)生氧化轉(zhuǎn)變以形成萘環(huán)結(jié)構(gòu)，生成14c-2,6-二異丙基萘。

68、在步驟s7中，非質(zhì)子性溶劑選自toluene、benzene、dce的一種或任意組合，優(yōu)選的，非質(zhì)子溶劑選自benzene。

69、在步驟s7中，氧化劑選自蒽醌-2-磺酸鈉、四氯苯醌、4-苯基吡啶-n-氧化物的一種或任意組合，優(yōu)選的，氧化劑選自四氯苯醌。

70、在步驟s7中，3,7-二異丙基-[1-14c]-3,4-2h萘酮溶解于非質(zhì)子溶劑中，加入氧化劑進(jìn)行氧化，在60~120℃下攪拌反應(yīng)2~12h，反應(yīng)結(jié)束后向反應(yīng)體系加水和乙酸乙酯萃取后合并有機(jī)相，對有機(jī)相用飽和食鹽水進(jìn)行洗滌、干燥、過濾和濃縮后快速柱層析得到14c-2,6-二異丙基萘。

71、在一具體實(shí)施例中，步驟s7的反應(yīng)方程式如下：

72、。

73、關(guān)于步驟s7中涉及的14c-2,6-二異丙基萘如下所式（i）所示：

74、。

75、第二方面，本方案提供了一種萘環(huán)碳-14標(biāo)記2,6-二異丙基萘，根據(jù)上述萘環(huán)碳-14標(biāo)記2,6-二異丙基萘的合成方法合成，化學(xué)式如下式（i）所示：

76、。

77、本方案合成的萘環(huán)碳-14標(biāo)記2,6-二異丙基萘的選取萘環(huán)作為標(biāo)記位置，標(biāo)記物的其比活度范圍為1.0~300?mci/mmol；化學(xué)純度和放化純度均大于98%。

78、相較現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)方案具有以下特點(diǎn)和有益效果:

79、本方案成功合成了萘環(huán)碳-14標(biāo)記2,6-二異丙基萘，填補(bǔ)了相關(guān)研究中放射性示蹤劑的空白，可用于殺蟲劑在植物、土壤和水體中的示蹤及其他方面研究，助力深入探究其代謝過程和環(huán)境行為，比活度范圍為1.0~300?mci/mmol，化學(xué)純度和放化純度均大于98%，標(biāo)記牢固不易脫落，能滿足生物體和環(huán)境示蹤實(shí)驗(yàn)要求，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。