CN103641733A - 一种18o-二甲基甲酰胺的制备方法 - Google Patents
一种18o-二甲基甲酰胺的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103641733A CN103641733A CN201310637553.3A CN201310637553A CN103641733A CN 103641733 A CN103641733 A CN 103641733A CN 201310637553 A CN201310637553 A CN 201310637553A CN 103641733 A CN103641733 A CN 103641733A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dimethyl formamide
- preparation
- oxygen
- organic solvent
- product
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及一种18O-二甲基甲酰胺的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：(1)将二甲基甲酰胺原料先干燥并蒸馏，再和苯甲酰氯投入装有搅拌器和干燥管的反应釜中，于搅拌下慢慢滴入氧-18水进行氧同位素的交换反应；(2)交换反应后所得混合物因析出苯甲酸而固化，向其中加入过量的碱性物质，待有气体完全逸出后，用有机溶剂提取所得混合物；(3)将有机溶剂提取的混合物经过无水碳酸钾干燥后过滤，减压蒸发去除有机溶剂，残液经过常压蒸馏后即得18O-二甲基甲酰胺产品。与现有技术相比，本发明具有工艺流程简单、易操作、产品纯度高、18O损失少等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种稳定性同位素氧-18标记化合物的制备方法，尤其是涉及一种18O-二甲基甲酰胺的制备方法。
背景技术
自然界中氧(O)元素有三种稳定性同位素：16O、17O、18O，质量数分别为16、17、18，天然丰度分别为99.76％、0.036％、0.204％，且均无放射性，都是稳定性同位素。氧-18作为一种稳定性同位素，它的应用主要是利用同位素物理和化学性质相近的特点，即“同位素示踪技术”，如应用于生物体代谢、药物合成步骤控制、环境科学和水文地质学、化学链特性和化学反应机理、核医学诊断等方面的研究。
根据不同的需要，氧-18同位素可以合成不同的标记化合物。例如由氢与氧-18同位素结合的产物称为重氧(18O)水，也称为氧-18水，分子式为H2 18O，分子量为20，其化学性质与普通水(H2 16O)完全相同，重氧(18O)水作为诊断试剂广泛应用于核医学诊断技术领域，尤其是核医学显像技术PET(正电子发射计算机断层显像技术)的快速发展，导致作为核医学诊断试剂重氧(18O)水的用量大增。
二甲基甲酰胺(DMF)是一种用途极广的化工原料，它作为优良的溶剂，可以用作聚氨酯、聚丙烯腈、聚氯乙烯的溶剂，在有机反应中是有机合成的重要中间体，农药工业中可用来生产杀虫脒，医药工业中可用于合成碘胺嘧啶、强力霉素、可的松、维生素B6等。例如将氧-18同位素标记至18O-二甲基甲酰胺(C3H7N18O)可以用于研究维生素B6合成反应的反应机理，对于解释维生素B6合成反应历程、改进维生素B6合成反应条件、提高维生素B6的产率都具有十分重要的意义。此外18O-二甲基甲酰胺还可以用于合成其他重要的氧-18标记化合物，例如18O-二甲基甲酰胺与三氯化磷反应后，再与氯化亚砜反应可以合成18O-二甲氨基甲酰氯(C3H6ClN18O)。虽然二甲基甲酰胺(DMF)是一种常见的化学物质，但是本发明开发了一种工艺简单、易操作、产品纯度高、18O损失少的18O-二甲基甲酰胺的制备方法，制备出了18O-二甲基甲酰胺这种新的氧-18标记化合物，对于药物合成步骤控制、化学链特性和化学反应机理等方面的科学研究具有重要的意义。
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工艺简单、易操作、产品纯度高、18O损失少的18O-二甲基甲酰胺的制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种18O-二甲基甲酰胺的制备方法，其特征在于，该制备方法具体包括以下步骤：
(1)将二甲基甲酰胺原料先干燥并蒸馏，再和苯甲酰氯投入装有搅拌器和干燥管的反应釜中，于搅拌下慢慢滴入氧-18水进行氧同位素的交换反应，温度控制在0～50℃，反应时间控制在1～60min，二甲基甲酰胺与氧-18水的摩尔配比在1：1～1：10；二甲基甲酰胺与苯甲酰氯的摩尔配比为1：1；
(2)交换反应后所得混合物因析出苯甲酸而固化，向其中加入过量的碱性物质，待有气体完全逸出后，用有机溶剂提取所得混合物；
(3)将有机溶剂提取的混合物经过无水碳酸钾干燥后过滤，减压蒸发去除有机溶剂，残液经过常压蒸馏后即得18O-二甲基甲酰胺产品。
所述的二甲基甲酰胺原料中的18O的原子百分数为0.2％～98％。
所述的二甲基甲酰胺原料是18O为天然丰度的或是经过氧同位素交换反应后的18O-二甲基甲酰胺产品。
所述的氧-18水的18O的原子百分数>98％。
步骤(2)中所述的碱性物质选自碳酸氢钙、碳酸钙、碳酸氢铵、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾中的一种。
步骤(2)中所述的有机溶剂选自甲醇、乙醇、乙醚、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮、甲基丁酮、吡啶中的一种。
步骤(3)所得18O-二甲基甲酰胺产品还可以作为原料重复步骤(1)～(3)，得到高丰度的18O-二甲基甲酰胺产品。
步骤(3)所得18O-二甲基甲酰胺产品的18O的原子百分数为10％～98％。
与现有技术相比，本发明将天然丰度的二甲基甲酰胺原料与氧-18水在烧瓶中进行同位素交换反应，最终可以得到高丰度的18O-二甲基甲酰胺产品。本发明工艺流程简单、易操作、产品纯度高、18O损失少。
附图说明
图1为制备18O-二甲基甲酰胺的装置示意图。
图中：1-恒温冷浴釜，2-反应釜，3-加料管，4-干燥管，5-搅拌器，6-温度计。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示是制备18O-二甲基甲酰胺的装置示意图。先将一定量的二甲基甲酰胺(C3H7NO)原料先干燥除去原料中的水分并蒸馏，将蒸馏后的二甲基甲酰胺和一定量的苯甲酰氯(C7H5ClO)投入装有加料管3、干燥管4、搅拌器5、温度计6的反应釜2中，在搅拌的条件下由加料管3缓慢地滴入氧-18水(18O的丰度>98％)进行氧同位素的交换反应，通过恒温冷浴釜1将反应釜2的温度控制在0～50℃，反应时间控制在1～60min，二甲基甲酰胺与氧-18水的摩尔配比在1：1～1：10。反应时间和反应物的摩尔配比可以根据二甲基甲酰胺中18O的丰度进行调整，如果二甲基甲酰胺中18O的丰度较高可以减少反应时间并降低二甲基甲酰胺与氧-18水的摩尔配比。反应结束后混合物因为析出苯甲酸(C7H6O2)而固化，对过滤或提取得到的苯甲酸进行质谱分析，表明苯甲酸中18O同位素含量为天然丰度，说明氧-18水中的18O同位素并未与苯甲酰氯发生同位素交换反应。向该混合物中加入过量的碱性物质，待有气体完全逸出后，再用有机溶剂提取所得混合物。将有机溶剂提取的混合物经过无水碳酸钾干燥后过滤，减压蒸发去除有机溶剂，残液经过常压蒸馏后即得18O-二甲基甲酰胺产品。将得到的18O-二甲基甲酰胺产品可以与氧-18水(18O的丰度>98％)重复以上过程，从而得到高丰度的18O-二甲基甲酰胺产品。
本发明的反应方程式为：
C3H7NO(二甲基甲酰胺)+C7H5ClO(苯甲酰氯)+H2 18O(氧-18水)＝C3H7N18O(18O-二甲基甲酰胺)+C7H6O2(苯甲酸)+HCl(氯化氢)
实施例1
将18O的丰度为0.2％的二甲基甲酰胺10mol先干燥除去原料中的水分并蒸馏，将蒸馏后的二甲基甲酰胺和10mol的苯甲酰氯(C7H5ClO)投入反应釜中，在搅拌的条件下由加料管缓慢地滴入10mol氧-18水(18O的丰度为98.5％)进行氧同位素的交换反应，通过恒温冷浴釜将反应釜的温度控制在5～10℃，反应时间控制在15～20min。反应结束后混合物因为析出苯甲酸(C7H6O2)而固化，向该混合物中加入过量的碳酸氢铵，待有气体完全逸出后，再用乙醇提取所得混合物。将乙醇提取的混合物经过无水碳酸钾干燥后过滤，减压蒸发去除乙醇，残液经过常压蒸馏后得到18O的丰度为68.5％18O-二甲基甲酰胺产品7.5mol。
实施例2
将18O的丰度为10％的二甲基甲酰胺5mol先干燥剂去原料中的水分并蒸馏，将蒸馏后的二甲基甲酰胺和5mol的苯甲酰氯(C7H5ClO)投入反应釜中，在搅拌的条件下由加料管缓慢地滴入20mol氧-18水(18O的丰度为99％)进行氧同位素的交换反应，通过恒温冷浴釜将反应釜的温度控制在20～25℃，反应时间控制在30～40min。反应结束后混合物因为析出苯甲酸(C7H6O2)而固化，向该混合物中加入过量的碳酸钾，待有气体完全逸出后，再用甲醇提取所得混合物。将甲醇提取的混合物经过无水碳酸钾干燥后过滤，减压蒸发去除甲醇，残液经过常压蒸馏后得到18O的丰度为92.1％18O-二甲基甲酰胺产品4.6mol。
实施例3
将18O的丰度为天然丰度的二甲基甲酰胺2mol先干燥除去原料中的水分并蒸馏，将蒸馏后的二甲基甲酰胺和2mol的苯甲酰氯(C7H5ClO)投入反应釜中，在搅拌的条件下由加料管缓慢地滴入3mol氧-18水(18O的丰度为99.9％)进行氧同位素的交换反应，通过恒温冷浴釜将反应釜的温度控制在10～15℃，反应时间控制在45～50min。反应结束后混合物因为析出苯甲酸(C7H6O2)而固化，向该混合物中加入过量的碳酸氢钾，待有气体完全逸出后，再用醋酸乙酯提取所得混合物。将醋酸乙酯提取的混合物经过无水碳酸钾干燥后过滤，减压蒸发去除醋酸乙酯，残液经过常压蒸馏后得到18O的丰度为53.6％18O-二甲基甲酰胺产品1.2mol。
实施例4
一种18O-二甲基甲酰胺的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
(1)将18O丰度为天然丰度的二甲基甲酰胺先干燥并蒸馏，并和苯甲酰氯投入装有搅拌器和干燥管的反应釜中，于搅拌下慢慢滴入18O的丰度为99.5％氧-18水进行氧同位素的交换反应，温度控制在0～5℃，反应时间控制在20～30min，二甲基甲酰胺与氧-18水的摩尔配比在1：3。
(2)反应后该混合物因析出苯甲酸而固化，向其中加入过量的碳酸氢钠，待有气体完全逸出后，用醋酸甲酯提取所得混合物。
(3)将醋酸甲酯提取的混合物经过无水碳酸钾干燥后过滤，减压蒸发去除醋酸甲酯，残液经过常压蒸馏后得到18O-二甲基甲酰胺产品的18O的原子丰度为82.6％。
实施例5
一种18O-二甲基甲酰胺的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
(1)将18O丰度为20％的二甲基甲酰胺先干燥并蒸馏，并和苯甲酰氯投入装有搅拌器和干燥管的反应釜中，于搅拌下慢慢滴入18O的丰度为99.1％氧-18水进行氧同位素的交换反应，温度控制在30～35℃，反应时间控制在35～40min，二甲基甲酰胺与氧-18水的摩尔配比在1：4.5。
(2)反应后该混合物因析出苯甲酸而固化，向其中加入过量的碳酸氢钙，待有气体完全逸出后，用丙酮提取所得混合物。
(3)将丙酮提取的混合物经过无水碳酸钾干燥后过滤，减压蒸发去除丙酮，残液经过常压蒸馏后得到18O-二甲基甲酰胺产品的18O的原子丰度为93.8％。
实施例6
一种18O-二甲基甲酰胺的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
(1)将18O丰度为天然丰度的二甲基甲酰胺先干燥并蒸馏，并和苯甲酰氯投入装有搅拌器和干燥管的反应釜中，于搅拌下慢慢滴入18O的丰度为99.8％氧-18水进行氧同位素的交换反应，温度控制在45～50℃，反应时间控制在55～60min，二甲基甲酰胺与氧-18水的摩尔配比在1：8。
(2)反应后该混合物因析出苯甲酸而固化，向其中加入过量的碳酸钙，待有气体完全逸出后，用甲基丁酮提取所得混合物。
(3)将甲基丁酮提取的混合物经过无水碳酸钾干燥后过滤，减压蒸发去除甲基丁酮，残液经过常压蒸馏后得到18O-二甲基甲酰胺产品的18O的原子丰度为86.9％。
实施例7
一种18O-二甲基甲酰胺的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
(1)将18O丰度为天然丰度的二甲基甲酰胺先干燥并蒸馏，并和苯甲酰氯投入装有搅拌器和干燥管的反应釜中，于搅拌下慢慢滴入18O的丰度为99.8％氧-18水进行氧同位素的交换反应，温度控制在45～50℃，反应时间控制在55～60min，二甲基甲酰胺与氧-18水的摩尔配比在1：10。
(2)反应后该混合物因析出苯甲酸而固化，向其中加入过量的碳酸钙，待有气体完全逸出后，用甲基丁酮提取所得混合物。
(3)将甲基丁酮提取的混合物经过无水碳酸钾干燥后过滤，减压蒸发去除甲基丁酮，残液经过常压蒸馏后得到18O-二甲基甲酰胺产品的18O的原子丰度为86.9％。
Claims (8)
1.一种18O-二甲基甲酰胺的制备方法，其特征在于，该制备方法具体包括以下步骤：
(1)将二甲基甲酰胺原料先干燥并蒸馏，再和苯甲酰氯投入装有搅拌器和干燥管的反应釜中，于搅拌下慢慢滴入氧-18水进行氧同位素的交换反应，温度控制在0～50℃，反应时间控制在1～60min，二甲基甲酰胺与氧-18水的摩尔配比在1：1～1：10；
(2)交换反应后所得混合物因析出苯甲酸而固化，向其中加入过量的碱性物质，待有气体完全逸出后，用有机溶剂提取所得混合物；
(3)将有机溶剂提取的混合物经过无水碳酸钾干燥后过滤，减压蒸发去除有机溶剂，残液经过常压蒸馏后即得18O-二甲基甲酰胺产品。
2.根据权利要求1所述的一种18O-二甲基甲酰胺的制备方法，其特征在于，所述的二甲基甲酰胺原料中的18O的原子百分数为0.2％～98％。
3.根据权利要求1所述的一种18O-二甲基甲酰胺的制备方法，其特征在于，所述的二甲基甲酰胺原料是18O为天然丰度的或是经过氧同位素交换反应后的18O-二甲基甲酰胺产品。
4.根据权利要求1所述的一种18O-二甲基甲酰胺的制备方法，其特征在于，所述的氧-18水的18O的原子百分数>98％。
5.根据权利要求1所述的一种18O-二甲基甲酰胺的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的碱性物质选自碳酸氢钙、碳酸钙、碳酸氢铵、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种18O-二甲基甲酰胺的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的有机溶剂选自甲醇、乙醇、乙醚、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮、甲基丁酮、吡啶中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种18O-二甲基甲酰胺的制备方法，其特征在于，步骤(3)所得18O-二甲基甲酰胺产品还可以作为原料重复步骤(1)～(3)，得到高丰度的18O-二甲基甲酰胺产品。
8.根据权利要求1所述的一种18O-二甲基甲酰胺的制备方法，其特征在于，步骤(3)所得18O-二甲基甲酰胺产品的18O的原子百分数为10％～98％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310637553.3A CN103641733A (zh) | 2013-11-27 | 2013-11-27 | 一种18o-二甲基甲酰胺的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310637553.3A CN103641733A (zh) | 2013-11-27 | 2013-11-27 | 一种18o-二甲基甲酰胺的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103641733A true CN103641733A (zh) | 2014-03-19 |
Family
ID=50247063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310637553.3A Pending CN103641733A (zh) | 2013-11-27 | 2013-11-27 | 一种18o-二甲基甲酰胺的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103641733A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108383747A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-08-10 | 华北水利水电大学 | 用硫代酰胺合成的重氧标记酰胺化合物、制备方法及应用 |
| CN114105768A (zh) * | 2021-12-11 | 2022-03-01 | 上海化工研究院有限公司 | 一种利用交换法制备18o标记甲酸乙酯的方法 |
-
2013
- 2013-11-27 CN CN201310637553.3A patent/CN103641733A/zh active Pending
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| PHILLIP I. JOLLY ET AL: "Reactions of triflate esters and triflamides with an organic neutral super-electron-donor", 《ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY》 * |
| R. RAO KOGANTY ET AL.: "A CONVENIENT PREPARATION OF 18O-DIMETHYLFORMAMIDE", 《JOURNAL OF LABELLED COMPOUNDS》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108383747A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-08-10 | 华北水利水电大学 | 用硫代酰胺合成的重氧标记酰胺化合物、制备方法及应用 |
| CN108383747B (zh) * | 2018-03-09 | 2021-03-09 | 华北水利水电大学 | 用硫代酰胺合成的重氧标记酰胺化合物、制备方法及应用 |
| CN114105768A (zh) * | 2021-12-11 | 2022-03-01 | 上海化工研究院有限公司 | 一种利用交换法制备18o标记甲酸乙酯的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104058948B (zh) | 从特戊酸合成过程副产的废酸中回收硫酸和特戊酸的方法 | |
| CN106749139B (zh) | 一种多取代稠合苯并呋喃类衍生物及其制备方法 | |
| CN105745196A (zh) | 生物质的转化和纯化 | |
| CN107245045A (zh) | 一种艾地骨化醇的制备方法 | |
| CN103641733A (zh) | 一种18o-二甲基甲酰胺的制备方法 | |
| CN102731298A (zh) | 一种乙酸乙酯的纯化方法 | |
| CN101941899A (zh) | 一种同位素标记羧酸化合物的制备方法 | |
| CN100387572C (zh) | 一种二苯甲酮腙的合成方法 | |
| CN102775290B (zh) | 2-氯甲基-5,6-二甲氧基-3-甲基-1,4-对苯醌的制备方法 | |
| CN102976948B (zh) | 尼替西农的制备方法 | |
| CN101575089B (zh) | 一种18o-硝酸的制备方法 | |
| CN105693737A (zh) | 一类具有轴手性的联吡啶配体及其合成方法 | |
| CN105237584B (zh) | 一种n,n’‑二茂铁二乙酰基‑三(十二烷氧基)苯甲酰胺的制备方法 | |
| CN108047032A (zh) | 由α-酮戊二酸到戊二酸合成的方法 | |
| CN102690281A (zh) | 1-甲基4-吡唑频哪醇酯的合成方法 | |
| CN108586193A (zh) | 一种利用3-甲氧基丙酸甲酯制备1，3-丙二醇的方法 | |
| CN104945231B (zh) | 以2‑卤代环戊酮为原料合成1，4‑二酮化合物的方法 | |
| CN107915687A (zh) | 一种多取代吩嗪类衍生物及其氧化物的高效制备方法 | |
| CN104447506B (zh) | 2‑乙酰基‑9‑烷基咔唑的制备方法 | |
| CN102964233A (zh) | 一种3,5-二氟三氟甲基苯酮的合成方法 | |
| CN102942548A (zh) | 一种δ-十二内酯的合成方法 | |
| CN102276421B (zh) | 2-取代-2-金刚烷醇类化合物的制备方法 | |
| CN105294416B (zh) | 一种1,5‑二羰基衍生物及其制备方法 | |
| CN104557551A (zh) | 固液相转移催化合成水杨酸苄酯的新方法 | |
| CN113717026B (zh) | 一种快速合成正溴丁烷的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140319 |