尿素(N15标记)的合成应用

介绍

尿素(N15标记)的化学式为CH₄(¹⁵N)₂O，外观为白色、无臭、无味的针状或棱柱状结晶。

图一 尿素(N15标记)

合成应用

在反应容器中。将4g（0.1 mol）50wt%水合肼N2H4·H2O（N15标记）加热至110°C，在搅拌下缓慢滴加新制备的50wt%硫酸39.2g（0。2mol）加入18.6g（1.0 mol）尿素(N15标记)，保温7小时；反应完成后，冷却至室温，过滤，40°C温洗产物，然后抽滤，50°C在真空烘箱中干燥至恒重，得到11.5g白色粉末收率93.6%，水合肼N2H4·H2O（N15标记）利用率93.6%，尿素(N15标记)利用率31.2%，化学纯度99.28%，同位素丰度99。42aton%（N15标记）[1]。

图二 尿素(N15标记)的合成应用

将1.47 g DL-天冬氨酸、1.74 g KOH和0.66 g[15N2]尿素溶解在33.3 mL水中。将混合物在115°C下回流2小时，然后以2小时的间隔分别加入两份0.66 g尿素(N15标记)。反应6小时后，用3mL浓HCl酸化混合物，并在室温下静置过夜。过滤沉淀的脲基琥珀酸，并从水中重结晶。将尿苷琥珀酸（0.82g）溶解在2.73mL 20%HCl中。将混合物在热板上蒸发至干。将得到的5-乙酸乙内酰脲从水中重结晶。将晶体（0.62 g）与2.46 mL冰醋酸和0.62 g溴混合，并在密封管中在100°C下加热2小时。过滤沉淀的5-羧甲基二碘乙内酰脲，用水重结晶，将0.42 g产物加入14 mL 1 M KOH中。在64°C下放置2小时后，用浓HCl酸化乳清酸（N15标记）并从水中重结晶，使其沉淀[2]。

图三 尿素(N15标记)的合成应用2

硫酸二甲酯溶液在114-115°C下搅拌1.5小时后，将尿素(N15标记)（4g，0.064mol）在15分钟内分批加入到搅拌的硫酸二甲酯溶液（5.8ml，0.065mol）中。然后在反应液冷却后，小心地将浓硫酸（3.6ml，0.064mol）溶解在乙醚（33ml）中，然后将其与丙酮（33mL）一起加入反应油中，反应得到产物O-甲基异脲硫酸氢盐（N15标记）[3]。

图四 尿素(N15标记)的合成应用3

参考文献

[1]王伟,杜晓宁,王雪婷,等.一种稳定同位素sup13/supC或sup15/supN标记联二脲的合成方法[P].上海:CN201510800857.6,2016-02-03.

[2]Current Patent Assignee: ALBERT EINSTEIN COLLEGE MEDICINE - US2011/301104, 2011, A1

[3]Current Patent Assignee: SHIMADZU RESEARCH LABORATORY EUROPE - WO2003/102592, 2003, A2