本發(fā)明涉及穩(wěn)定同位素標(biāo)記的磷酸三苯酯化合物及其合成方法，更具體的說是13C標(biāo)記的磷酸三苯酯及其微量合成方法，屬于有機合成領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
磷酸三苯酯TPP是種含磷元素的無鹵型阻燃劑。通常認(rèn)為其較含鹵型阻燃劑更為環(huán)保。但目前尚無磷酸三苯酯在環(huán)境中的行為和歸趨研究。由于環(huán)境體系的復(fù)雜性，在研究磷酸三苯酯的環(huán)境行為學(xué)方面存在分析方法復(fù)雜甚至無法分析等問題，而同位素示蹤法能準(zhǔn)確的測定磷酸三苯酯及其代謝物質(zhì)的轉(zhuǎn)移及轉(zhuǎn)變，具有特異性、靈敏性和簡易性的優(yōu)點。而磷酸三苯酯穩(wěn)定同位素13C標(biāo)記物的合成尚無文獻(xiàn)報道。
關(guān)于磷酸三苯酯的合成方法主要為五氯化磷法、三氯化磷法、三氯氧磷法等。五氯化磷法(EP，0595597)是在二氯甲烷作溶劑的條件下以五氯化磷和酚為原料反應(yīng)生成氯代磷烷化合物，進(jìn)而將反應(yīng)得到的氯代磷烷、水和醇類化合物反應(yīng)生成磷酸三苯酯。三氯化磷法(李秀平，賈曉川，李晶.磷酸三苯酯的應(yīng)用及合成方法研究進(jìn)展.精細(xì)石油化工，2013,30(4)：83-85)是以苯酚和三氯化磷為原料，制備亞磷酸三苯酯，再將生成的亞磷酸三苯酯氯化制備三苯氧基二氯化磷，最后將生成的三苯氧基二氯化磷水解得到磷酸三苯酯。此法被一些企業(yè)用來進(jìn)行磷酸三苯酯的大量生產(chǎn)，但合成中需要用到氯氣，既有毒也有害，會污染環(huán)境，相關(guān)企業(yè)需要有氯氣的使用資格。2009年，Makoto Oba等(Oba M，OkadaY，Nishiyama K，et al.Aerobic photooxidation ofphosphite esters using diorganotelluride catalysts[J].Organic Letters.2009,11(9)：1879-1881.)研究了不同反應(yīng)條件下的亞磷酸三苯酯的光催化氧化反應(yīng)。以摩爾分?jǐn)?shù)為1％的Tip2Te為催化劑，吡啶或乙腈為溶劑，在光照作用下，將亞磷酸三苯酯定量轉(zhuǎn)化為磷酸三苯酯。這種方法反應(yīng)溫度低，時間短，而且收率高，但只適合用于實驗室，不能用于工業(yè)化。三氯氧磷法有兩種合成路線，其中一條合成路線((杜翠紅，魏文瓏.磷酸三酯合成工藝的改進(jìn)[J].太原理工大學(xué)學(xué)報，1998，29(6)：610-612.)是高溫催化法，以苯酚和三氯氧磷為原料，在催化劑的作用下加熱升溫至100～120℃繼續(xù)反應(yīng)，直至無氯化氫氣體放出，反應(yīng)時間比較長，大約8個小時。這種方法只要一步，合成簡單，但催化劑的選擇是整個實驗的關(guān)鍵，而且也反應(yīng)時間長，耗能，會在一定程度上污染環(huán)境。
由于同位素化合物的制備為微量合成，上述合成方法均不適用于同位素化合物制備。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種穩(wěn)定同位素標(biāo)記的磷酸三苯酯化合物及其合成方法，其合成方法工藝簡單條件溫和，產(chǎn)率較高，即適用于常規(guī)劑量的合成，也適用于微量合成。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種化合物13C標(biāo)記的磷酸三苯酯，其結(jié)構(gòu)如下：
上述穩(wěn)定同位素13C標(biāo)記的磷酸三苯酯的制備方法，將穩(wěn)定同位素13C標(biāo)記的苯酚同強堿在二氯甲烷溶液中室溫條件下反應(yīng)制備成穩(wěn)定同位素標(biāo)記的苯酚鹽；再向體系滴加三氯氧磷的二氯甲烷溶液，反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻、反應(yīng)液用氫氧化鈉溶液洗滌，濃縮既得13C標(biāo)記的磷酸三苯酯。
進(jìn)一步，所述強堿選用氫氧化鈉或氫氧化鉀。
進(jìn)一步，所述13C標(biāo)記的苯酚同強堿的物質(zhì)量之比為1:0.9～1：2；13C標(biāo)記的苯酚同二氯甲烷的物質(zhì)量比為2:1～1:1000；13C標(biāo)記的苯酚同三氯氧磷的物質(zhì)量比為10:1～3:1。
進(jìn)一步，所述反應(yīng)溫度為室溫～45攝氏度，反應(yīng)時間為1～12h。
進(jìn)一步，所述洗滌用氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％～5％，洗滌至少2次，氫氧化鈉溶液用量與13C標(biāo)記的磷酸三苯酯理論產(chǎn)量的物質(zhì)量比為0.1:1～2:1。
本發(fā)明所涉及的反應(yīng)方程式如下：
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點是：
1、穩(wěn)定同位素13C標(biāo)記的磷酸三苯酯可在復(fù)雜的環(huán)境體系下能準(zhǔn)確的測定磷酸三苯酯及其代謝物質(zhì)的轉(zhuǎn)移及轉(zhuǎn)變，在研究磷酸三苯酯的環(huán)境行為學(xué)方面具有特異性、靈敏性和簡易性的優(yōu)點
2、此合成方法法具有操作方便、條件溫和、環(huán)保、反應(yīng)時間短等優(yōu)點。
3、制備得到的13C標(biāo)記的磷酸三苯酯純度高，可達(dá)到科研使用要求，無需進(jìn)行復(fù)雜的如利用制備液相分離等分離純化操作。
附圖說明
圖1是本發(fā)明13C-磷酸三苯酯的1H NMR圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
實施例1
(1)穩(wěn)定同位素標(biāo)記13C-苯酚鈉的制備：
將0.054g顆粒狀氫氧化鈉與0.1mL水于10ml的二頸瓶中混合成糊狀，之后將事先配好的0.1082g13C標(biāo)記的苯酚的4mL二氯甲烷溶液在攪拌的條件下慢慢滴加進(jìn)去，即得白色，細(xì)膩的苯酚鈉懸膠體。
(2)穩(wěn)定同位素標(biāo)記的磷酸三苯酯
在攪拌下向裝有苯酚鈉懸膠體的二頸瓶中緩慢滴加事先配好的喊0.054g三氯氧磷的二氯甲烷溶液2mL，緩慢滴加，約5min滴完。滴加完后，繼續(xù)在室溫下攪拌反應(yīng)12個小時。
反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液用2mL的5％的NaOH水溶液洗滌，分出有機相后用飽和食鹽水將有機相洗至中性，用無水硫酸鈉干燥后，蒸除溶劑即得白色針狀結(jié)晶產(chǎn)品0.0725g，產(chǎn)率63.5％，Mp.48-50℃。HPLC純度97％，質(zhì)譜檢測豐度≥96％。如圖1所示，1HNMR(CDCl3)δ7.17-7.4615H m。
實施例2
(1)穩(wěn)定同位素標(biāo)記13C-苯酚鈉的制備：
將0.054g顆粒狀氫氧化鈉與0.1mL水于10ml的二頸瓶中混合成糊狀，之后將事先配好的0.1082g13C標(biāo)記的苯酚的4mL二氯甲烷溶液在攪拌的條件下慢慢滴加進(jìn)去，即得白色，細(xì)膩的苯酚鈉懸膠體。
(2)穩(wěn)定同位素標(biāo)記的磷酸三苯酯
在攪拌下向裝有苯酚鈉懸膠體的二頸瓶中緩慢滴加事先配好的喊0.054g三氯氧磷的二氯甲烷溶液2mL，緩慢滴加，約5min滴完。滴加完后，繼續(xù)在30℃下攪拌反應(yīng)10個小時。
反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液用2.5mL的5％的NaOH水溶液洗滌，分出有機相后用飽和食鹽水將有機相洗至中性，用無水硫酸鈉干燥后，蒸除溶劑即得白色針狀結(jié)晶產(chǎn)品0.0708g，產(chǎn)率62.4％，Mp.48-49℃。HPLC純度97％，質(zhì)譜檢測豐度≥96％。1HNMR(CDCl3)δ7.16-7.4715H m。
實施例3
(1)穩(wěn)定同位素標(biāo)記13C-苯酚鉀的制備：
將0.076g片狀氫氧化鉀與0.1mL水于10ml的二頸瓶中混合成糊狀，之后將事先配好的0.1082g13C標(biāo)記的苯酚的4mL二氯甲烷溶液在攪拌的條件下慢慢滴加進(jìn)去，即得白色，細(xì)膩的苯酚鉀懸膠體。
(2)穩(wěn)定同位素標(biāo)記的磷酸三苯酯
在攪拌下向裝有苯酚鉀懸膠體的二頸瓶中緩慢滴加事先配好的喊0.054g三氯氧磷的二氯甲烷溶液2mL，緩慢滴加，約5min滴完。滴加完后，繼續(xù)在45℃，攪拌反應(yīng)6個小時。
反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液用2mL的5％的NaOH水溶液洗滌，分出有機相后用飽和食鹽水將有機相洗至中性，用無水硫酸鈉干燥后，蒸除溶劑即得白色針狀結(jié)晶產(chǎn)品0.0754g，產(chǎn)率66.1％，Mp.49-50℃。HPLC純度98％，質(zhì)譜檢測豐度≥96％。1HNMR(CDCl3)δ7.17-7.4715H m。