Page 211 - 《精细化工》2020年第1期
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第 1 期 白少飞，等: 稳定同位素标记 D 5 -氯氰菊酯的合成 ·197·
1 实验部分 废水，将上层物料用少量水洗涤 2 次，得 3.30 g 氘
代氯氰菊酯粗品，经柱层析分离，展开剂为 V（乙酸
1.1 主要试剂与仪器 乙酯）∶V（正己烷）=1∶50，得 1.63 g D 5-氯氰菊
D 6 -苯酚（丰度 98% atom D）、氯氰菊酯标准品 酯Ⅳ（3.9 mmol）。以购买的氯氰菊酯标准品为外标，
（质量分数 99%）、重水（丰度 99% atom D），百灵 采用外标法利用高效液相色谱检测Ⅳ的纯度大于
威科技有限公司；DV-菊酰氯（质量分数 98%）、氘 98%，收率 45.3%，氘原子同位素丰度为 98% atom D，
氧化钾（丰度 99% atom D），上海化工研究院有限 以投入的氘代苯酚的物质的量计算总产率为 19.5%。
公司；间苯氧基苯甲醛（用于反应条件 c 的探索， Ⅳ核磁共振氢谱为一对异构体的混合谱图，因此对
质量分数 98%）、间溴苯甲醛（质量分数 98%）、氯 异构体 1 和异构体 2 分别归属。 HNMR (500 MHz,
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化亚铜（质量分数 99%）、无水吡啶、无水甲苯、二 CDCl 3 ), δ: 异构体 1: 1.222 (s, 3H, H 3 C—C—CH 3 ),
氯甲烷、乙酸乙酯、正己烷，AR，萨恩化学技术（上 1.327 (s, 3H, H 3 C—C—CH 3 ), 1.652~1.662 (d, J=5.0
海）有限公司。所有试剂在使用前均未经纯化。 Hz, 1H, —OOC—CH—CH—), 2.268~2.295 (dd,
Aquity H-Class 超高效液相色谱仪，美国 Waters J 1 =8.3 Hz, J 2 =5.3 Hz, 1H, —CH—CH—CH==CHCl 2 ),
5.585~5.601 (d, J=8.0 Hz, 1H,—CH==CCl 2 ), 6.369 〔s,
公司；GC 7890A 气相色谱仪，美国 Agilent 公司；
1H, —Ar—CH(CN)—O〕, 7.048~7.071 (m, 1H, —Ar),
Thermo Finingan TSQ/Accela 质谱仪、Trace 1310-ISQ
7.157~7.165 (t, J=2.0 Hz, 1H,—Ar), 7.236~7.253 (m,
LT 顶空-气相色谱-质谱联用仪、Accela-TSQ Quantum
1H, —Ar), 7.381~7.413 (t, J=8.0 Hz, 1H, —Ar); 异构
高效液相色谱-串联三重四级杆质谱仪，美国 Themo
体 2: 1.182 (s，3H, H 3 C—C—CH 3 ), 1.237 (s, 3H,
Fisher Scientific 公司；JNM-ECZ500 500 MHz 核磁
H 3 C—C—CH 3 ), 1.669~1.679 (d, J=5.0 Hz, 1H, —
共振波谱仪，日本电子株式会社。 OOC—CH—CH—), 2.299~2.326 (dd, J 1 =8.0 Hz,
1.2 合成 J 2 =5.5 Hz, 1H, —CH—CH—CH==CHCl 2 ), 5.606~
1.2.1 D 5 -苯酚钾（Ⅱ）的合成及表征 5.623 (d, J=8.5 Hz, 1H, —CH==CCl 2 ), 6.390〔s, 1H,
将 2.00 g D 6 -苯酚（Ⅰ）（20.0 mmol，丰度 98% —Ar—CH(CN)—O〕, 7.030 (m, 1H, —Ar), 7.126~
atom D）、2.00 g 氘氧化钾（35.0 mmol）、200 mL 甲 7.134 (t, J=2.0 Hz, 1H, —Ar), 7.236~7.253 (m, 1H,
苯投入 500 mL 单口烧瓶中，油浴 175 ℃迅速回流 —Ar), 7.371~7.405 (m, 1H, — Ar)。Ⅳ核磁共振碳谱
分水，反应 3 h，待完全冷却后再抽滤，得 2.70 g 亦为一对异构体的混合谱图，因此对异构体 1 和异
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白色固体粉末Ⅱ（约为 19.7 mmol，粗收率 98.5%）。 构体 2 分别归属， CNMR(120 MHz, CDCl 3 ), δ: 异
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MS，m/Z：[M-K] 实测值 98；理论值 98。 构体 1: 20.074, 22.525, 30.545, 33.871, 33.953,
1.2.2 D 5 -间苯氧基苯甲醛（Ⅲ）的合成及表征 62.690, 116.139, 117.810, 119.087, 120.252, 122.251,
123.051, 123.685, 126.202, 129.615, 130.758, 133.537,
将 2.70 g 化合物Ⅱ（约为 19.7 mmol）、3.00 g
156.219, 158.297, 169.398; 异构体 2: 20.098, 23.303,
氯化亚铜（30.0 mmol）投入两口烧瓶中，氮气保
30.363, 33.890, 34.006, 62.609, 115.978, 117.618,
护下加入 3.70 g 间溴苯甲醛（19.7 mmol），6 mL 无 119.190, 120.223, 122.105, 123.205, 123.750, 126.104,
水吡啶，130 ℃下回流 3 h；反应结束后加入乙醚， 129.725, 130.758, 133.685, 156.274, 158.314, 169.359;
+
过滤，滤液用 100 mL×3 的水洗涤，有机相用无 LC-MS, m/Z: [M+NH 4 ] 实测值 438; 理论值 420。
水硫酸钠干燥后过滤，得淡黄色滤液；柱层析分
2 结果与讨论
离，展开剂为 V（乙酸乙酯）∶V（正己烷）=1∶60，
得Ⅲ（1.75 g，8.6 mmol，以投入 I 的物质的量计 2.1 天然丰度氯氰菊酯的合成
算，收率 43.0%）。MS，m/Z：实测值 203；理论 由于稳定同位素原料价格昂贵，因此衡量合成
值 203。 路线优劣的主要因素是稳定同位素原子的利用率、
1.2.3 D 5 -氯氰菊酯（Ⅳ）的合成及表征 产物的化学纯度和同位素丰度。在进行 D 5 -氯氰菊酯
在 50 mL 单口瓶中，依次加入 0.05 g 相转移催 合成之前，首先进行天然丰度合成路线的探索，再
化剂苄基三乙基氯化铵（0.2 mmol），0.50 g 氰化钠 根据优化的天然丰度合成路线反应条件，进行丰度
（10.2 mmol），3.00 g 重水，搅拌溶解后，加入 1.75 g 合成研究。
D 5 -间苯氧基苯甲醛（8.6 mmol），25~30 ℃下搅 2.1.1 天然丰度苯酚钾合成
拌 30 min；控温 16 ℃下滴加 2.00 g DV-菊酰氯 将 2.0 g 苯酚（20 mmol）、2.0 g 氢氧化钾
（8.6 mmol），然后（20±3）℃下保温反应，TLC 监 （35 mmol）、200 mL 甲苯混合后油浴 175 ℃迅速
测反应是否完成，展开剂为 V（乙酸乙酯）∶V（正己 回流分水，反应 3 h，待完全冷却，抽滤，得到苯酚
烷）=1∶3；待原料反应完全，静置分层，分去下层 钾。总共进行 3 批实验，收率如表 1 所示。
