[發明專利]一種化學位移試劑的合成方法及應用

有效

• 申請號: 201810382690.X
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108440265B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 王乃興;吳躍華;溫永清;高樂樂;侯立媛
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所;中國科學院包頭稀土研發中心;中國科學院大學
• 主分類號: C07C45/77
• 分類號: C07C45/77;C07C49/92;G01R33/28
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 趙曉丹;張麗

本發明公開了一種化學位移試劑的合成方法及應用，所述方法包括以下步驟：將鑭系金屬氯化物加入溶劑中，向其中加入β?二酮溶液，在一定溫度下進行反應；反應過程中使用堿溶液調節反應體系的pH值；反應結束后，將反應體系滴入水中，生成沉淀；過濾除去溶劑，用水洗滌，殘留物干燥，得到目標化學位移試劑。本發明的合成方法原料易得、條件溫和、操作簡便、后處理簡單，避免了傳統方法反應過程復雜，條件苛刻等缺陷。將待測物與位移試劑混合后進行核磁共振實驗，可以得到譜線適當分開的核磁共振氫譜。另外，將位移試劑應用到核磁共振成像儀上可以得到清晰度有一定提高的核磁共振成像圖。

技術領域

本發明屬于有機合成方法學領域，特別涉及一種化學位移試劑的合成方法及應用。

背景技術

一些鑭系化合物能夠把核磁共振產生的信號拉開，使之不再重疊擁擠在一起，譜圖的清晰度極大地提高，這種鑭系化合物為化學位移試劑。核磁共振儀是科研工作的一種重要工具,很多化合物的核磁共振氫譜較為復雜，開發這種化學位移試劑對提高化學用的核磁共振儀的分辨率意義重大，市場廣闊。目前核磁共振成像是各大醫院臨床診斷的有力工具。核磁共振對一些患者的病情診斷非常重要。但其產生核磁共振影像圖非常復雜。由于信號重疊在一起，嚴重地影響核磁共振在臨床診斷上的應用價值。稀土化學位移試劑能夠把核磁共振產生的信號拉開使之清晰化，使核磁共振成像能夠看到病變組織等。因此開發這種化學位移試劑非常重要。

現有技術中稀土化學位移試劑的合成方法以鑭系金屬氧化物為起始原料，需要預處理，即與硝酸反應得到鑭系金屬的硝酸鹽。同時，需要兩次用NaOH調節pH，步驟較為繁瑣。具體為用硝酸溶解鑭系金屬氧化物，之后小心蒸發近干，以驅除過量的硝酸。加入甲醇使之溶解，再用NaOH調節pH為4-6。將β-二酮溶于甲醇。將此二溶液在攪拌下混合，在混合過程中保持pH為4-6。經充分攪拌后，將反應物滴入蒸餾水中，得到沉淀。將沉淀過濾，干燥，得到產物。

因此，亟需探索稀土化學位移試劑的更加簡便的合成方法。

發明內容

基于以上背景技術，本發明提供一種化學位移試劑的合成方法，在簡單的甲醇作為溶劑的反應介質中，在溫和的反應條件下，鑭系金屬離子與β-二酮絡合反應，通過調節反應體系的pH，合成了位移試劑。該合成方法的原料易得、反應條件溫和、操作簡便，產物容易處理且產率較高。并且本發明合成的化學位移試劑在提高核磁共振分辨率以及核磁共振成像清晰度方面具有重要意義。

為了實現以上目的，本發明采用以下技術方案：

本發明一方面提供一種化學位移試劑的合成方法，所述方法包括以下步驟：

將鑭系金屬氯化物加入溶劑中，向其中加入β-二酮溶液，在一定溫度下進行反應；反應過程中使用堿溶液調節反應體系的pH值；反應結束后，將反應體系滴入水中，生成沉淀；過濾除去溶劑，用水洗滌，殘留物干燥，得到目標化學位移試劑。

優選地，所述溶劑為醇；更優選地，所述醇為甲醇；所述β-二酮溶液和堿溶液的溶劑為甲醇。

優選地，所述β-二酮為鑭系金屬氯化物的3倍當量。

優選地，所述堿為氫氧化鈉；所述堿溶液的溶度為1mmol/mL。

優選地，所述一定溫度為25～40℃，反應時間為4-8小時。

優選地，所述反應體系的pH值為5～6。

優選地，所述β-二酮溶液的濃度為1mmol/mL。

優選地，所述的每1.0mmol鑭系金屬氯化物加溶劑5～10mL；更優選的，5～6mL。

本發明另一方面還提供上述合成方法所得的化學位移試劑在化學用核磁共振儀中的應用：