本发明属于放射化学合成领域，具体涉及一种放射性同位素碳-14标记的苯并芘及其制备方法。
背景技术：
1、苯并(a)芘是一种典型的多环芳烃类化合物，具有强致癌、致畸和致突变性，是环境致癌物的典型代表，也是环境污染的主要监控目标。苯并(a)芘在环境中广泛存在，主要来源于工业生产(焦化和石油化工行业)、工业锅炉和家用炉灶燃煤、汽车尾气排放、垃圾焚烧、食物烹调等。苯并(a)芘通过废气、废水、废渣排放等形式进入大气、水体、土壤、沉积物等环境介质，可以经由大气迁移和沉降、吸附、淋溶等过程实现在各环境介质中的再分配。环境介质中的苯并(a)芘会经由呼吸系统以及皮肤接触直接进入到人体。此外，苯并(a)芘易被农作物以及畜禽、鱼虾蟹等动物吸收，最终通过食物链进入人体，对人类健康造成严重威胁。由于苯并(a)芘的强致癌性，有必要进一步加强苯并(a)芘的环境和生态安全性研究。
2、放射性同位素碳-14标记苯并芘是借助于放射性同位素示踪技术开展该种污染物的环境安全性问题等基础研究所必需的示踪剂。在苯并芘的碳-14标记合成中，常选取其分子中具有化学稳定性和代谢稳定性的位点，以确保示踪试验过程中标记原子尽可能不会脱落。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种放射性同位素碳-14标记的苯并芘及其制备方法，其核素标记牢固、研发成本低、操作安全，为开展苯并芘的环境安全性问题等基础研究工作提供了必需的示踪剂。
2、本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
3、本发明提供了一种放射性同位素碳-14标记的苯并芘，所述放射性同位素碳-14标记的苯并芘的化学结构式为
4、其中，*标示碳-14标记位点。
5、进一步的，所述放射性同位素碳-14标记的苯并芘的合成技术路线如下所示：
6、
7、其中，*标示碳-14标记位点。
8、本发明还提供了一种放射性同位素碳-14标记的苯并芘的制备方法，包括以下步骤：
9、(1)取圆底烧瓶中依次加入a、14c-nacn、95％etoh、h2o，80℃搅拌反应，反应完全后加入nahco3，ea萃取，旋干，隔膜泵拉干，得化合物1；
10、(2)将化合物1置于圆底烧瓶，依次加入naoh、etoh、h2o，100℃反应，反应完全后调节ph，ea萃取，硅胶拌样，薄层硅胶柱层析分离纯化得化合物2；
11、(3)将化合物2置于圆底烧瓶，加入meso3h，50℃搅拌反应，反应完全后，加入冰水，过滤，滤饼用ea溶解，减压浓缩柱层析得化合物3；
12、(4)将化合物3置于50ml圆底烧瓶，干冰-乙醇浴下缓慢滴加khmds，搅拌30min，接着缓慢滴加phntf2的thf溶液，滴毕，搅拌反应5h，后将反应液冷却至室温，倒入15ml冰水中，搅拌10min后减压过滤，滤饼依次使用水，pe洗涤，固体干燥后得到灰色固体，后加入饱和nh4cl，ea萃取，减压浓缩柱层析得化合物4；
13、(5)将化合物4置于圆底烧瓶中，依次加入pd(pph3)2cl2、cui、tea、tmsa、dmf，氮气置换3次，25℃搅拌反应，反应完全后，加入ea，饱和nacl洗涤，减压浓缩柱层析得化合物5；
14、(6)将化合物5置于圆底烧瓶，依次加入k2co3、thf、meoh，rt搅拌反应，反应完毕后，减压浓缩柱层析得化合物6；
15、(7)将化合物6置于圆底烧瓶，依次加入ptcl2、toluene，氮气置换3次，80℃搅拌反应，反应完全后，减压浓缩柱层析即得放射性同位素碳-14标记的苯并芘。
16、进一步的，在步骤(1)中，所述nahco3的加入量为5ml，所述ea萃取的规格为5ml×5。
17、进一步的，在步骤(2)中，所述调ph为4m hcl调ph至2～3，所述ea萃取的规格为5ml×5，所述拌样为用100-200目硅胶，所述薄层硅胶柱层析分离纯化中所用洗脱剂为pe∶ea＝15∶1→e∶ea＝2∶1→e∶ea＝1∶1。
18、进一步的，在步骤(3)中，所述冰水的加入量为9ml，所述减压浓缩柱层析所用洗脱剂为pe∶ea＝10∶1。
19、进一步的，在步骤(5)中，所述ea的加入量为10ml，饱和nacl洗涤的规格为7ml×3，所述减压浓缩柱层析的洗脱剂为pe。
20、进一步的，在步骤(6)中，所述搅拌反应的时间为2h，所述减压浓缩柱层析的洗脱剂为pe。
21、进一步的，在步骤(7)中，所述减压浓缩柱层析的洗脱剂为pe。
22、本发明还提供了一种放射性同位素碳-14标记的苯并芘在包括开展苯并芘的环境安全性问题在内的基础研究工作中的应用。
23、本发明有益效果在于：
24、本发明首次为苯并芘分子碳-14标记物的制备提供可行、经济、安全的方法，以[14c]氰化钠为起始放射性同位素原料，经取代、羧化、缩合等步骤获得碳-14标记苯并芘。本发明所涉及的碳-14标记苯并芘可作为放射性示踪剂，主要用于苯并芘的生态环境风险评价基础研究，也可用于化合物环境污染削减与调控的研究与应用。同时，本发明的方法为含碳-14合成砌块的制备提供了重要参考。
25、本发明所得标记物中标记位置处于苯并芘分子骨架的核心部位，标记位点在具有芳香性(化学结构更稳定)标记单元中，因而碳-14标记牢固，该标记物在示踪试验中能揭示苯并芘在复杂体系中的运动变化的信息量更加丰富；标记合成所用起始放射性同位素原料为[14c]氰化钠，原料成本低；在操作过程中，含放射性同位素碳-14的中间体均为粘稠的膏状物或难升华的固体，不会对操作人员造成14c内照射，因而操作安全性高。
1.一种放射性同位素碳-14标记的苯并芘，其特征在于，所述放射性同位素碳-14标记的苯并芘的化学结构式为
2.如权利要求1所述的放射性同位素碳-14标记的苯并芘，其特征在于，所述放射性同位素碳-14标记的苯并芘的合成技术路线如下所示：
3.如权利要求1-2任一所述的放射性同位素碳-14标记的苯并芘的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述nahco3的加入量为5ml，所述ea萃取的规格为5ml×5。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述调ph为4m hcl调ph至2～3，所述ea萃取的规格为5ml×5，所述拌样为用100-200目硅胶，所述薄层硅胶柱层析分离纯化中所用洗脱剂为pe∶ea＝15∶1→e∶ea＝2∶1→e∶ea＝1∶1。
6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述冰水的加入量为9ml，所述减压浓缩柱层析所用洗脱剂为pe∶ea＝10∶1。
7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述ea的加入量为10ml，饱和nacl洗涤的规格为7ml×3，所述减压浓缩柱层析的洗脱剂为pe。
8.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤(6)中，所述搅拌反应的时间为2h，所述减压浓缩柱层析的洗脱剂为pe。
9.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤(7)中，所述减压浓缩柱层析的洗脱剂为pe。
10.如权利要求1-2任一项所述的放射性同位素碳-14标记的苯并芘在包括开展苯并芘的环境安全性问题在内的基础研究工作中的应用。
