Введение меченого кислорода

Радиоактивные изотопы кислорода и азота в качестве меток практически не используются (Почему?). Однако стабильные «тяжелые» изотопы 18O и 15N иногда применяют, последний можно исследовать с помощью ЯМР.

Предложите способ введения «тяжелого» кислорода в алифатические альдегиды с небольшой боковой цепью.

Решение

1) Радиоактивные изотопы кислорода азота не используют из-за малого времени полураспада (для самых долгоживущих радиоактивных изотопов 2 и 10 мин. соответственно).

2) Для введения 18O в альдегид достаточно выдержать его некоторое время в виде раствора в воде-18O в присутствии каталитических количеств кислоты.

[свернуть]

Планирование эксперимента

При нагревании ацетофенона в пиридине под действием полисульфида аммония образуется фенилацетамид с выходом 80%:

Реакция Вильгеродта

Спланируйте эксперимент с изотопной меткой, который показал бы, какой атом углерода оказывается в амидной группе — из метильной или карбонильной группы?

Решение

Собираем исходную молекулу с меченым атомом:

Меченый ацетилбензол

Продукт реакции разбираем так, чтобы явно разделить атомы боковой цепи в продуктах:

Меченая бензойная кислота

Радиоактивность одного из продуктов покажет в каком атоме находилась метка.

[свернуть]

Реакция меченых алкенов с хлором

Различные алкены, содержащие в себе атомы 14C в качестве изотопной метки ввели в реакцию с хлором на холоду. Опишите состав продуктов реакции и приблизительное распределение изотопной метки в них.

Реакция меченых алкенов с хлором схема

Решение

Реакция меченых алкенов с хлором механизм

В последнем случае трудно предположить соотношение продуктов замещения и присоединения, но если рассматривать только продукты формального замещения, то там распределение метки будет близко к 1:1:1.

[свернуть]