Меченые соединения

МЕЧЕНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, хим. соед., содержащие стабильные или радиоактивные нуклиды и используемые в качестве изотопных индикаторов. Большое число М.с. производят пром. способами, однако их можно получить и лаб. методами из меченого сырья. Для получения М.с., содержащих радиоактивные нуклиды, применяют, помимо обычного хим. синтеза, изотопный обмен, р-ции с участием горячих атомов, биосинтез и нек-рые др. спец. приемы. При выборе метода приготовления следует учитывать, что один метод позволяет получить М.с., содержащее атом-метку в строго определенном положении (напр., хлорбензол, содержащий атом ¹⁴С только в положении 1), другие-М.с., в к-ром положение метки не фиксировано (напр., меченная радионуклидом ¹⁴С глюкоза, получаемая биосинтезом с использованием в качестве исходного сырья ¹⁴СО₂). В нек-рые простые соед., характеризующиеся высокой радиац. устойчивостью, радиоактивную метку можно ввести, облучая в-во потоком нейтронов, протонов или др. частиц. Напр., в СВr₄ радиоактивную метку можно ввести облучением нейтронами: ⁸¹Вr(n, g)⁸²Вr.

Для М.с. разработана спец. номенклатура. В соответствии с ней М.с., в к-ром все (или почти все) молекулы имеют в определенных положениях (одном или нескольких) только указанный нуклид (или указанные нуклиды), наз. изотопно замещенным. В этом случае для обозначения метки при написании хим. ф-лы М.с. используют круглые скобки. Так, СН₃СН²НОН называют (1-²Н₁)этанол, а С²Н₃СН₂О³Н-(2,2,2-²Н₃)этан(³Н)ол.

Обычно М.с. можно считать смесью изотопно незамещенного соед. с одним или неск. аналогичными ему по составу изотопно замещенными соед. (в такой смеси молекулы химически неразличимы). Если к изотопно незамещенному соед. добавлено только одно изотопно замещенное соед. аналогичного состава, смесь наз. специфично М.с.; при этом метку указывают квадратными скобками. Так, специфично меченая уксусная к-та представляет собой смесь изотопно замещенной СН₃¹⁴СО₂Н с обычной, изотопно незамещенной СН₃СО₂Н; такая специфично меченая уксусная к-та обозначается [1-¹⁴С]. Специфично М.с. может быть единично и многократно меченым, если один и тот же нуклид-метка находится в разных положениях. Напр., двукратно специфично меченая уксусная к-та [1-¹⁴С, 2-¹⁴С] представляет собой смесь молекул ¹⁴СН₃¹⁴СО₂Н и СН₃СО₂Н. Если М.с. содержит более чем один изотопно-меченый элемент, его наз. смешанно М.с.; такова, напр., [1-¹⁸О, 2-¹⁴С]уксусная к-та.

Смесь нескольких специфично М.с. аналогичного состава наз. селективно М.с. Так, при добавлении изотопно замещенных ¹⁴СН₃СН₂ОН и СН₃¹⁴СН₂ОН к изотопно незамещенному СН₃СН₂ОН получают селективно меченый этанол; его обозначают [1,2-¹⁴С]СН₃СН₂ОН.

Если к изотопно незамещенному соед. добавлена смесь изотопно замещенных М.с. или селективно М.с. в равных кол-вах, полученную смесь наз. однородно М.с. Пример-смесь равных кол-в СН₃СН₂СН₂¹⁴СООН, СН₃СН₂¹⁴СН₂СO₂Н, СН₃¹⁴СН₂СН₂СO₂Н и ¹⁴СН₃СН₂СН₂СО₂Н (при одинаковой уд. радиоактивности указанных соед.). Для обозначения однородно М.с. используют символ U, напр. [U-¹⁴С]бутановая к-та. Если изотопная метка распределена равномерно не между всеми атомами данного элемента в молекуле, а только между атомами, занимающими в молекуле определенное положение, символ U располагают перед соответствующими локантами, напр. D-[U-1,3,5-¹⁴С]глюкоза.

В тех же случаях, когда все атомы данного элемента в соединении мечены, но не обязательно в одном и том же количеств. отношении, говорят об общем мечении, к-рое обозначают символом G. Напр., [G-¹⁴С]бутановая к-та обозначает соед., в к-ром все 4 атома С мечены радионуклидом ¹⁴С, но уд. радиоактивности их в разных позициях могут различаться.

Спец. обозначение имеется для М.с., в к-ром в качестве метки использована смесь изотопов, обедненная к.-л. нуклидом. Так, метанол, обедненный ¹⁶О, обозначают [def¹⁶О]СН₃ОН.

Лит.: Номенклатурные правила ИЮПАК по химии, т. 3, полутом 2, М., 1983; Радиоактивные индикаторы в химии. Основы метода, под ред. В. Б. Лукьянова, М., 1985. С. С. Бердоносов.