硝酸铵(铵根离子N15标记)是一种同位素标记无机盐，常温下为白色结晶粉末，易溶于蒸馏水，化学性质与普通硝酸铵相近，性质稳定，适合作为同位素示踪原料使用。该试剂主要作为氮15同位素标记氮源，广泛应用于有机合成机理研究、同位素示踪实验等科研领域。
硝酸铵(铵根离子N15标记)的性状
用途
硝酸铵(铵根离子N15标记)在实验中作为氮同位素标记原料，用于合成制备同位素标记的苯甲酰胺化合物。例如：将溶于蒸馏水（10 mL）的硝酸铵(铵根离子N15标记)（1.22 g，15.06 mmol）装入装有磁力搅拌器的单颈200 mL烧瓶中。用苯层（15mL）覆盖获得的溶液。将反应混合物冷却至7-10°C。向反应混合物中加入NaOH（1.30g，32.50mmol）在蒸馏水（8mL）中的冷却溶液。立即将苯甲酰氯（1.80 mL，2.18 g）的苯（65 mL）溶液分一份倒入反应混合物中。在室温下磁力搅拌反应混合物2小时。滤出形成的苯甲酰胺沉淀。用冷苯和冰水洗涤沉淀物。在空气中干燥沉淀物。从滤液中分离出额外量的苯甲酰胺。用K2CO3干燥滤液中的苯部分。蒸发反应混合物。用己烷洗涤残留物，去除多余的苯甲酰氯。用氯仿提取滤液的水部分。用K2CO3干燥提取物。蒸发提取物[1]。
铵根离子氮15标记硝酸铵还可用于参与多步有机合成反应，制备氮15标记的4-氨基苯甲酸乙酯同位素标记化合物。在氮气保护下，于室温下将三甲基氯硅烷（24.7 mmol）加入到硝酸铵(铵根离子N15标记)（24.7毫摩尔）、三乙胺（49.4 mmol）、己二腈（12.4 ml）和正癸烷（2.5 ml）的混合物中。搅拌混合物2小时。让混合物在室温下静置过夜。通过离心将上层从反应混合物中分离出来。在0°C下向混合物中滴加1.6 M正丁基锂的己烷溶液（6.25 ml）。在室温下搅拌溶液2小时。蒸发除去溶剂。在室温下真空干燥残留物过夜。在氩气下，将4-溴苯甲酸乙酯（13.7 mmol）、P（t-Bu）3（0.59 mmol）、Pd（dba）2（0.59毫摩尔）和粗产物（2.31克）加入手套箱中的玻璃安瓿中。向混合物中加入330毫升无水甲苯。用橡胶隔膜密封玻璃安瓿，然后从手套箱中取出。在室温下搅拌反应混合物。通过TLC监测反应进展。2天后，用Et2O（100摩尔）稀释粗混合物。在搅拌下向混合物中加入少量浓HCl和Et2O（300ml）。过滤收集沉淀的[15N]-4-氨基苯甲酸乙酯盐酸盐。用乙醚洗涤沉淀物。风干后，向滤液中加入2N NaOH水溶液（100ml）。用CH2Cl2（100ml）萃取混合物。用饱和NH4Cl水溶液（100ml）稀释水层。用CH2Cl2（100ml）再次提取溶液。用MgSO4干燥合并的有机层。蒸发溶剂。通过硅胶色谱法纯化粗产物，用己烷-乙酸乙酯（4:1，v/v）作为洗脱剂[2]。
参考文献
[1] Structures of silver nitrate complexes with quinolines according to NMR data By: Sakharov, S. G.; et al. Russian Journal of Coordination Chemistry (2017), 43(2), 75-81.
[2] Mechanism of Helix Induction in Poly(4-carboxyphenyl isocyanide) with Chiral Amines and Memory of the Macromolecular Helicity and Its Helical Structures By: Hase, Yoko; et al. Journal of the American Chemical Society (2009), 131(30), 10719-10732.