專(zhuān)利名稱(chēng)：包結(jié)五元瓜環(huán)的十元瓜環(huán)的分離方法
包結(jié)五元瓜環(huán)的十元瓜環(huán)的分離方法技術(shù)領(lǐng)域
本技術(shù)是關(guān)于一個(gè)新型大環(huán)化合物包結(jié)五元瓜環(huán)的十元瓜環(huán)的分離方法。具體的說(shuō)就是利用苷脲以及多聚甲醛在濃鹽酸介質(zhì)條件下，回流溫度51小時(shí)，冷卻。將反應(yīng)混合物倒入甲醇中沉淀，干燥得到淡黃色粉末。該粉末含所有已知的普通瓜環(huán)混合物。反復(fù)用中性沸水浸取混合物中的可溶部分(五元瓜環(huán)(Q[5])、七元瓜環(huán)(Q[7])、少量苷脲多聚體以及微量包結(jié)五元瓜環(huán)的十元瓜環(huán)(Q[5]@Q[10])(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“十包五”)。將大量的提取液濃縮，在濃縮過(guò)程中逐漸觀察到“十包五”結(jié)晶析出，反復(fù)收集包結(jié)“十包五”析出的晶體即可。
背景技術(shù)：
2002年澳大利亞新南威爾士大學(xué)的Day研究組首次報(bào)道了“十包五”，是截至到目前瓜環(huán)家族中包結(jié)最大客體分子的最大瓜環(huán)的主客體配合物。瓜環(huán)是由η個(gè)苷脲單元和2η個(gè)亞甲基橋連形成具有一個(gè)疏水性空腔、兩開(kāi)口布滿極性羰基氧原子的大環(huán)籠狀化合物。利用瓜環(huán)空腔不僅可包結(jié)非極性的有機(jī)分子，亦可利用其端口極性羰基氧與金屬等陽(yáng)離子發(fā)生配位作用，因而形成了特有的瓜環(huán)化學(xué)，并因其新穎性以及涉及研究領(lǐng)域廣泛(包括主客體化學(xué)、超分子化學(xué)、生物化學(xué)、藥物化學(xué)、聚合物、材料、催化等)而備受各國(guó)學(xué)者的關(guān)注。 一方面，十元瓜環(huán)(Q[10])是目前瓜環(huán)家族中最大的瓜環(huán)，可包結(jié)的對(duì)象更大、更多，形式也更多樣化，與其相關(guān)的化學(xué)應(yīng)當(dāng)比其他較小的瓜環(huán)更為豐富。而另一方面，因無(wú)法獲得足夠研究用十元瓜環(huán)(Q[10])的制約，又大大限制了對(duì)十元瓜環(huán)(Q[10])化學(xué)的研究。尋找切實(shí)可行的合成分離十元瓜環(huán)(Q[10])的方法，對(duì)于從事瓜環(huán)化學(xué)的研究者是十分迫切的！ 而要獲得十元瓜環(huán)(Q[10])，首先要獲得合成分離其的原料一包結(jié)了五元瓜環(huán)的十元瓜環(huán) (Q[5]@Q[10])，即“十包五”。
雖然澳大利亞新南威爾士大學(xué)的Day研究組已經(jīng)報(bào)道了 “十包五”是從與八元瓜環(huán)的混合物中用4 mol/L鹽酸溶液浸取“十包五”。但我們實(shí)驗(yàn)室的研究發(fā)現(xiàn)，并沒(méi)有所述的“十包五”。但在用我們合成的六元瓜環(huán)或七元瓜環(huán)制備相應(yīng)的配合物是，常能獲得“十包五”的晶體。通常對(duì)于目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的普通瓜環(huán)家族已有的5個(gè)成員，即五、六、七、八以及十元瓜環(huán)，一般具有奇數(shù)聚合度的瓜環(huán)具有較好的水溶性，如五元瓜環(huán)(Q[5]:溶解度2(1約為5.6g)、七元瓜環(huán)(Q[7]:溶解度2°約為I. 7g ;而一般具有偶數(shù)聚合度的瓜環(huán)則極難溶于水，如Q[6]、Q[8]及Q[10]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，用通常方法合成得到的六元瓜環(huán)或七元瓜環(huán)中都夾帶著“十包五”，說(shuō)明其溶解性介于通常認(rèn)為水溶性較好的瓜環(huán)與極難溶于水的瓜環(huán)之間。因此，Day研究組在八元瓜環(huán)中分離提取得到“十包五”，我們研究組在難溶于水的六元瓜環(huán)以及水溶性很好的七元瓜環(huán)中均發(fā)現(xiàn)“十包五”的蹤跡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是采用非常簡(jiǎn)單的方法分離得到“十包五”，并利用核磁(氫譜)以及單晶結(jié)構(gòu)分析對(duì)其進(jìn)行了確認(rèn)，為進(jìn)一步分離純十元瓜環(huán)提供充足的原料。
包結(jié)五元瓜環(huán)的十元瓜環(huán)，簡(jiǎn)稱(chēng)“十包五”，是指十元瓜環(huán)中包含有五元瓜環(huán)的化合物(Q[5]@Q[10])，是一種白色晶體，是分離提取十元瓜環(huán)(Q[10])的唯一原料。其化學(xué)組成通式為:C3(lH3(lN2(l01Q(gC6(lH6(lN4(l02(l，結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖 I 十包五通過(guò)核磁氫譜、單晶結(jié)構(gòu)分析表征加以確認(rèn)，十包五在水中的溶解度介于 (Q[5])和(Q[10])之間，即溶解度小于(Q[5])和大于(Q[10])。
通常，利用苷脲以及多聚甲醛在濃鹽酸介質(zhì)條件下，加熱回流反應(yīng)51小時(shí)，冷卻。將反應(yīng)混合物倒入甲醇中沉淀，干燥得到淡黃色粉末。該粉末含所有已知的普通瓜環(huán)混合物。反復(fù)用中性沸水浸取混合物中的可溶部分(五元瓜環(huán)(Q[5])、七元瓜環(huán)(Q[7])、少量苷脲多聚體以及“十包五”)。將大量的提取液濃縮，在濃縮過(guò)程中逐漸觀察到“十包五” 結(jié)晶析出，反復(fù)收集“十包五”析出的晶體即可。本方法一改已報(bào)道的用鹽酸提取的方法， 簡(jiǎn)單易行，可將合成混合物中的微量“十包五”有效地完全提取分離出瓜環(huán)混合物，為進(jìn)一步分離純十元瓜環(huán)(Q[10])提供原料。
綜上所述，包結(jié)五元瓜環(huán)的十元瓜環(huán)化合物的制備方法，是將苷脲和多聚甲醛在濃鹽酸介質(zhì)中，100°c加熱回流51小時(shí)，苷脲和多聚甲醛的重量配比為疒2. 5:1，冷卻，得多種瓜環(huán)的混合液。
本發(fā)明是將包結(jié)五元瓜環(huán)的十元瓜環(huán)從上述所得的多種瓜環(huán)的混合液中分離出來(lái)。其分離步驟如下(1)在強(qiáng)烈攪拌下，將混合液緩緩倒入甲醇中，混合液與甲醇的體積比為1:8 12，得淡黃色沉淀，過(guò)濾，得濾渣，濾渣為多種瓜環(huán)的混合物；(2)將濾渣常溫干燥，得淡黃色粉末；(3)用2 3倍量的中性沸水浸取黃色粉末，超聲波震蕩3飛分鐘，反復(fù)浸提51次；(4)將浸提液減壓濃縮，逐漸觀察到包結(jié)五元瓜環(huán)的十元瓜環(huán)白色結(jié)晶析出；(5)將析出晶體溶于熱水，減壓濃縮至結(jié)晶，得包結(jié)五元瓜環(huán)的十元瓜環(huán)純品；本發(fā)明包結(jié)五元瓜環(huán)的十元瓜環(huán)的應(yīng)用，是指用于制備十元瓜環(huán)。


圖I “十包五”的晶體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2 “十包五”的1H核磁共振譜圖。
具體實(shí)施方法實(shí)施例I 十包五”的合成分離實(shí)施方法稱(chēng)取苷脲50克，多聚甲醛20克，濃鹽酸200mL，回流反應(yīng)6小時(shí)，冷卻后將反應(yīng)液在強(qiáng)烈攪拌狀態(tài)下，緩緩倒入2000 mL甲醇中，將反應(yīng)混合物沉淀、過(guò)濾收集、干燥得到淺黃色粉末55飛I克。用100 mL沸水浸取，超聲波震蕩3分鐘，趁熱過(guò)濾，反復(fù)五 八次。收集回合濾液，呈淺黃色。減壓濃縮，收集逐漸出現(xiàn)的白色沉淀至約疒2. 5克。對(duì)其進(jìn)行重結(jié)晶，可得約O. 6、. 7克“十包五”純品。權(quán)利要求
1.包結(jié)五元瓜環(huán)的十元瓜環(huán)化合物的分離方法，是將苷脲和多聚甲醛在濃鹽酸介質(zhì)中，100°C加熱回流5 8小時(shí)，苷脲和多聚甲醛的重量配比為2 2. 5:1，冷卻，得多種瓜環(huán)的混合液，其特征是依次按下列步驟進(jìn)行分離(1)在強(qiáng)烈攪拌下，將混合液緩緩倒入甲醇中，混合液與甲醇的體積比為1:8 12，得淡黃色沉淀，過(guò)濾，得濾渣，濾渣為多種瓜環(huán)的混合物；(2)將濾渣常溫干燥，得淡黃色粉末；(3)用2 3倍量的中性沸水浸取黃色粉末，超聲波震蕩3飛分鐘，反復(fù)浸提51次；(4)將浸提液減壓濃縮，逐漸觀察到包結(jié)五元瓜環(huán)的十元瓜環(huán)白色結(jié)晶析出；(5)將析出晶體溶于熱水，減壓濃縮至結(jié)晶，得包結(jié)五元瓜環(huán)的十元瓜環(huán)純品。
2.一種包結(jié)五元瓜環(huán)的十元瓜環(huán)的應(yīng)用，其特征是，包結(jié)五元瓜環(huán)的十元瓜環(huán)的應(yīng)用在于制備十元瓜環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明包結(jié)五元瓜環(huán)的十元瓜環(huán)(簡(jiǎn)稱(chēng)“十包五”)的分離方法，是在制得含所有已知的普通瓜環(huán)混合物的前提下，通過(guò)本發(fā)明提供的方法，將混合物中的“十包五”有效地完全提取分離出來(lái)。本發(fā)明方法一改已報(bào)道的用鹽酸提取的方法，本發(fā)明方法簡(jiǎn)單易行，為進(jìn)一步分離純十元瓜環(huán)(Q[10])提供原料。
文檔編號(hào)C07D519/00GK102936255SQ20121045149
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者姬寧寧, 梁利利, 程曉杰, 陳凱, 倪新龍, 陶朱, 薛賽鳳, 祝黔江 申請(qǐng)人:貴州大學(xué)