一種取代基六元瓜環(huán)及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明一種取代基六元瓜環(huán)及其制備方法，具體地說是六甲基六羥基六元瓜環(huán)HHQ[6]及制備方法。屬于改性瓜環(huán)的【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明一種取代基六元瓜環(huán)及其制備方法，是由單取代六甲基六元瓜環(huán)SHMeQ[6]為原料，與過硫酸鉀在水溶液中加熱反應(yīng)，生成物經(jīng)分離而得到的一種六甲基六羥基六元瓜環(huán)HHQ[6]，所指的六甲基六羥基六元瓜環(huán)HHQ[6]化學(xué)式為：{[(C42H48N24O18)]·10(H2O)}。本發(fā)明公開了HHQ[6]的制備工藝步驟和工藝條件。本發(fā)明1）所使用的合成方法具有操作簡單，產(chǎn)率高等特點。2）利用能瓜環(huán)的特殊結(jié)構(gòu)，可用于瓜環(huán)配位化學(xué)和超分子自組裝等方面的研究。
【專利說明】一種取代基六元瓜環(huán)及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明一種取代基六元瓜環(huán)及其制備方法，具體地說是六甲基六羥基六元瓜環(huán) HHQ[6]及其制備方法。屬于改性瓜環(huán)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 瓜環(huán)（Cucurbit [/?]urils，Q[/?] s)具有由η個苷脲單元和2n個亞甲基橋連起 來的大環(huán)籠狀化合物，其兩個開口端邊沿"鑲嵌"著一圈羰基氧原子，因而具有與金屬 離子配位的能力，進(jìn)而形成多種結(jié)構(gòu)特征的瓜環(huán)基配合物以及配位聚合物。羥基瓜環(huán) (perhydroxycucurbit [/?]uril, (H0)2nQ[/?] s)，因其外壁還具有多個輕基活性基團(tuán)，使輕基 取代瓜環(huán)不僅保持了普通瓜環(huán)的結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)等特征，其外壁羥基的反應(yīng)活性以及與金屬 離子的配位作用，使得羥基取代瓜環(huán)在多維多層次自組裝、分子識別、分子器件、主客體化 學(xué)及超分子化學(xué)等前沿科學(xué)以及材料研究等實際應(yīng)用方面都有著更好的發(fā)展前景。目前 羥基取代瓜環(huán)的合成一般都以普通瓜環(huán)為原料，但通常產(chǎn)率不高，如普通五元瓜環(huán)或六元 瓜環(huán)為原料得到的羥基瓜環(huán)的產(chǎn)率不超過45%，而七元瓜環(huán)或八元瓜環(huán)為原料得到的羥基 瓜環(huán)的產(chǎn)率甚至不超過 5% (Jon S. Y.，Selvapalam N.，Oh D. H.，et alj J?· 5bc. 2003, 125, 10186)。這大大阻礙了瓜環(huán)化學(xué)在上述領(lǐng)域的發(fā)展。由于普通瓜環(huán)可氧化的位 置較多，不僅可能產(chǎn)生過多的羥基化位置，使進(jìn)一步的衍生化難于控制，同時也是造成瓜環(huán) 氧化分解、產(chǎn)率低下的主要原因。因此我們嘗試?yán)猛榛〈檄h(huán)來代替普通瓜環(huán)，這樣可 減少羥基化位置，同時還有可能給出更多的結(jié)構(gòu)特異的羥基瓜環(huán)。本發(fā)明中，我們選用的單 取代六甲基六元瓜環(huán)SHMeQ[6]，其腰上有一半的位置被不能羥基化的甲基取代，因此，可獲 得只有六個羥基的新型羥基瓜環(huán)HHQ[6]。這不僅限制了可氧化的位置，同時還可能減小過 多氧化對瓜環(huán)的分解破壞，可提高羥基瓜環(huán)的產(chǎn)率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于制備一種高產(chǎn)率的羥基瓜環(huán)，即六甲基六羥基六元瓜環(huán) HHQ[6]。
[0004] 本發(fā)明一種取代基六元瓜環(huán)，由單取代六甲基六元瓜環(huán)SHMeQ[6]為原料，與過硫 酸鉀在水溶液中加熱反應(yīng)，生成物經(jīng)分離而得到的一種六甲基六羥基六元瓜環(huán)HHQ[6]，所 指的六甲基六羥基六元瓜環(huán)HHQ[6]化學(xué)式為： {[(C42H48N24018)] · 1Q(H20)} 六甲基六輕基六元瓜環(huán)HHQ[6]的結(jié)構(gòu)式為：

【權(quán)利要求】
1. 一種取代基六元瓜環(huán)，其特征是由單取代六甲基六元瓜環(huán)SHMeQ[6]為原料，與過硫 酸鉀在水溶液中加熱反應(yīng)，生成物經(jīng)分離而得到的一種六甲基六羥基六元瓜環(huán)HHQ[6]，所 指的六甲基六羥基六元瓜環(huán)HHQ[6]化學(xué)式為： {[(C42H48N24018)] · 1Q(H20)} 六甲基六輕基六元瓜環(huán)HHQ[6]的結(jié)構(gòu)式為：
〇
2. 如權(quán)利要求1所述的一種取代基六元瓜環(huán)的制備方法，其特征是按下列步驟進(jìn)行： (1) 將單取代六甲基六元瓜環(huán)SHMeQ[6]和過硫酸鉀按摩爾比1:6?8稱量，混合均勻 后倒入三口燒瓶中； (2) 向上述混合物中按照每克單取代六甲基六元瓜環(huán)加45-50ml蒸餾水的比例加入蒸 餾水； (3) 將步驟（2)中得到的乳濁液在75°C條件下加熱反應(yīng)7-8小時，得到六甲基六羥基 六元瓜環(huán)HHQ [6]的混合物； (4) 將得到的HHQ[6]的混合物蒸干，得到混合物固體； (5) 向混合物固體加二甲基亞砜DMSO溶解，減壓抽濾，去掉不溶物濾渣，保留DMSO濾 液； (6) 向DMSO溶液中加入無水乙醇，產(chǎn)生沉淀，并繼續(xù)加乙醇使沉淀完全； (7) 將步驟￠)的沉淀減壓抽濾，并用無水乙醇洗滌沉淀3-4次，得到六甲基六羥基六 元瓜環(huán)HHQ[6]粗品； (8) 將HHQ[6]粗品，經(jīng)氫離子型Dowex柱層析分離，得到六甲基六羥基六元瓜環(huán) HHQ[6]純品。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種取代基六元瓜環(huán)的制備方法，其特征是：當(dāng)單取代六甲 基六元瓜環(huán)SHMeQ [6]、過硫酸鉀K2S208按摩爾比1 : 7時，六甲基六羥基六元瓜環(huán)HHQ [6]產(chǎn) 率最高。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種取代基六元瓜環(huán)的制備方法，其特征是：柱層析所用固 定相為D〇wex50WX2氫離子型；淋洗液為冰乙酸，水和鹽酸的混合溶液，其中鹽酸濃度為 0· 1?0· 5mol/L，冰醋酸和水的體積比為1 :1。
【文檔編號】C07D487/22GK104059077SQ201410321622
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】趙文暄, 王傳增, 張云黔, 薛賽鳳, 陶朱, 祝黔江 申請人:貴州大學(xué)