[發(fā)明專利]丙烯脲為單元的半葫蘆[4]脲的合成方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310149196.6
• 申請日: 2013-04-26
• 公開（公告）號: CN103232459A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛紅;何熙璞;劉陸智;許雪棠
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號: C07D487/22
• 分類號: C07D487/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明采用丙烯脲及其衍生物單元環(huán)和甲醛為反應(yīng)物在一定的溫度和酸度的條件下回流反應(yīng)生成半葫蘆[4]脲的合成方法。

【背景技術(shù)】

葫蘆[6]脲具有兩頭小、中間大的剛性空腔，其葫蘆[6]脲的空腔直徑與α-環(huán)糊精兩個端口直徑相近，其結(jié)構(gòu)具有很好的剛性，空腔具有疏水性，能容納尺度合適的分子，端口排列著對稱有序的羰基，形成了良好的鍵合位點，可以通過離子-偶極相互作用和與羰基的氫鍵作用來鍵合金屬離子或有機分子的帶電部分。其對特定結(jié)構(gòu)的客體包結(jié)作用強且專一。葫蘆[6]脲不溶于水和常見的有機溶劑，而適合溶于酸性水溶液中，且溶解度隨酸度的增加而增加，不同葫蘆脲在酸性水溶液中的溶解性也有很大的差異，并利用其在鹽酸中的溶解性差異，進行連續(xù)分離可以得到單聚合度的CB[5]～CB[8]。當葫蘆脲與客體分子相互作用后，其溶解度也會增加，但不同葫蘆脲的變化情形有差別。由于葫蘆脲其剛性結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出很高的穩(wěn)定性，不易與常見的氧化劑反應(yīng)，分解溫度也都超過450℃，分子結(jié)構(gòu)尚缺少能進一步功能化的官能團，難以修飾。

葫蘆脲的空腔能包結(jié)一定大小范圍內(nèi)的具有生物活性的物質(zhì)(如糖類)以及藥物，且具有較大的包結(jié)常數(shù)，所形成的包結(jié)物在某些條件下較穩(wěn)定，而在某些條件則不穩(wěn)定，葫蘆脲會釋放出所包結(jié)物。Kim等發(fā)現(xiàn)烯丙氧基葫蘆[6]脲與葡萄糖、半乳糖、甘露糖進行光化學(xué)反應(yīng)合成的新化合物具有生物活性；牟蘭等研究了葫蘆[8]脲與多種藥物的相互作用，他們發(fā)現(xiàn)，酸度的改變能使藥物被包結(jié)或被釋放。

由于葫蘆脲的剛性結(jié)構(gòu)，缺少進一步功能化的官能團修飾的位點，很難合成具有結(jié)構(gòu)可調(diào)及生物活性的葫蘆脲衍生物。日本學(xué)者Miyahara?Y選擇相似甘脲一半的結(jié)構(gòu)單元乙烯脲合成環(huán)狀超分子主體分子半葫蘆[6]脲，根據(jù)反應(yīng)條件不同可以合成出咪唑烷酮為6和12個單元的半葫蘆脲，但半葫蘆脲的端口和空腔結(jié)構(gòu)與葫蘆[6]脲不同使得它幾乎不與金屬離子和有機小分子包結(jié)，其性質(zhì)與葫蘆脲性質(zhì)相差甚遠。

本發(fā)明選擇穩(wěn)定性好具有韌性結(jié)構(gòu)的六元環(huán)丙烯脲為單體合成半葫蘆[4]脲結(jié)構(gòu)的超分子主體，期望得到的半葫蘆[4]脲其空腔結(jié)構(gòu)的可調(diào)變性得到改善，而且可修飾的點位多，運用超分子“主體一客體”識別與組裝的結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)主體分子具有一定的生物活性，實現(xiàn)超分子組裝體系的多種生物活性共同作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)選擇丙烯脲及其衍生物為合成子合成半葫蘆[4]脲超分子主體分子，本發(fā)明的目的在于合成子丙烯脲是六元環(huán)，的半葫蘆[4]脲，實現(xiàn)分子中可修飾點位多，可以設(shè)計和改善分子的親水性質(zhì)，并且通過修飾合成出具有生物活性的半葫蘆[4]脲超分子主體。

本發(fā)明是以丙烯脲及其衍生物及多聚甲醛為原料合成半葫蘆[4]脲超分子。本發(fā)明提供的合成方法是以丙烯脲及其衍生物及甲醛為原料在酸性水溶液體系加熱回流反應(yīng)24～48小時，經(jīng)濃縮、過濾、分離和純化可以得到半葫蘆[4]脲。其反應(yīng)中原料丙烯脲單體與甲醛的配料摩爾比為1∶1～1.2，所用的酸性體系可以是無機酸也可以是有機酸，酸濃度范圍為pH＝5至5mol/L。本發(fā)明可以通過控制酸度、濃度和溫度及使用金屬離子和離子液體為模板等條件獲得半葫蘆[4]脲。

【附圖說明】

圖1丙烯脲為單元的半葫蘆[4]脲MS圖

樣品先用二氯甲烷溶解再用乙腈稀釋，得到的最大分子離子峰512.3，為448+ACN+Na正離子模式。

圖2丙烯脲為單元的半葫蘆[4]脲紅外光譜圖

該圖為丙烯脲為單元的半葫蘆脲的紅外圖譜，圖中(2945cm^-1，2869cm^-1)特征吸收峰為環(huán)中及環(huán)內(nèi)的亞甲基的C-H伸縮振動峰，1438.94cm^-1和1486.41cm^-1為亞甲基的C-H面內(nèi)彎曲振動吸收峰；位于1670cm^-1處為羰基吸收峰。

圖3丙烯脲為單元的半葫蘆[4]脲的¹H?NMR圖譜