[發明專利]一種以臭氧氧化合成羥基葫蘆脲的方法

在審

• 申請號: 202110363908.9
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113072557A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 程芷琰;盧碧燕;賴學林
• 申請（專利權）人: 東莞職業技術學院
• 主分類號: C07D487/04
• 分類號: C07D487/04
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 鄭鋼

本發明屬于超分子化學領域，涉及一種以臭氧氧化合成羥基葫蘆脲的方法；合成方法主要包括：將葫蘆脲溶解于稀硫酸或純水中，通入臭氧氧化；減壓濃縮后將體系加入丙酮中擴散，離心分離，得到的固體用丙酮洗滌，干燥，得到粗品；粗品用無水DMSO溶解，離心分離，濾液加入丙酮中擴散，再次離心分離，固體用丙酮洗滌，干燥，即得到產物羥基葫蘆脲；本發明解決了Kim法中K₂S₂O₈難以除去的難題，水做原料，成本低，沒有二次污染，在常溫下即可氧化葫蘆脲，減少了產物分子的崩塌；本發明在葫蘆脲衍生化領域有著巨大的應用前景。

技術領域

本發明屬于超分子化學領域，尤其涉及一種以臭氧氧化合成羥基葫蘆脲的方法。

背景技術

葫蘆脲(CB[n])是超分子領域近年來發展迅速的新型大環主體分子之一，它是通過n個亞甲基橋連接2n個甘脲單元形成的一類桶狀化合物，常見的葫蘆脲有CB[5-10]，由于葫蘆脲端口的羰基可以鍵合陽離子和帶正電的官能團，其疏水空腔可以包結有機小分子，因此它在分子識別、分子組裝、藥物控釋等領域具有重要應用，但葫蘆脲的溶解性較差，在水和一般有機溶劑中難溶，且與其它大環相比，葫蘆脲很難被衍生化，這大大阻礙了其發展，將葫蘆脲腰間的氫原子取代為羥基可得到羥基葫蘆脲(HOCB[n])，這不僅改善了葫蘆脲的溶解性，還引入了活性基團羥基，大大擴展了其應用，因此葫蘆脲羥基化的研究一直是葫蘆脲領域最為關鍵的環節之一；葫蘆脲的直接氧化是引入活性基團羥基唯一的途徑，傳統方法以K₂S₂O₈做氧化劑合成全羥基葫蘆脲(OH)_2nCB[n]，得到的最終產物中K₂S₂O₈難以除去，且K₂S₂O₈體系使大環分子容易崩塌得到副產物小分子無機鹽，導致產率下降，產物不純。

發明內容

本發明的目的在于提供一種以臭氧氧化合成羥基葫蘆脲的方法，臭氧是由電解水獲得，水做原料，成本低，且沒有二次污染，在常溫下即可氧化葫蘆脲，很好地彌補了傳統方法所帶來的一系列問題，有著巨大的應用前景。

為了實現以上目的，本發明采用的技術方案為：一種以臭氧氧化合成羥基葫蘆脲的方法，包括如下步驟：

步驟1：將CB[n](n＝5-8)溶解于稀硫酸或純水中，通入臭氧氧化；

步驟2：將反應液濃縮后加入丙酮中擴散，離心分離，固體用丙酮洗滌，干燥，即得粗品；

步驟3：粗品用無水DMSO溶解，離心分離，濾液加入丙酮中擴散，離心分離，固體用丙酮洗滌，干燥，即得到羥基葫蘆脲。

進一步，步驟1中每1g的CB[n]臭氧的通入量為10-100mmol/h，時間為1-48h，溫度為0-100℃。

本發明的有益效果為：

1、臭氧由電解水制得，成本低，制備簡單。

2、臭氧為綠色氧化劑，不會產生污染，符合現代綠色化學環保的觀念。

3、臭氧在常溫下即可氧化葫蘆脲，成功率高。

4、解決了傳統方法中K₂S₂O₈難以除去的難題。

5、可控制臭氧的通入量來控制反應進程，合成工藝簡單，方法安全。

附圖說明

圖1為臭氧氧化法合成羥基葫蘆脲的反應方程式；

圖2為CB6與HOCB6的IR表征圖對比；

圖3為CB6與HOCB6的¹H-NMR表征圖對比；