[发明专利]含有ent‑贝叶烷骨架的手性冠醚及其制备方法和应用

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种以ent-贝叶烷结构为手性源的手性冠醚化合物及其制备方法和在手性分子识别领域的应用，属于手性识别分离领域。

(二)背景技术

分子识别是生物体系的基本特征，并在生命活动中起重要作用。当一对手性对映异构体进入生命体后，两个对映异构体常常会表现出截然不同的生物活性，所以对手性物质的对映异构体进行手性识别分离是非常有意义的。ent-贝叶烷型二萜分子骨架具有刚性的疏水外壁、凹面的结构和固有的不对称性，利用ent-贝叶烷型二萜分子骨架结构的不对称性，研究开发新型的具有手性识别能力的超分子化合物，在功能材料、医药、生化等领域具有广阔的应用前景。

(三)发明内容

本发明目的在于提供一种新的具有手性分子识别功能的化合物及其制备方法，以及在手性识别分离中的应用。本发明化合物是以ent-贝叶烷结构为手性源，分子中含有两个ent-贝叶烷二萜骨架的手性冠醚化合物。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

式(I)或式(II)所示的含有ent-贝叶烷骨架的手性冠醚：

式(I)或式(II)所示的含有ent-贝叶烷骨架的手性冠醚的制备方法，所述的制备方法为：

(1)将式(III)所示甜菊糖苷溶于10wt％～20wt％硫酸溶液中，在75～80℃下搅拌反应5～6h，之后冷却至室温，抽滤，滤饼用丙酮重结晶，制得式(IV)所示化合物；所述10wt％～20wt％硫酸溶液的体积用量以式(III)所示甜菊糖苷的质量计为30～100mL/g(优选50～70mL/g)；

(2)将步骤(1)制得的式(IV)所示化合物与NaOH、水、乙醇混合，搅拌3～10min得到混合液，将20wt％～37wt％甲醛溶液滴加到所得混合液中，在50～70℃下搅拌反应4～6h，之后反应液a经后处理，制得式(V)所示化合物；所述式(IV)所示化合物与NaOH的物质的量之比为1：1～10(优选1：4～6)；所述甲醛溶液的体积用量以式(IV)所示化合物的质量计为1～3mL/g；所述水的体积用量以式(IV)所示化合物的质量计为1～10mL/g；所述乙醇的体积用量以式(IV)所示化合物的质量计为1～7mL/g；

(3)将步骤(2)制得的式(V)所示化合物、碳酸钾加入无水DMSO中，得到混合液，将CH₃CH₂Br滴加到所得混合液中，滴完后在20～60℃下反应6～8h，之后反应液b经后处理，制得式(VI)所示化合物；所述式(V)所示化合物与碳酸钾、CH₃CH₂Br的物质的量之比为1：1～3：1～3；所述DMSO的体积用量以式(V)所示化合物的质量计为10～30mL/g；

(4)氮气保护下，将步骤(3)制得的式(VI)所示化合物与NaH、无水二甲基甲酰胺a混合，并在0～40℃下搅拌0.5～1.5h，得到混合液，将式(X-1)所示二对甲苯磺酰二缩乙二醇用无水二甲基甲酰胺b溶解后滴加到所得混合液中，在40～100℃下搅拌反应60～80h，之后反应液c经后处理，制得式(VII-1)所示化合物；所述式(VI)所示化合物与NaH、式(X-1)所示二对甲苯磺酰二缩乙二醇的物质的量之比为1：1～50：0.1～1(优选1：5～15：0.4～0.6)；所述二甲基甲酰胺a与二甲基甲酰胺b的总体积用量以式(VI)所示化合物的质量计为50～150mL/g(优选100～120mL/g)；

或者步骤(4)中，将式(X-1)所示二对甲苯磺酰二缩乙二醇替换为式(X-2)所示二对甲苯磺酰三缩乙二醇，其余原料、数量关系及条件相同，则制得式(VII-2)所示化合物；

(5)氮气保护下，将步骤(4)制得的式(VII-1)所示化合物与NaH、无水二甲基甲酰胺c混合，并在0～40℃下搅拌0.5～1.5h，得到混合液，将式(X-1)所示二对甲苯磺酰二缩乙二醇用无水二甲基甲酰胺d溶解后滴加到所得混合液中，在100～150℃下搅拌反应40～60h，之后反应液d经后处理，制得式(I)所示化合物；所述式(VII-1)所示化合物与NaH、式(X-1)所示二对甲苯磺酰二缩乙二醇的物质的量之比为1：1～50：1～5(优选1：30～40：2～4)；所述二甲基甲酰胺c与二甲基甲酰胺d的总体积用量以式(VII-1)所示化合物的质量计为160～360mL/g(优选240～280mL/g)；