[发明专利]一种七元瓜环-三聚茚衍生物的合成方法及应用

说明书

本发明公开了一种七元瓜环‑三聚茚衍生物的合成方法及应用，所述七元瓜环‑三聚茚衍生物是将单羟基七元瓜环衍生化为4‑乙烯苄氧基七元瓜环，三聚茚衍生化为2‑碘‑5,5＇,10,10＇,15,15＇‑六己基三聚茚，然后将4‑乙烯苄氧基七元瓜环和2‑碘‑5,5＇,10,10＇,15,15＇‑六己基三聚茚通过取代反应合成七元瓜环‑三聚茚衍生物。该七元瓜环‑三聚茚衍生物，具有较好的有机溶解性，能溶于二氯甲烷、氯仿等有机溶剂中，改变了瓜环不能溶于有机溶剂的瓶颈。以七元瓜环‑三聚茚衍生物为固定相，通过静态凃渍法制备了高性能的毛细管气相色谱柱，能有效分离难分离的二甲苯异构体以及芳香胺异构体化合物，分离性能优于商品色谱柱HP‑5。

技术领域

本发明涉及一种七元瓜环-三聚茚衍生物，一种七元瓜环-三聚茚衍生物的合成方法及应用。

背景技术

瓜环（Cucurbit[n]urils,CB[n]）是一类两端开口的桶装大环化合物，由n个苷脲单元和2n个亚甲基桥联起来的，具有疏水的空腔结构和富含电子的端口羰基基团。作为主体分子可通过空腔包结或者端口的氢键、范德华力、偶极-偶极作用以及π-π堆积等与客体分子发生主客体相互作用，具有较强的分子识别能力。但是瓜环具有强极性，六元、八元瓜环溶于强酸（如盐酸），五、七元瓜环溶于水和强酸。普通的五、六、七、八瓜环都不溶于有机溶剂，这就为以瓜环为基础的新材料制备带来了桎梏。三聚茚分子是由三个芴共用中间的一个苯环，从而形成具有Y型结构的稠环化合物，具有良好的刚性平面和大的π电子离域性质。三聚茚的C2， C5， C7， C10， C12， C15等多个位点容易被修饰，通过引入不同的端基官能团得到π体系扩展的三聚茚衍生物，从而得到相应的理化性能。由于溶解性比较差，其C5、C10、C15位置可引入烷基链（多为己基链）以提高溶解性。同时 C2、C7、C12位置可通过亲电取代反应进行溴化，之后芳环或者其它π共轭的基团能够很容易通过偶联反应链接到三聚茚结构上，通过分子尺度在三维方向的扩张来增大π共轭体系。

目前，尚未发现现有技术中具有较好的有机溶解性的瓜环与三聚茚合成的衍生物，本发明针对该技术难题，研发的七元瓜环-三聚茚衍生物具有较好的有机溶解性，可溶解在氯仿、二氯甲烷等中等极性的有机溶剂中。以该化合物为原料，通过静态凃渍法制备了高性能的毛细管气相色谱柱，可以用于分离常规毛细管商品柱难以分离的异构体化合物。

发明内容

本发明的目的在于合成一种易溶于有机溶剂的七元瓜环-三聚茚衍生物，并将该合成的化合物作为毛细管气相色谱固定相，合成具有高性能分离特性的毛细管气相色谱柱，用于常规商品柱难以分离的异构体化合物的分离。

本发明的技术方案：一种有机可溶性七元瓜环-三聚茚衍生物，所述七元瓜环-三聚茚衍生物的分子式为C₁₁₄H₁₃₈N₂₈O₁₅，结构式为：

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前述有机可溶性七元瓜环-三聚茚衍生物的合成方法，所述七元瓜环-三聚茚衍生物是将单羟基七元瓜环衍生化为4-乙烯苄氧基七元瓜环，三聚茚衍生化为2-碘-5,5′,10,10′,15,15′-六己基三聚茚，然后将4-乙烯苄氧基七元瓜环和2-碘-5,5′,10,10′,15,15′-六己基三聚茚通过取代反应合成七元瓜环-三聚茚衍生物。

前述4-乙烯苄氧基七元瓜环的合成方法具体包括以下步骤：

在两口烧瓶中将单羟基七元瓜环搅拌分散在无水N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入无水二甲基亚砜，持续搅拌直至单羟基七元瓜环溶解，在N₂保护下将反应冷却至0℃，加入NaH，搅拌反应3-5 h后，加入4-乙烯基苄氯，移除冰浴恢复室温反应14-18 h后，加入乙醚沉淀反应液，得到的沉淀用甲醇反复抽滤洗涤2-4次，最后得到淡黄色的固体，即得到4-乙烯苄氧基七元瓜环。

具体的说，前述4-乙烯苄氧基七元瓜环的合成方法具体包括以下步骤：