[发明专利]一种酰胺荚醚修饰的柱[5]芳烃衍生物及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种酰胺荚醚修饰的柱[5]芳烃衍生物，其特征在于：所述的酰胺荚醚修饰的柱[5]芳烃衍生物为N,N′-二烷基酰胺荚醚取代柱[5]芳烃，具有如下结构：

上述结构式中的n分别选取为0、1或者2，分别代表N,N′-二烷基酰胺荚醚与柱[5]芳烃骨架的醚氧之间的碳链长度为2、4或6；取代基R分别为异丙基、异丁基或者正丁基。

2.根据权利要求1所述的一种酰胺荚醚修饰的柱[5]芳烃衍生物的制备方法，其特征在于：包括以下反应Ⅰ和Ⅱ：

反应Ⅰ：采用1,4-二（溴烷氧基）苯与多聚甲醛在二氯甲烷或1,2-二氯乙烷作溶剂，三氟化硼乙醚作催化剂的条件下反应，得到溴烷氧基取代柱[5]芳烃，再将溴烷氧基取代柱[5]芳烃通过叠氮化钠叠氮化，然后用氢气Pd/C还原得到胺基取代的柱[5]芳烃；

反应Ⅱ：将一缩二乙二醇用浓硝酸氧化后得到二甘酸，再用乙酸酐对二甘酸脱水得到二甘酸酐，再加入二正丙胺、二正定胺、二异丁胺使二甘酸酐开环得到N,N′-二烷基酰胺荚醚，然后与对硝基苯酚反应生成硝基酚酯，再与反应Ⅰ得到的胺基取代的柱[5]芳烃反应，即可得到N,N′-二烷基酰胺荚醚取代的柱[5]芳烃，即本发明所述的N,N′-二烷基酰胺荚醚修饰的柱[5]芳烃衍生物。

3.根据权利要求2所述的一种酰胺荚醚修饰的柱[5]芳烃衍生物的制备方法，其特征在于：在所述的反应Ⅰ中，1,4-二（溴烷氧基）苯与多聚甲醛的摩尔比为1:1～2；催化剂三氟化硼乙醚与1,4-二（溴烷氧基）苯的摩尔比为1～1.1:1；采用1,4-二（溴烷氧基）苯与多聚甲醛在二氯甲烷或1,2-二氯乙烷作溶剂，三氟化硼乙醚作催化剂的条件下反应的反应温度为20～30℃，反应时间为2～4小时，溶剂的用量为基于每毫摩尔1,4-二（溴烷氧基）苯为10～15毫升；采用叠氮化钠与溴烷氧基取代柱[5]芳烃的摩尔比为10～12:1，以DMF或DMSO作为溶剂，反应温度70～90℃，反应时间为3～4小时，得到叠氮取代的柱[5]芳烃，再在40～60℃条件下，用0.4～0.6MPa的氢气还原叠氮取代的柱[5]芳烃反应10～12小时，得到氨基取代的柱[5]芳烃。

4.根据权利要求2所述的一种酰胺荚醚修饰的柱[5]芳烃衍生物的制备方法，其特征在于：在所述的反应Ⅱ中，所述的一缩二乙二醇与浓硝酸的摩尔比为1:10～15；所述的乙酸酐与二甘酸的摩尔比为2～4:1，脱水反应温度为130～150℃，脱水反应时间8～10小时；所述的二正丙胺、二正定胺和二异丁胺分别与二甘酸酐的摩尔比都为1～1.1:1，反应温度为0～20℃，反应时间为5～6小时；开环所使用的溶剂为1,4-二氧六环，其用量为基于每毫摩尔二甘酸酐10～15毫升；开环时加入吡啶，所述的吡啶与二甘酸酐的摩尔比为1:10～12；所述的对硝基苯酚与N,N′-二烷基酰胺荚醚的摩尔比为1～1.2:1，反应温度为0～20℃，反应时间为7～8小时；所述的硝基酚酯与反应Ⅰ中得到的氨基取代的柱[5]芳烃的摩尔比为12～15:1，所使用的溶剂为二氯甲烷或者三氯甲烷，反应中加入三乙胺与硝基酚酯的摩尔比为1～1.1:1，反应温度为35～55 ℃，反应时间为24～48小时。

5.一种酰胺荚醚修饰的柱[5]芳烃衍生物作为萃取剂在镧系元素和锕系元素的选择性萃取分离中的应用，其特征在于：所述的酰胺荚醚修饰的柱[5]芳烃衍生物为N,N′-二烷基酰胺荚醚取代柱[5]芳烃，具有如下结构：

上述结构式中的n分别选取为0、1或者2，分别代表N,N′-二烷基酰胺荚醚与柱[5]芳烃骨架的醚氧之间的碳链长度为2、4或6；取代基R分别为异丙基、异丁基或者正丁基。

6.根据权利要求5所述的一种酰胺荚醚修饰的柱[5]芳烃衍生物作为萃取剂在镧系元素和锕系元素的选择性萃取分离中的应用，其特征在于：所述的萃取分离中，水相中硝酸的浓度为0.1～4.0mol·dm^-3。

7.根据权利要求5所述的一种酰胺荚醚修饰的柱[5]芳烃衍生物作为萃取剂在镧系元素和锕系元素的选择性萃取分离中的应用，其特征在于：所述的萃取分离中，经过稀释剂稀释后萃取剂的浓度为≥1.0×10^-3 mol·dm^-3。