[发明专利]一种以臭氧氧化合成羟基葫芦脲的方法

说明书

本发明属于超分子化学领域，涉及一种以臭氧氧化合成羟基葫芦脲的方法；合成方法主要包括：将葫芦脲溶解于稀硫酸或纯水中，通入臭氧氧化；减压浓缩后将体系加入丙酮中扩散，离心分离，得到的固体用丙酮洗涤，干燥，得到粗品；粗品用无水DMSO溶解，离心分离，滤液加入丙酮中扩散，再次离心分离，固体用丙酮洗涤，干燥，即得到产物羟基葫芦脲；本发明解决了Kim法中K₂S₂O₈难以除去的难题，水做原料，成本低，没有二次污染，在常温下即可氧化葫芦脲，减少了产物分子的崩塌；本发明在葫芦脲衍生化领域有着巨大的应用前景。

技术领域

本发明属于超分子化学领域，尤其涉及一种以臭氧氧化合成羟基葫芦脲的方法。

背景技术

葫芦脲(CB[n])是超分子领域近年来发展迅速的新型大环主体分子之一，它是通过n个亚甲基桥连接2n个甘脲单元形成的一类桶状化合物，常见的葫芦脲有CB[5-10]，由于葫芦脲端口的羰基可以键合阳离子和带正电的官能团，其疏水空腔可以包结有机小分子，因此它在分子识别、分子组装、药物控释等领域具有重要应用，但葫芦脲的溶解性较差，在水和一般有机溶剂中难溶，且与其它大环相比，葫芦脲很难被衍生化，这大大阻碍了其发展，将葫芦脲腰间的氢原子取代为羟基可得到羟基葫芦脲(HOCB[n])，这不仅改善了葫芦脲的溶解性，还引入了活性基团羟基，大大扩展了其应用，因此葫芦脲羟基化的研究一直是葫芦脲领域最为关键的环节之一；葫芦脲的直接氧化是引入活性基团羟基唯一的途径，传统方法以K₂S₂O₈做氧化剂合成全羟基葫芦脲(OH)_2nCB[n]，得到的最终产物中K₂S₂O₈难以除去，且K₂S₂O₈体系使大环分子容易崩塌得到副产物小分子无机盐，导致产率下降，产物不纯。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以臭氧氧化合成羟基葫芦脲的方法，臭氧是由电解水获得，水做原料，成本低，且没有二次污染，在常温下即可氧化葫芦脲，很好地弥补了传统方法所带来的一系列问题，有着巨大的应用前景。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种以臭氧氧化合成羟基葫芦脲的方法，包括如下步骤：

步骤1：将CB[n](n＝5-8)溶解于稀硫酸或纯水中，通入臭氧氧化；

步骤2：将反应液浓缩后加入丙酮中扩散，离心分离，固体用丙酮洗涤，干燥，即得粗品；

步骤3：粗品用无水DMSO溶解，离心分离，滤液加入丙酮中扩散，离心分离，固体用丙酮洗涤，干燥，即得到羟基葫芦脲。

进一步，步骤1中每1g的CB[n]臭氧的通入量为10-100mmol/h，时间为1-48h，温度为0-100℃。

本发明的有益效果为：

1、臭氧由电解水制得，成本低，制备简单。

2、臭氧为绿色氧化剂，不会产生污染，符合现代绿色化学环保的观念。

3、臭氧在常温下即可氧化葫芦脲，成功率高。

4、解决了传统方法中K₂S₂O₈难以除去的难题。

5、可控制臭氧的通入量来控制反应进程，合成工艺简单，方法安全。

附图说明

图1为臭氧氧化法合成羟基葫芦脲的反应方程式；

图2为CB6与HOCB6的IR表征图对比；

图3为CB6与HOCB6的¹H-NMR表征图对比；