本发明涉及磺酰基桥连三嗪烷分子笼，即4,10,13-三磺酰基-1,3,5,7,9,11-六氮杂六环-[5.5.1.13,11.15,9]-十五烷-4,4,10,10,13,13-六氧化物，hexs的合成制备方法。
背景技术：
4,10,13-三磺酰基-1,3,5,7,9,11-六氮杂六环-[5.5.1.13,11.15,9]-十五烷-4,4,10,10,13,13-六氧化物(hexs)，结构式如下：
其是一种含有6个亚甲基的分子笼，亚甲基与磺酰胺相连，从而使亚甲基上的氢原子比一般的烷基氢的酸性要强，具有成为氢键给体的特性，有可能与阴离子通过氢键相结合。因而，该分子笼在阴离子识别、分离等领域具有潜在应用价值。
到目前为止，hexs报道的制备方法仅有2种，分别是以五亚甲基单砜四胺或者四亚甲基二砜四胺(毒鼠强)为原料在硫酸条件下反应生成，其中，两种原料均是是剧毒物质，7-10mg即可致命；同时性质稳定，难分解，很容易造成积累，可能会导致二次中毒。除了对人体有害外，植物体对hexs有内吸作用，可长期滞留在植物体内；而且，原有的合成路线后处理繁琐，产率低至17％。这些大大限制了该分子笼的开发和应用。
技术实现要素：
本发明目的在于针对现有合成方法的缺陷，通过改变合成路线避免使用剧毒的四亚甲基二砜四胺原料，通过简化后处理方式提高产率，从而提供一种安全、高效、低廉的磺酰基桥连三嗪烷分子笼制备方法。
本发明的具体技术方案是：
一种磺酰基桥连三嗪烷分子笼的制备方法，以类苷脲和浓盐酸混合后，搅拌溶解，加入多聚甲醛，在加热条件下反应；反应结束后倒入水中，抽滤，用水洗涤后干燥，得到白色粉末状固体，即产物磺酰基桥连三嗪烷分子笼；其中，类苷脲：浓盐酸：多聚甲醛的摩尔比为1:(4-8)：2；
所述类苷脲是5(3h)-氧四氢-1h-咪唑[4,5-c][1,2,5]噻二唑2,2-二氧化物。进一步的，所用浓盐酸的浓度为8-12mol/l。
进一步的，加热反应温度为20-90℃。
进一步的，加热反应时间为4-18h。
优选的，浓盐酸浓度为12mol/l，所用的类苷脲和浓盐酸的摩尔比为1:6，反应温度为50℃，反应时间为12h。
进一步的，所述类苷脲采用如下方法制备：将等摩尔比例的4,5-二羟基-2-咪唑啉酮和磺酰胺一并倒入ph＝6稀盐酸溶液中，将反应混合物在加热条件下反应完全，然后冷却至0℃，析出固体，抽滤，将滤饼干燥，得到类苷脲。
进一步的，本发明以4,5-二羟基-2-咪唑啉酮和磺酰胺为原料，通过一步反应合成中间体类苷脲，即5(3h)-氧四氢-1h-咪唑[4,5-c][1,2,5]噻二唑2,2-二氧化物，然后在浓盐酸作用下，类苷脲ⅱ与多聚甲醛缩合得到磺酰基桥连三嗪烷分子笼。本发明反应避免了剧毒中间体的使用，而且具有分离纯化方法简便、收率高等优点。
本发明合成路线如下：
本发明具有以下技术效果：
1、以4,5-二羟基-2-咪唑啉酮为起始原料，类苷脲为中间体，避免了剧毒中间体毒鼠强的使用，而且一步反应、简单易得；
2、反应温度为20～90℃，条件温和；
3、反应提纯过程简单，产率明显提升，可高达64％。
具体实施方式
磺酰基桥连三嗪烷分子笼分子笼的制备通过下述实施方式更好地说明本发明内容。但本发明不限于下述实施例。
类苷脲(5(3h)-氧四氢-1h-咪唑[4,5-c][1,2,5]噻二唑2,2-二氧化物)的制备：
将4,5-二羟基-2-咪唑啉酮(0.59g,5.0mmol)和磺酰胺(0.48g,5.0mmol)加入到15ml的反应瓶，向其中倒入7.5ml的稀盐酸(ph＝6)中，将反应混合物在60℃下加热搅拌过夜，反应结束后有白色固体析出，抽滤，将滤液冷却至0℃，继续析出固体，再次抽滤，将两次抽滤的滤饼合并，烘箱干燥，得到白色粉末状固体，共0.62g，产率为70％。即为类苷脲。
1hnmr(400mhz,dmso,ppm):δ7.56(s,2h),7.25(s,2h),5.36(s,2h).
磺酰基桥连三嗪烷分子笼的制备：
实施例一：在15ml反应瓶中加入5(3h)-氧四氢-1h-咪唑[4,5-c][1,2,5]噻二唑2,2-二氧化物(2.0g,11mmol)和12mol/l浓盐酸(6ml)，升温至50℃，溶解澄清后，加入多聚甲醛(0.67g,22mmol)，立刻出现固体，再搅拌反应12h后，停止反应，倒入水中，抽滤，水洗，得到白色固体，即为磺酰基桥连三嗪烷分子笼。干燥后得0.85g，产率为64％，纯度大于95％。
1hnmr(400mhz,cd3cn,ppm)δ:5.76(d,j＝15.8hz,6h),4.97(d,j＝15.8hz,6h)。
实施例二：在15ml反应瓶中加入5(3h)-氧四氢-1h-咪唑[4,5-c][1,2,5]噻二唑2,2-二氧化物(2.0g,11mmol)和12mol/l浓盐酸(6ml)，20℃反应，溶解澄清后，加入多聚甲醛(0.67g,22mmol)，立刻出现固体，再搅拌反应12h后，停止反应，倒入水中，抽滤，水洗，得到白色固体，即为磺酰基桥连三嗪烷分子笼。干燥后得0.66g，产率为50％，纯度大于95％。
1hnmr(400mhz,cd3cn,ppm)δ:5.76(d,j＝15.8hz,6h),4.97(d,j＝15.8hz,6h)。
实施例三：在15ml反应瓶中加入5(3h)-氧四氢-1h-咪唑[4,5-c][1,2,5]噻二唑2,2-二氧化物(2.0g,11mmol)和12mol/l浓盐酸(6ml)，升温至80℃，溶解澄清后，加入多聚甲醛(0.67g,22mmol)，立刻出现固体，再搅拌反应12h后，停止反应，倒入水中，抽滤，水洗，得到白色固体，即为磺酰基桥连三嗪烷分子笼。干燥后得0.79g，产率为60％，纯度大于95％。
1hnmr(400mhz,cd3cn,ppm)δ:5.76(d,j＝15.8hz,6h),4.97(d,j＝15.8hz,6h)。
实施例四：在15ml反应瓶中加入5(3h)-氧四氢-1h-咪唑[4,5-c][1,2,5]噻二唑2,2-二氧化物(2.0g,11mmol)和10mol/l浓盐酸(6ml)，升温至50℃反应，溶解澄清后，加入多聚甲醛(0.67g,22mmol)，立刻出现固体，再搅拌反应12h后，停止反应，倒入水中，抽滤，水洗，干燥得到白色固体0.58g，核磁数据表明磺酰基桥连三嗪烷分子笼的纯度大约20％。
实施例五：在15ml反应瓶中加入5(3h)-氧四氢-1h-咪唑[4,5-c][1,2,5]噻二唑2,2-二氧化物(2.0g,11mmol)和8mol/l浓盐酸(6ml)，升温至50℃反应，溶解澄清后，加入多聚甲醛(0.67g,22mmol)，立刻出现固体，再搅拌反应12h后，停止反应，倒入水中，抽滤，水洗，干燥得到白色固体0.70g，核磁数据表明磺酰基桥连三嗪烷分子笼的纯度大约15％。