磺烷基醚环糊精衍生物的合成方法
【技术领域】
[0001]本发明属于环糊精衍生物制备技术领域，具体涉及一种磺烷基醚环糊精衍生物的合成方法。
【背景技术】
[0002]磺烷基醚环糊精衍生物是用磺烷基醚功能基衍生出的多阴离子环糊精。相比未衍生的环糊精，磺烷基环糊精可显著地改善水溶性和安全性。
[0003]磺烷基醚环糊精衍生物合成目前均以倍他环糊精为起始物料，然后在碱性条件下与烷基化试剂进行反应，最后通过有机沉淀法、纳滤、超滤法等进行精制。这些方法在以下专利中均有记载。美国专利US5134127、US5376645、US6153746、US3426011 ;中国专利CN101959508A磺烷基醚环糊精组合物；中国专利CN1858071水溶性磺烷基醚-β -环糊精的合成工艺；中国专利CN103694376A—种制备磺丁基醚-β-环糊精的方法；中国专利CN102718891A利用膜分离与溶剂沉淀纯化制备磺丁基醚-β -环糊精的方法。
[0004]目前工艺中一般采用不溶于水的磺内酯类烷基化试剂，如1，4-丁烷磺内酯，1，3-丙烷磺内酯等，反应时磺烷基试剂不能充分与倍他环糊精接触，从而导致反应时间较长，同时由于磺烷基化试剂长时间在碱溶液中自身发生降解，容易产生杂质。
[0005]另外，工艺中均采用过量的烷基化试剂进行反应，然后将过量的烷基化试剂再在碱性条件下进行分解为可溶性盐，以便于后续的超滤、纳滤及有机溶剂进行纯化分离。存在降解时间长，副产物分子量增大，不易除去等缺点。而且，工艺所使用的烷基化试剂的摩尔用量均在环糊精摩尔量的1.1x倍以上，X为平均取代度，即环糊精分子连接的磺烷基醚取代基的数量，也就是每摩尔环糊精上取代基的摩尔数。
[0006]反应结束后过量烷基化试剂被碱降解将造成浪费，同时影响产品质量及对环境造成污染。因此，亟需一种解决目前磺烷基环糊精衍生物合成过程中反应时间长，烷基化试剂易自身发生降解、产生杂质，烷基化试剂进一步加碱降解造成浪费等问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种反应时间短、烷基化试剂不易降解、不产生杂质，节约烷基化试剂的磺烷基醚环糊精衍生物的合成方法。
[0008]本发明所述的磺烷基醚环糊精衍生物的合成方法，是先将环糊精加入到氢氧化钠水溶液中，加入季铵盐类催化剂，在超声波条件下滴加磺烷基化试剂后再进行磺烷基化反应，得到磺烷基醚环糊精衍生物溶液，然后通过膜分离除去其中的杂质，最后经喷雾干燥、冷冻干燥、恒温真空干燥制得磺烷基醚环糊精衍生物。
[0009]所述的氢氧化钠的质量为环糊精质量的0.2?0.7倍，氢氧化钠水溶液的质量百分比浓度为12?40%。
[0010]所述的环糊精为α -环糊精、β -环糊精或γ -环糊精。
[0011]所述的季铵盐类催化剂为苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵或十四烷基三甲基氯化铵中的一种或多种。
[0012]所述的季铵盐类催化剂的质量为环糊精质量的0.5?I %。
[0013]所述的超声波的频率15?60kHz，滴加磺烷基化试剂的时间为0.5?3h。
[0014]所述的磺烷基化试剂为1，4- 丁烷磺内酯或1，3-丙烷磺内酯。
[0015]所述的环糊精与磺烷基试剂的摩尔比为1:1.0?1.02x，X为环糊精平均取代度。
[0016]所述的磺烷基化反应时间3?6小时，反应温度40?85°C。
[0017]所述的膜为超滤膜、纳滤膜，可以是无机膜或有机膜，外形为卷式膜、板膜或中空纤维膜。
[0018]本发明所述杂质包括氯化钠，4-羟基丁烷-1-磺酸，双(4-磺丁基)醚二钠等杂质及季铵盐类催化剂等等。
[0019]本发明具有以下有益效果:
[0020]本发明反应时间短，磺烷基化试剂短时间在碱溶液中不会发生自身降解，从而产生杂质。由于工艺中的磺烷基化试剂不是过量反应，无需再将过量烷基化试剂采用碱进行降解，既节约原料，又保护了环境。
【具体实施方式】
[0021]以下结合实施例对本发明做进一步描述。
[0022]实施例1
[0023]将11.35g(0.0lmol) β-环糊精加入到9.08g 25wt.%氢氧化钠水溶液中，加入0.079g苄基三乙基氯化铵，在15kHz超声波条件下用0.5h滴加9.53g(0.07mol) I, 4- 丁烷磺内酯于60°C反应5h，得到磺丁基醚倍他环糊精溶液，然后通过超滤膜分离除去其中的杂质，最后经喷雾干燥、冷冻干燥、恒温真空干燥制得取代度为7的磺丁基醚倍他环糊精。
[0024]实施例2
[0025]将11.35g(0.0lmol) β _环糊精加入到31.78g 15wt.%氢氧化钠水溶液中，加入0.057g四丁基氯化铵，在60kHz超声波条件下用Ih滴加4.89g(0.04mol) I, 3-丙烷磺内酯于40°C反应6h，得到磺丙基醚倍他环糊精溶液，然后通过纳滤膜分离除去其中的杂质，最后经喷雾干燥、冷冻干燥、恒温真空干燥制得取代度为4的磺丙基醚倍他环糊精。
[0026]实施例3
[0027]将11.35g(0.0lmol) β _环糊精加入到20.43g 35wt.%氢氧化钠水溶液中，加入0.1135g十二烷基三甲基氯化铵，在40kHz超声波条件下用2.5h滴加13.89g(0.102mol) I, 4- 丁烷磺内酯于85°C反应6h，得到磺丁基醚倍他环糊精溶液，然后通过超滤膜分离除去其中的杂质，最后经喷雾干燥、冷冻干燥、恒温真空干燥制得平均取代度为10的磺丁基醚倍他环糊精。
[0028]实施例4
[0029]采用α -环糊精代替实施例1中的β -环糊精，其余过程如实施例1。
[0030]实施例5
[0031]采用γ -环糊精代替实施例1中的β -环糊精，其余过程如实施例1。
【主权项】
1.一种磺烷基醚环糊精衍生物的合成方法，其特征在于:先将环糊精加入到氢氧化钠水溶液中，加入季铵盐类催化剂，在超声波条件下滴加磺烷基化试剂后再进行磺烷基化反应，得到磺烷基醚环糊精衍生物溶液，然后通过膜分离除去其中的杂质，最后经喷雾干燥、冷冻干燥、恒温真空干燥制得磺烷基醚环糊精衍生物。2.根据权利要求1所述的磺烷基醚环糊精衍生物的合成方法，其特征在于:氢氧化钠的质量为环糊精质量的0.2?0.7倍，氢氧化钠水溶液的质量百分比浓度为12?40%。3.根据权利要求1所述的磺烷基醚环糊精衍生物的合成方法，其特征在于:环糊精为α -环糊精、β -环糊精或γ -环糊精。4.根据权利要求1所述的磺烷基醚环糊精衍生物的合成方法，其特征在于:季铵盐类催化剂为苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵或十四烷基三甲基氯化铵中的一种或多种。5.根据权利要求1或4所述的磺烷基醚环糊精衍生物的合成方法，其特征在于:季铵盐类催化剂的质量为环糊精质量的0.5?1%。6.根据权利要求1所述的磺烷基醚环糊精衍生物的合成方法，其特征在于:超声波的频率15?60kHz，滴加磺烷基化试剂的时间为0.5?3h。7.根据权利要求1所述的磺烷基醚环糊精衍生物的合成方法，其特征在于:磺烷基化试剂为1，4- 丁烷磺内酯或1，3-丙烷磺内酯。8.根据权利要求1或7所述的磺烷基醚环糊精衍生物的合成方法，其特征在于:环糊精与磺烷基试剂的摩尔比为1: 1.0?1.02x，X为环糊精平均取代度。9.根据权利要求1所述的磺烷基醚环糊精衍生物的合成方法，其特征在于:磺烷基化反应时间3?6小时，反应温度40?85°C。10.根据权利要求1所述的磺烷基醚环糊精衍生物的合成方法，其特征在于:膜为超滤膜或纳滤膜；或者膜为无机膜或有机膜。
【专利摘要】本发明属于环糊精衍生物制备技术领域，具体涉及一种磺烷基醚环糊精衍生物的合成方法。本发明所述的磺烷基醚环糊精衍生物的合成方法是先将倍他环糊精加入到氢氧化钠水溶液中，加入季铵盐类催化剂，在超声波条件下滴加磺烷基化试剂后再进行磺烷基化反应，得到磺烷基醚环糊精衍生物溶液，然后通过膜分离除去其中的杂质，最后经喷雾干燥、冷冻干燥、恒温真空干燥制得磺烷基醚环糊精衍生物。本发明反应时间短，磺烷基化试剂短时间在碱溶液中不会发生自身降解，从而产生杂质。由于工艺中的磺烷基化试剂不是过量反应，无需再将过量烷基化试剂采用碱进行降解，既节约原料，又保护了环境。
【IPC分类】C08B37/16
【公开号】CN104974275
【申请号】CN201510459778
【发明人】王丽萍, 毕方玉, 许维成, 王哲, 王芳
【申请人】淄博千汇生物科技有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年7月30日