五甲基五羟基五元瓜环及其制备方法
【专利摘要】本发明一种五甲基五羟基五元瓜环及其制备方法，具体地说是五甲基五羟基五元瓜环PPQ[5]的制备方法。属于改性瓜环的【技术领域】。本发明一种五甲基五羟基五元瓜环及其制备方法，是由五甲基五元瓜环SPMeQ[5]为原料，与过硫酸钠在水溶液中加热反应，生成物经分离而得到的一种五甲基五羟基五元瓜环PPQ[5]，所指的五甲基五羟基五元瓜环PPQ[5]化学式为：{[(C35H40N20O15)]·10(H2O)}。本发明公开了PPQ[5]的工艺步骤和工艺条件。本发明专利1）所使用的合成方法具有操作简单，产率高等特点。2）利用瓜环的特殊结构，可用于瓜环配位化学和超分子自组装等方面的研究。
【专利说明】五甲基五羟基五元瓜环及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明一种五甲基五羟基五元瓜环及其制备方法，具体地说是五甲基五羟基五元 瓜环PPQ[5]及其制备方法。属于改性瓜环【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 瓜环（Cucurbit[/?]urils，Q[/?]s)具有由η个苷脲单元和2n个亚甲基桥连起 来的大环笼状化合物，其两个开口端边沿"镶嵌"着一圈羰基氧原子，因而具有与金属 离子配位的能力，进而形成多种结构特征的瓜环基配合物以及配位聚合物。羟基瓜环 (perhydroxycucurbit[/? ]uriI，（HO)2nQ[/? ]s)，因其外壁还具有多个轻基活性基团，使轻基 取代瓜环不仅保持了普通瓜环的结构以及性质等特征，其外壁羟基的反应活性以及与金属 离子的配位作用，使得羟基取代瓜环在多维多层次自组装、分子识别、分子器件、主客体化 学及超分子化学等前沿科学以及材料研究等实际应用方面都有着更好的发展前景。目前羟 基取代瓜环的合成一般都以普通瓜环为原料，但通常产率不高，如普通五元瓜环或六元瓜 环为原料得到的羟基瓜环的产率不超过45%，而七元瓜环或八元瓜环为原料得到的羟基瓜 环的产率甚至不超过5%(]〇113.￥.，361￥3口31311111，011〇.!1.，6七317；4?.泛6--· 5bc. 2003，125，10186)。这大大阻碍了瓜环化学在上述领域的发展。由于普通瓜环可氧 化的位置较多，不仅可能产生过多的羟基化位置，使进一步的衍生化难于控制，同时也是造 成瓜环氧化分解、产率低下的主要原因。因此我们尝试利用烷基取代瓜环来代替普通瓜环， 这样可减少羟基化位置，同时还有可能给出更多的结构特异的羟基瓜环。本发明中，我们选 用的单取代五甲基五元瓜环SPMeQ[5]，其腰上有一半的位置被不能羟基化的甲基取代，因 此，可获得只有五个羟基的新型羟基瓜环PPQ[5]。这不仅限制了可氧化的位置，同时还可能 减小过多氧化对瓜环的分解破坏，可提高羟基瓜环的产率。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于制备一种高产率的羟基瓜环，即五甲基五羟基五元瓜环 PPQ[5]。
[0004] 本发明一种五甲基五羟基五元瓜环，由五甲基五元瓜环SPMeQ[5]为原料，与过硫 酸钠在水溶液中加热反应，生成物经分离而得到的一种五甲基五羟基五元瓜环PPQ[5]，所 指的五甲基五羟基五元瓜环PPQ[5]化学式为： ([(C35H40N20O15)] ·IO(H2O)I五甲基五羟基五元瓜环PPQ[5]的结构式为：
【权利要求】
1. 一种五甲基五羟基五元瓜环，其特征是由五甲基五元瓜环SPMeQ[5]为原料，与过硫 酸钠在水溶液中加热反应，生成物经分离而得到的一种五甲基五羟基五元瓜环PPQ[5]，所 指的五甲基五羟基五元瓜环PPQ[5]化学式为： ([(C35H40N20O15)] ? IO(H2O)I 五甲基五羟基五元瓜环PPQ[5]的结构式为：
〇
2. 如权利要求1所述的一种五甲基五元瓜环的制备方法，其特征是按下列步骤进行： (1) 将五甲基五元瓜环SPMeQ [5]和过硫酸钠按摩尔比1:5?7称量，混合均匀后倒入 三口烧瓶中； (2) 向上述混合物中按照每克五甲基五元瓜环加45-50ml蒸馏水的比例加入蒸馏水； (3) 将步骤（2)中得到的乳浊液在75°C条件下加热反应7-8小时，得到五甲基五羟基 五元瓜环PPQ [5]的混合物； (4) 将得到的PPQ[5]的混合物蒸干，得到混合物固体； (5) 向混合物固体加二甲基亚砜DMSO溶解，减压抽滤去掉不溶物滤渣，保留DMSO滤 液； (6) 向DMSO溶液中加入无水乙醇，产生沉淀，并继续加乙醇使沉淀完全； (7) 将步骤（6)的沉淀减压抽滤，并用无水乙醇洗涤沉淀3-4次，得到五甲基五羟基五 元瓜环PPQ[5]粗品； (8) 将PPQ[5]粗品，经氢离子型Dowex柱层析分离，得到五甲基五羟基五元瓜环 PPQ[5]纯品。
3. 根据权利要求2所述的一种五甲基五元瓜环的制备方法，其特征是：当五甲基五元 瓜环SPMeQ[5]、过硫酸钠 Na2S2O8按摩尔比1 : 6时，五甲基五羟基五元瓜环PPQ[5]产率最 商。
4. 根据权利要求2所述的一种五甲基五元瓜环的制备方法，其特征是：柱层析所 用固定相为D ow e X 5 OW X 2氢离子型；淋洗液为冰乙酸，水和盐酸的混合溶液，其中盐酸 浓度为〇. 1?〇. 5mol/L,冰醋酸和水的体积比为1 :1,冰醋酸和水和浓盐酸的体积比为 500:500:8. 5 ?42. 5。
【文档编号】C07D487/22GK104341428SQ201410512568
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】赵文暄, 王传增, 张云黔, 薛赛凤, 陶朱, 祝黔江 申请人:贵州大学