本发明属于一种超分子化合物—穴醚222的制备方法领域，具体涉及一种制备穴醚222的工艺方法。
背景技术：
穴醚的三维内部空腔可以和外来离子紧密结合，形成的复合物被称为穴状化合物。结合能力最强的是较硬的阳离子，包括NH4+(铵离子)和镧系元素、碱金属、碱土金属的阳离子。穴醚利用分子中的氮和氧与这些离子配位，由于不同的离子与不同三维结构的穴醚结合能力不同，通过选取适当的穴醚，可以将不同的碱金属阳离子区分或分离出来。
但是，与冠醚之类的其他配位剂相比，穴醚与碱金属离子结合更紧密，选择性更强。通过配位，穴醚可以将一般情况下不溶于有机溶剂的盐类溶于另一相中，用作相转移催化剂，加快化学反应的速率，也可以稳定碱金属负离子，使碱化物和电子盐得以合成。
穴醚222是所有穴醚中应用最广泛的一种。比如，在血清检测中，可以用穴醚222来俘获钾离子，以测定血清中的钾离子含量。另外，在制作放射医学需要的显像用药物氟代脱氧葡萄糖(简称FDG)时，会使用穴醚222来络合反应物KF中的钾离子，提高放射性氟离子的亲核性，以便将氟连接到脱氧葡萄糖中。
目前工业上制备穴醚222的方法，主要采用以下合成路线：
由1,2-二(2-氨基乙氧基)乙烷与两个端基都被强离去基团(如卤素、甲磺酸基、对甲苯磺酸基等)取代的三乙二醇，在碳酸钠或碳酸钾作用下反应所制备。该制备方法有一个非常明显的缺陷，就是反应时间非常长，通常需要回流反应6天以上，导致合成周期长，设备使用费和能量使用费高。另外，收率也比较低，通常不超过40％。
鉴于上述制备穴醚222的工艺存在合成周期长，收率低，设备使用费和能量使用费高等问题。因此，本领域迫切需要寻找一种合成周期更短，收率更高的合成穴醚222的工业化生产方法具有非常重要的意义。
技术实现要素：
本发明之目的是提供一种制备穴醚222的工艺方法，其能够解决在制备过程中合成周期长，设备使用费和能量使用费高的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种制备穴醚222的工艺方法，其中，包括如下步骤：
步骤一、以三[(2-乙烯氧基)乙基]胺为原料，在Grubbs催化剂和碱金属盐催化作用下反应得到中间体；
步骤二、将步骤一中得到的所述中间体，在加氢催化剂催化作用下并加入氢源反应得到穴醚222。
优选地，步骤一中的所述Grubbs催化剂为Grubbs一代催化剂、Grubbs二代催化剂、Grubbs三代催化剂中的一种或多种。
优选地，步骤一中的所述碱金属盐为氯化钠、溴化钠、碘化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钾、溴化钾、碘化钾、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾中的一种或多种。
优选地，所述步骤一中的反应是在有机溶剂中进行的，所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、乙腈、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、2-丁酮、NMP中的一种或多种。
优选地，所述步骤一中的反应是在惰性的气体保护条件下进行的，所述惰性的气体是氮气或氦气。
优选地，所述步骤二中的加氢催化剂为钯炭、氢氧化钯炭、铂炭、二氧化铂、雷尼镍中的一种或多种。
优选地，所述步骤二中中间体与加氢催化剂的加氢催化反应是在有机溶剂中进行的，所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、乙腈、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、2-丁酮、NMP中的一种或多种。
优选地，所述步骤二中的氢源是氢气、甲酸钠、甲酸、甲酸肼中的一种或多种。
优选地，步骤一中的所述Grubbs催化剂的用量为0.0001-1当量，所述碱金属盐的用量为0.0001-5当量；
步骤二中的所述加氢催化剂的用量为0.0001-1当量。
优选地，所述步骤一中的反应温度为-20～200℃；所述步骤二中的反应温度为-20～200℃。
本发明的制备穴醚222的工艺方法相比于现有技术具有如下优点：
1、本发明的工艺方法反应周期短，只需要在2天内即可反应完成。
2、本发明的工艺方法合成工艺简单、反应条件温和，且穴醚222产物的产率较高，反应操作简便，适用范围更广，能充分满足产品工业化生产的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例或现有技术中的技术方案，下面将对示例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的制备穴醚222的工艺方法的流程结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构及技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
图1为本发明的制备穴醚222的工艺方法的流程结构示意图，如图1所示，本发明提供了一种制备穴醚222的工艺方法，其中，包括如下步骤：
步骤一、以三[(2-乙烯氧基)乙基]胺为原料，在Grubbs催化剂和碱金属盐催化作用下反应得到中间体；
步骤二、将步骤一中得到的中间体，在加氢催化剂催化作用下并加入氢源反应得到穴醚222。
需要说明的是，本发明制备的超分子化合物穴醚222能够广泛应用于分析检测、相转移催化、生命科学等领域。
在本发明的进一步实施例中，步骤一中的Grubbs催化剂为Grubbs一代催化剂、Grubbs二代催化剂、Grubbs三代催化剂中的一种或多种，或者为其他Grubbs催化剂，在此不再一一赘述。
在本发明的进一步实施例中，步骤一中的碱金属盐为氯化钠、溴化钠、碘化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钾、溴化钾、碘化钾、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾中的一种或多种。
在本发明的进一步实施例中，步骤一中的反应是在有机溶剂中进行的，有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、乙腈、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、2-丁酮、NMP中的一种或多种。
在本发明的进一步实施例中，步骤一中的反应是在惰性的气体保护条件下进行的，惰性的气体是氮气或氦气。在此惰性的气体保护条件下进行反应，会使得反应进行更纯粹，不易受空气的干扰，进而使得反应结果更准确。
在本发明的进一步实施例中，步骤二中的加氢催化剂为钯炭、氢氧化钯炭、铂炭、二氧化铂、雷尼镍中的一种或多种。
在本发明的进一步实施例中，步骤二中的中间体与加氢催化剂的加氢催化反应是在有机溶剂中进行的，有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、乙腈、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、2-丁酮、NMP中的一种或多种。
在本发明的进一步实施例中，步骤二中的氢源选自氢气、甲酸钠、甲酸、甲酸肼中的一种或多种。
在本发明的进一步实施例中，步骤一中的Grubbs催化剂的用量为0.0001-1当量，碱金属盐的用量为0.0001-5当量，步骤二中的加氢催化剂的用量为0.0001-1当量。在该范围内进行的反应产率更高，反应时间更快。
在本发明的进一步实施例中，步骤一中的反应温度为-20～200℃，步骤二中的反应温度为-20～200℃。在该反应温度条件下进行的反应产率更高，反应时间更快。
以下结合具体示例对本发明做进一步说明，当然具体示例是用于说明本发明而不是用于限制本发明的范围。
示例1制备穴醚222的工艺方法
本示例为制备穴醚222的工艺方法，包括如下步骤：
步骤一：中间体的制备
在本示例中，该步骤是在氮气的保护作用下进行的。
首先，向20L反应釜中依次加入10L二氯甲烷、100g碘化钠和3kg三[(2-乙烯氧基)乙基]胺，搅匀；
然后，再向其中加入10g Grubbs一代催化剂，室温搅拌反应6小时，反应完成。
最后，将反应液依次用硅藻土和氧化铝过滤，滤液旋干得到浆状中间体。
步骤二：穴醚222的制备
首先，在室温条件下进行搅拌，向20L反应釜中依次加入10L乙醇和上一步所得到的浆状中间体，搅匀。
然后，再向其中加入25g钯炭催化剂，在2个大气压氢气氛围下加氢反应6小时，反应完成。
最后，将反应液依次用硅藻土和氧化铝过滤，滤液旋干得到浆状物穴醚222。
需要说明的是，该浆状物穴醚222用甲苯-乙醇重结晶得到1.75kg白色固体纯品，HPLC纯度99.5％，收率70.44％，1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ3.69(s，12H)，3.60(t，12H)，2.64(t，12H)。
示例2制备穴醚222的工艺方法
本示例为制备穴醚222的工艺方法，包括如下步骤：
步骤一：中间体的制备
在本示例中，该步骤是在氦气的保护作用下进行的。
首先，向20L反应釜中依次加入10L甲醇、120g氯化钠和3kg三[(2-乙烯氧基)乙基]胺，搅匀；
然后，再向其中加入10g Grubbs二代催化剂，室温搅拌反应6小时，反应完成。
最后，将反应液依次用硅藻土和氧化铝过滤，滤液旋干得到浆状中间体。
步骤二：穴醚222的制备
首先，在室温条件下进行搅拌，向20L反应釜中依次加入10L乙二醇二乙醚和上一步所得到的浆状中间体，搅匀。
然后，再向其中加入25g铂炭催化剂，在2个大气压氢气氛围下加氢反应6小时，反应完成。
最后，将反应液依次用硅藻土和氧化铝过滤，滤液旋干得到浆状物穴醚222。
需要说明的是，该浆状物穴醚222用甲苯-乙醇重结晶得到1.94kg白色固体纯品，HPLC纯度99.2％，收率78.14％，1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ3.69(s，12H)，3.60(t，12H)，2.64(t，12H)。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于实施例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神及范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围及边界、或者这种范围及边界的等同形式内的全部变化及修改例。