CN103739613B - 含有香豆素结构的杯[4]芳烃及其合成方法、用途 - Google Patents

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Abstract

含有香豆素结构的杯[4]芳烃及其合成方法、用途，涉及化学合成工艺技术领域，先将2，8，14，20-四丙基-5，11，17，23-四甲酰基-间苯二酚杯[4]、丙二酸二乙酯、哌啶和冰醋酸与乙醇混合后加热至75～80℃，保温反应至反应结束，然后将反应后的混合物与饱和食盐水混合后，过滤出沉淀物，取沉淀物用甲醇重结晶，得到高纯度的含有香豆素结构的杯[4]芳烃。本发明工艺反应条件温和，操作简单，可一锅一步反应将杯[4]芳烃母核上构筑4个香豆素环，产率较高。采用本发明方法所合成的含有香豆素结构的杯[4]芳烃具有良好的相转移催化作用。

Description

含有香豆素结构的杯[4]芳烃及其合成方法、用途
技术领域
本发明涉及化学合成工艺技术领域，特别是一类杯[4]芳烃的合成新技术及应用。
背景技术
研究表明杯[4]芳烃具有相转移催化和离子识别等性质，因此，目前的杯[4]芳烃大多用于相转移催化和离子识别中。
香豆素是一类天然界广泛存在的具有良好药理活性的有机化合物，其母核是芳香性共轭氧杂环，研究表明，香豆素除了可以作为香料使用之外还具有光敏性、抗病毒、抗菌等重要的药物活性。但是香豆素分子因其特殊的共轭结构决定其分子结构为片状，该结构水溶性差，故香豆素类药物因生物体吸收不好而导致药物活性得不到最大限度发挥。
如何将香豆素的活性更好的应用是一直以来人们很关注的一个课题，杯[4]芳烃因独特的相转移催化能力而有一定的水溶性，将香豆素母核制备成杯[4]芳烃，因为杯[4]芳烃特有的相转移能力会和香豆素的药理活性结合而导致含有香豆素结构的杯[4]芳烃在缓释药品和水溶性药物开发方面得到应用。遗憾的是目前尚未有文献报道合成具有香豆素结构的杯[4]芳烃。
发明内容
本发明目的是提一种母核上含有香豆素结构的杯[4]芳烃。
本发明结构如下：
      。
本发明首次公开了将香豆素结构合成到杯[4]芳烃母核上的上述含有香豆素结构的杯[4]芳烃，该结构的杯[4]芳烃除具有传统的杯[4]芳烃性质和具备香豆素自身特有的性质以外，还在相转移催化时可加快相转移催化速度。
本发明还提出了以上含有香豆素结构的杯[4]芳烃的合成方法。
先将2，8，14，20-四丙基-5，11，17，23-四甲酰基-间苯二酚杯[4]、丙二酸二乙酯、哌啶和冰醋酸与乙醇混合后加热至75～80℃，保温反应至反应结束，然后将反应后的混合物与饱和食盐水混合后，过滤出沉淀物，取沉淀物用甲醇重结晶，得到高纯度的含有香豆素结构的杯[4]芳烃。
本发明工艺反应条件温和，操作简单，可一锅一步反应将杯[4]芳烃母核上构筑4个香豆素环，产率较高。
另外，所述2，8，14，20-四丙基-5，11，17，23-四甲酰基-间苯二酚杯[4]、1丙二酸二乙酯、哌啶、冰醋酸和乙醇的投料摩尔比为1︰12︰0.1︰0.1︰845。该比例下反应产率最高。
为了保障反应顺利进行，且防止出现副产物，保温反应的温度为75～80℃，时间为18～22小时。
2，8，14，20-四丙基-5，11，17，23-四甲酰基-间苯二酚杯[4]和饱和食盐水的投料摩尔比为1︰2000。如饱和食盐水量少于该比例，则会导致沉淀不完全，如饱和食盐水量多于该比例，则造成不必要的浪费。
重结晶的溶剂为甲醇，可使重结晶的效果达到最好。
本发明还提出合成的含有香豆素结构的杯[4]芳烃的新用途：用于乙酸乙酯的水解时做为相转移催化剂使用。
采用本发明方法所合成的含有香豆素结构的杯[4]芳烃具有良好的相转移催化作用。
具体实施方式
       一、制备工艺：
1、制备2，8，14，20-四丙基-5，11，17，23-四甲酰基-间苯二酚杯[4]：
于250mL圆底烧瓶加入30mL三氟乙酸(TFA)，搅拌下向烧瓶中加入10mmol 2，8，14，20-四丙基-间苯二酚杯[4]与40mmol六亚甲基四胺（HMTA）混合物，加热至85℃保温24h后加入浓度为1g/ml的浓盐酸20mL，混合物在105℃继续反应约24h，此时体系中出现大量黄色固体。抽滤后用甲醇重结晶得到2，8，14，20-四丙基-5，11，17，23-四甲酰基-间苯二酚杯[4]黄色固体，收率为65%。
产物鉴定 2，8，14，20-四丙基-5，11，17，23-四甲酰基-间苯二酚杯[4]，产率：65%，熔点：294-296℃。
IR(KBr,cm-1): 3358(m), 2957(m), 2868(m), 1636(vs), 1463(s), 1379(m), 1241(m).;
1H-NMR(600MHz,CDCl3):δppm ,0.99 -1.02 (t,J=7.2,12H), 1.33-1.37(q,J=7.2,8H), 2.18(br,8H), 4.36-4.39(t,J=7.2,4H), 7.42(s,4H), 10.29(s,4H);  13C-NMR(600MHz,CDCl3):δppm , 13.8, 20.8, 31.3, 34.8, 110.6, 123.1, 123.5, 131.7, 156.0, 156.5, 195.8.
2、制备含有香豆素结构的杯[4]芳烃：
在100mL圆底烧瓶中加入1mmol 2，8，14，20-四丙基-5，11，17，23-四甲酰基-间苯二酚杯[4]，加50mL乙醇溶解后加12mmol丙二酸二甲酯，向其中加入10%mol的催化剂（由哌啶与冰醋酸各0.1 mmol），加热至75～80℃，保温反应，约20h后反应结束。
将反应后的混合物在搅拌下倒入200mL饱和食盐水中，析出大量红色固体，抽滤。
取滤饼水洗，再烘干得到红色粉末粗品。
粗产品经过甲醇重结晶得到红色粉末纯品，收率87%，熔点>300℃。
本步骤反应式为：
产物鉴定：
通过红外、氢谱、碳谱分析产品的红外、收率、熔点、核磁数据，该数据证明产物的正确性：
红外(KBr): 3552(w), 2956(m), 2866(w), 1740(vs), 1574(s), 1478(s), 1236(s), 1044(m), 743(m).；
1H-NMR(600MHz,DMSO-d6): δppm , 0.921 -0.946(t, J=7.2Hz, 6H), 0.953 -0.978(t, J=7.2Hz, 6H), 1.244-1.295(m, 8H), 2.129-2.168(m, 4H), 2.317-2.354(m, 4H),3.727(s, 12H) , 4.467-4.495(t, J=8.4Hz, 2H), 4.907-4.934(t, J=8.4Hz, 2H), 7.674(s, 4H), 8.738(s, 4H);  13C-NMR(600MHz, DMSO-d6) δppm ,13.76, 14.05, 20.60, 20.66, 51.68, 108.16, 109.44, 116.69, 128.98, 130.63, 146.89, 150.30, 156.32, 161.37, 163.83.
氢谱中9-10之间的信号消失证明醛基已经反应，7.647和8.738两中芳香氢的出现说明香豆素环已经构筑。红外中1574和1478处的信号同样显示母核上含有香豆素结构的杯[4]芳烃已成功构筑。
二、用途实施例：
将该含有香豆素结构的杯[4]芳烃应用于乙酸乙酯的水解时做为相转移催化剂使用，具体反应如下：
试验表明，在不加本发明合成的含有香豆素结构的杯[4]芳烃时，在80℃时，30min反应完全；当加入催化量的本发明合成的含有香豆素结构的杯[4]芳烃时，同样的温度下10min即可完全反应。
该例子表明：采用本发明方法所合成的含有香豆素结构的杯[4]芳烃具有良好的相转移催化作用。

Claims (6)

1.含有香豆素结构的杯[4]芳烃，其结构如下：
     。
2.如权利要求1所述含有香豆素结构的杯[4]芳烃的合成方法，其特征在于：先将2，8，14，20-四丙基-5，11，17，23-四甲酰基-间苯二酚杯[4]、丙二酸二乙酯、哌啶和冰醋酸与乙醇混合后加热保温反应至反应结束，然后将反应后的混合物与饱和食盐水混合后，过滤出沉淀物，取沉淀物用甲醇重结晶，得到高纯度的含有香豆素结构的杯[4]芳烃。
3.根据权利要求2所述含有香豆素结构的杯[4]芳烃的合成方法，其特征在于：所述2，8，14，20-四丙基-5，11，17，23-四甲酰基-间苯二酚杯[4]、丙二酸二乙酯、哌啶、冰醋酸和乙醇的投料摩尔比为1︰12︰0.1︰0.1︰845。
4.根据权利要求2所述含有香豆素结构的杯[4]芳烃的合成方法，其特征在于：保温反应的温度为75～80℃，时间为18～22小时。
5.根据权利要求2所述含有香豆素结构的杯[4]芳烃的合成方法，其特征在于：2，8，14，20-四丙基-5，11，17，23-四甲酰基-间苯二酚杯[4]和饱和食盐水的投料摩尔比为1︰2000。
6.如权利要求1所述含有香豆素结构的杯[4]芳烃用于乙酸乙酯的水解时做为相转移催化剂的应用。
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