CN108409706A - 一种18-冠醚-6的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种18‑冠醚‑6的合成办法，该方法为：在工业微波反应器中依次加入1摩尔份对甲基苯磺酸二元醇酯，1.01～1.5摩尔份的二元醇，2‑20摩尔份碱，0～10摩尔份溶剂，于0℃～40℃下反应10分钟至5小时，反应结束后，再经除盐分离、萃取、蒸除溶剂、减压蒸馏粗产物，得到18‑冠醚‑6。该技术具有室温进行、反应时间超短、省人工、产率高、可采用水作溶剂的特点，适用于工业化生产，能大幅降低成本、节能、并提高产量，有很显著地经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种18-冠醚-6的高速高收率合成方法。
背景技术
冠醚，是分子中含有多个-氧-亚甲基-结构单元的大环多醚。常见的冠醚有15-冠-5、18-冠-6，冠醚的空穴结构对离子有选择作用，在有机反应中可作催化剂。目前，已合成的冠醚有数百种，但实际被应用的却只有30几种，其中产量最大的是18-冠-6(1,4,7,10,13,16-六氧环十八烷C12H24O6)。它为白色晶体，熔点38-39.5℃，沸点116℃/26.6Pa，它在有机合成中常被用作相转移催化剂。
其合成方法主要有2种：(1)由低聚甘醇的二氯化物和低聚甘醇合成；(2)由低聚甘醇和二甲苯磺酸酯(tosylate)合成。这两种方法，实际生产中，反应产率低于40％，都采用普通的加热搪瓷反应釜，需要长时间的回流加热，造成原料与人工成本高，能耗高、而产量有限。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种18-冠醚-6的高速高收率合成方法。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种18-冠醚-6的合成方法，所述的方法按照如下步骤进行制备：
在工业微波反应器中，将对甲基苯磺酸二元醇酯、二元醇、碱性物质，以及溶剂混合均匀，于0℃～40℃下反应0.2～5小时，反应结束后，所得反应液经后处理得到目标产物18-冠醚-6；所述对甲基苯磺酸二元醇酯、二元醇、碱性物质、溶剂的物质的量之比为1：1.01～1.5：2～20：0～10(所述的溶剂量可以为0)。
进一步，优选的，所述的对甲基苯磺酸二元醇酯选自三甘醇双对甲基苯磺酸酯、二甘醇双对甲基苯磺酸酯、乙二醇双对甲基苯磺酸酯、四甘醇双对甲基苯磺酸酯、五甘醇双对甲基苯磺酸酯，但不局限于此。
进一步，优选的，所述的二元醇选自乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、五甘醇之一，但不局限于此。
进一步，优选的，所述的碱性物质选自氢氧化钾或氢氧化钠，但不局限于此。
再优选的，所述溶剂选自水、四氢呋喃、1,4-二氧六环、甲苯或乙二醇二甲醚，但不局限于此。
更进一步，较为具体的，本发明所述的反应液的后处理方法为：反应结束后，将所得反应液经离心分离，萃取、得有机相蒸除溶剂、减压蒸馏粗产物，得到目标产物18-冠醚-6。
再进一步，所述的萃取剂为氯仿、乙醚或甲苯。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明所述的反应在工业微波反应器中进行，反应速度比常规方法要加快数十甚至数千倍，反应在室温下进行、反应时间超短、省人工、产率高、可采用水作溶剂，适用于工业化生产，能大幅降低成本、节能、并提高产量，有很显著地经济效益。
附图说明
图1是本发明所合成的18-冠醚-6的核磁氢谱，为3.68处的单峰；
具体实施方式
本发明的原理是利用微波加速经典的Williamson醚化反应。
下面根据附图和实施例进一步说明本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。
实施例1：
在工业微波反应器中依次加入1摩尔份三甘醇双对甲基苯磺酸酯，1.01摩尔份的三甘醇，2摩尔份氢氧化钾，于0℃下反应5小时，反应结束后，再经除盐分离、萃取、蒸除溶剂、减压蒸馏粗产物，得到18-冠醚-6，收率45％。
实施例2：
在工业微波反应器中依次加入1摩尔份三甘醇双对甲基苯磺酸酯，1.5摩尔份的三甘醇，20摩尔份氢氧化钾，10摩尔份四氢呋喃，于40℃下反应0.2小时，反应结束后，再经除盐分离、萃取、蒸除溶剂、减压蒸馏粗产物，得到18-冠醚-6，收率48％。
实施例3：
在工业微波反应器中依次加入1摩尔份三甘醇双对甲基苯磺酸酯，1.1摩尔份的三甘醇，4摩尔份氢氧化钾，3摩尔份水，于25℃下反应30分钟，反应结束后，再经除盐分离、萃取、蒸除溶剂、减压蒸馏粗产物，得到18-冠醚-6，收率54％。
实施例4:
在工业微波反应器中依次加入1摩尔份二甘醇双对甲基苯磺酸酯，1.3摩尔份的四甘醇，4摩尔份氢氧化钠，2摩尔份1,4-二氧六环，于27℃下反应30分钟，反应结束后，再经除盐分离、萃取、蒸除溶剂、减压蒸馏粗产物，得到18-冠醚-6，收率58％。
实施例5：
在工业微波反应器中依次加入1摩尔份对乙二醇双对甲基苯磺酸酯，1.3摩尔份的五甘醇，2摩尔份氢氧化钾，1摩尔份水，于20℃下反应20分钟，反应结束后，再经除盐分离、萃取、蒸除溶剂、减压蒸馏粗产物，得到18-冠醚-6，收率55％。
实施例6：
在工业微波反应器中依次加入1摩尔份四甘醇双对甲基苯磺酸酯，1.5摩尔份的二甘醇，2摩尔份氢氧化钾，2摩尔份四氢呋喃，于20℃下反应1小时，反应结束后，再经除盐分离、萃取、蒸除溶剂、减压蒸馏粗产物，得到18-冠醚-6，收率45％。
Claims (7)
1.一种18-冠醚-6的合成方法，其特征在于，所述的方法按照如下步骤进行制备：
在工业微波反应器中，将对甲基苯磺酸二元醇酯、二元醇、碱性物质，以及溶剂混合均匀，于0℃～40℃下反应0.2～5小时，反应结束后，所得反应液经后处理得到目标产物18-冠醚-6；所述对甲基苯磺酸二元醇酯、二元醇、碱性物质、溶剂的物质的量之比为1：1.01～1.5：2～20：0～10。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的对甲基苯磺酸二元醇酯选自三甘醇双对甲基苯磺酸酯、二甘醇双对甲基苯磺酸酯、乙二醇双对甲基苯磺酸酯、四甘醇双对甲基苯磺酸酯或五甘醇双对甲基苯磺酸酯之一。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二元醇选自乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇或五甘醇之一。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碱性物质为氢氧化钾或氢氧化钠。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶剂选自水、四氢呋喃、1,4-二氧六环、甲苯或乙二醇二甲醚。
6.根据权利要求1～7之一所述的方法，其特征在于，所述的反应液的后处理方法为：反应结束后，将所得反应液经离心分离，萃取、得有机相蒸除溶剂、减压蒸馏粗产物，得到目标产物18-冠醚-6。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的萃取剂为氯仿、乙醚或甲苯。
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