專利名稱：一種合成對-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合成制備杯[8]芳烴衍生物的工藝方法，特別是涉及一種選擇性合成制 備對_[1_ (4-羥基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴的工藝方法。
背景技術(shù)：
杯芳烴是一類由對位取代苯酚與甲醛在堿性條件下縮合而成的具有獨特空腔結(jié)構(gòu)的 寡聚大環(huán)化合物。杯芳烴能結(jié)合中性有機分子、聚合物分子、金屬離子和陰離子，形成包 合物，因而在主-客體配位和仿生學(xué)中有廣泛應(yīng)用。為了使杯芳烴能結(jié)合大的有機客體分子， 就需要擴展杯芳烴空腔的大小，這方面已經(jīng)做了很多努力，有幾種深腔杯芳烴已經(jīng)通過在 杯芳烴上緣的衍生化合成出來(如A. Arduini， et al., Extension of the hydrophobic cavity of calix[4〗arene by "upper rim" fUnctionalization. Tetrahedron, 1992, 48: 905-912; R. K. Juneja^ et al.， Synthesis and characterization of rigid, deep-cavity calix[4]arenes. J. Am. Chem. Soc.， 1993， 115: 3818-3819; I. E. Lubitov, et al., New class of host molecules./ -l-Adamantylcalix[8] arenes. Synlett， 1993， 647-648等)。然而，深腔杯芳烴的化學(xué)及其應(yīng)用研究發(fā)展緩慢，因為這些化 合物缺乏高產(chǎn)率的合成方法。因此，研究開發(fā)新的杯芳烴衍生物合成方法具有重要意義。 Tung 等人(A novel host molecule p-[l-(4-hydroxypheriyl)-l-methylethyl]-calix[8]arene. Synthesis and complexation properties in non-aqueous polar solution, J. Chem. Soc.， Perkin Trans., 1997, 2: 185-188)曾報道了一種制備對-[1- (4-羥基苯基)小甲基乙基]杯[8]芳烴的 工藝方法，即在氮氣保護下，將溴化硼的二氯甲烷溶液滴加到在冰水浴中冷卻的溶解有對
(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴的二氯甲烷中，然后室溫下攪拌過夜，再將反 應(yīng)混合物與水混合，過濾、干燥得粗產(chǎn)品，最后從乙醇-水中重結(jié)晶，得到淡棕色粉末狀產(chǎn) 物，產(chǎn)率79%。我們的實驗研究發(fā)現(xiàn)，該方法存在一個嚴(yán)重問題該方法沒有指出控制滴 加溴化硼-二氯甲烷溶液的速度。事實上，滴加速度是影響反應(yīng)結(jié)果的關(guān)健因素之一，如 不控制滴加溴化硼-二氯甲垸溶液的速度，將導(dǎo)致反應(yīng)過程不易控制、重結(jié)晶中會出現(xiàn)乳 化現(xiàn)象等，導(dǎo)致目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)率降低，而且不穩(wěn)定。此外，各反應(yīng)物之間的配比及濃度、各 步反應(yīng)條件的控制也是影響反應(yīng)結(jié)果的重要因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決對-[l- (4-羥基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴合成制備中，反應(yīng)過程操 作不易控制、目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)率較低等問題，提供一種工藝流程更合理、反應(yīng)過程易于操控、 目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)率較高的選擇性合成目標(biāo)產(chǎn)物的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的
A. 將對-[l- (4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴加入到低溫冷卻的二氯甲烷溶劑 中，攪拌使其溶解；
B. 在惰性氣體保護及攪拌下，向上述體系中滴加溴化硼的二氯甲烷溶液，滴加完后 使溫度升至室溫，在室溫下繼續(xù)攪拌12-18h;滴加的以二氯甲烷為溶劑的溴化硼溶液濃度 為0.05-0.10g/mL，加入的溴化硼與對-[l- (4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴的質(zhì)量之 比為1.2:1-1.5:1，滴加速度控制為5-60滴/min;
C. 將所得反應(yīng)產(chǎn)物混合物傾入到蒸餾水中，并劇烈攪拌35-50min，過濾，用水洗滌 沉淀，干燥沉淀，得粗產(chǎn)品；
D. 用無水乙醇對粗產(chǎn)品進行重結(jié)晶，并干燥沉淀，得目標(biāo)產(chǎn)物為淡棕色粉末固體。 所述B步中滴加的優(yōu)選速度為5-15滴/min。
所述A步中低溫指溫度為O-l(TC,優(yōu)選的溫度范圍為0-5°C。 所述B步中惰性氣體可以是高純氮氣，或氦氣，或氬氣。
所述C步中將所得反應(yīng)產(chǎn)物混合物傾入到蒸餾水后，所得的總體積是所得反應(yīng)產(chǎn)物混 合物體積的6-7倍。
所述C步中的干燥溫度為50-10(TC，干燥時間為1.5-3h。 所述D步中的干燥溫度為50-100°C，干燥時間為1.5-3h。
所述A步中的對-[l- (4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴可采用發(fā)明人自制或其它 可購買的途徑或他人通過實驗室制備得到，其中自制的合成方法已申請中國發(fā)明專利，專 利(申請)號200810031422.X，其自制的制備過程為往250mL四口燒瓶中依次加入 17.0g(0.070mol)2- (4-羥基苯基)-2- (4-甲氧基苯基)丙垸(自制，其合成方法已申請中國 發(fā)明專利，專利申請?zhí)?00710035967.3)、 3.95g多聚甲醛、0. 6mL10mol/L氫氧化鈉和78mL 二甲苯；構(gòu)建具有氮氣保護、攪拌、油浴加熱、回流和油水分離功能的化學(xué)合成裝置系統(tǒng)， 反應(yīng)器是其中的一部分；在高純氮氣保護和劇烈攪拌下，將反應(yīng)物混合物從室溫加熱至回 流，控制升溫過程時間為2.5h，并保持回流4.5h;停止回流后，逐漸冷卻至室溫；抽濾反 應(yīng)產(chǎn)物混合物，濾出沉淀依次用甲苯、石油醚、丙酮和水洗滌，并在烘箱中105。C下干燥
2h;然后用氯仿重結(jié)晶，并在80'C下干燥2 h，最后制得目標(biāo)產(chǎn)物為白色粉末固體，重9.9g， 產(chǎn)率55.5%。分析表征數(shù)據(jù)證實了目標(biāo)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。熔點(Mp)〉30(TC。目標(biāo)產(chǎn)物分子式為 C136Ht44016,元素含量計算值為C, 80.31%; H， 7.09%;實測值為C, 79.92%; H, 7.18%。 ^和"CNMR數(shù)據(jù)為:Sh(cdci3)9.56(1H， 0H， s)， 7.06 (2H， ArH, d)， 6.84 (2H, ArH, s)， 6.76 (2H， ArH， d)， 3.73 (3H， OCH3， s)， 4.27,3.35 (2H， CH2， 2Xd)， 1.48 (6g， CH3-C-CH3， s) ; Sc(cdci3) 157.25， 146.52, 144.62, 142.64， 128.55, 127.62， 126.78， 113.17 (ArC)， 55.01 (OCH3), 41.52 (-C-), 32.07 (-CH2-)， 31.22和30.70 (-CH3)?？煸愚Z擊電離質(zhì) 譜(FAB-MS)負(fù)離子模式監(jiān)測到分子式量為2032。
本發(fā)明的有益效果為由于控制了反應(yīng)物之一的滴加速度，使得反應(yīng)體系中不會出現(xiàn) 反應(yīng)物局部過濃的現(xiàn)象，這樣有利于反應(yīng)物之間在低濃度下形成穩(wěn)定的配合物，減少了副 反應(yīng)發(fā)生的幾率，可以提高產(chǎn)率，而且反應(yīng)過程易于操作控制。本方法工藝流程簡便，目 標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)率較高。通過本發(fā)明的制備方法所得的目標(biāo)產(chǎn)率可高達88.9%以上，比原有的制 備方法79%的產(chǎn)率提高了百分之十幾。效率也有很大提高。
具體實施例方式
以下實施例旨在說明本發(fā)明而不是對本發(fā)明的進一步限定，本發(fā)明可以按
發(fā)明內(nèi)容
所述的任一方式實施。 實施例l
往250mL四口燒瓶中加入25mL干燥的二氯甲烷，冰水浴中冷卻至內(nèi)溫3.5°C，加入 1.0125g對-[1- (4-甲氧基苯基)-l-甲基乙基]杯[S]芳烴(自制，其合成方法已申請中國發(fā)明 專利，專利申請?zhí)?00810031422.X),攪拌使其溶解；構(gòu)建具有惰性氣體保護、攪拌、低 溫控制功能的化學(xué)合成裝置系統(tǒng)，反應(yīng)器是其中的一部分；在高純氮氣保護和劇烈攪拌下， 借助恒壓滴液漏斗，往反應(yīng)器中滴加25 mL溴化硼的二氯甲烷溶液，濃度為0.060g/mL， 滴加速度控制為10滴/min;滴加完后撤除冰水浴，再在室溫下繼續(xù)攪拌反應(yīng)混合物15h; 撤除氮氣保護，往反應(yīng)混合物中傾入200mL蒸餾水，并劇烈攪拌40min;抽濾反應(yīng)產(chǎn)物 混合物，用水洗滌沉淀，濾餅在烘箱中8(TC下干燥2.5 h，得粗產(chǎn)品；然后用無水乙醇重 結(jié)晶，沉淀在8(TC下干燥2 h，最后制得目標(biāo)產(chǎn)物為淡棕色粉末固體，重0.8594g，產(chǎn)率 89.83%。分析表征數(shù)據(jù)證實了目標(biāo)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。熔點(Mp)300。C。目標(biāo)產(chǎn)物分子式為 C128H128016，元素含量計算值為C， 80.00%; H， 6.67%;實測值為C, 80.10%; H, 6.66%。 ^和"CNMR數(shù)據(jù)為S h[(cd3)2so〗9.08(1H， 0H， s)， 8.93(1H， OH， s)， 6.89 (2H， ArH，
d)， 6.69 (2H， ArH， s)， 6.58 (2H， ArH， d)， 3.70 (2H， CH2， s)， 1.38 (6H， CH3， s) ; Sc[(cd3)2so] 154.82, 148.37, 142.42, 140.68， 127.10, 126.98, 126.16, 114.45 (ArC)， 40.80(-C-)， 31.02 (CH2),和30.72 (-CH3)?？煸愚Z擊電離質(zhì)譜(FAB-MS)負(fù)離子模式監(jiān) 測到分子式量為1920。 實施例2
往250mL四口燒瓶中加入25mL干燥的二氯甲垸，冰水浴中冷卻至內(nèi)溫3.5°C，加入 1.0175g對-[l- (4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴，攪拌使其溶解；構(gòu)建具有惰性氣 體保護、攪拌、低溫控制功能的化學(xué)合成裝置系統(tǒng)，反應(yīng)器是其中的一部分；在高純氮氣 保護和劇烈攪拌下，借助恒壓滴液漏斗，往反應(yīng)器中滴加25 mL溴化硼的二氯甲烷溶液， 濃度為0.060g/mL，滴加速度控制為6滴/min;滴加完后撤除冰水浴，再在室溫下繼續(xù)攪 拌反應(yīng)混合物15h;撤除氮氣保護，往反應(yīng)混合物中傾入200 mL蒸餾水，并劇烈攪拌40 min;抽濾反應(yīng)產(chǎn)物混合物，用水洗滌沉淀，濾餅在烘箱中80'C下干燥2.5h，得粗產(chǎn)品； 然后用無水乙醇重結(jié)晶，沉淀在8(TC下干燥2 h，最后制得目標(biāo)產(chǎn)物為淡棕色粉末固體， 重0.8812g,產(chǎn)率91.66%。分析表征數(shù)據(jù)證實了目標(biāo)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)(具體數(shù)據(jù)同實施例l)。 實施例3
往250mL四口燒瓶中加入20mL干燥的二氯甲烷，冰水浴中冷卻至內(nèi)溫3.5°C，加入 1.00268對-[1- (4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴，攪拌使其溶解；裝置同實施例l; 往反應(yīng)器中滴加20 mL溴化硼的二氯甲烷溶液，濃度為0.06g/mL，滴加速度控制為6滴/min。 其它工藝流程步驟同實施例1。制得目標(biāo)產(chǎn)物為淡棕色粉末0.8423g,產(chǎn)率88.91%。分析 表征數(shù)據(jù)證實了目標(biāo)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)(具體數(shù)據(jù)同實施例l)。
權(quán)利要求
1.一種合成對-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴的方法，其特征在于A. 將對-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴加入到低溫冷卻的二氯甲烷溶劑中，攪拌使其溶解；B. 在惰性氣體保護及攪拌下，向上述體系中滴加溴化硼的二氯甲烷溶液，滴加完后使溫度升至室溫，在室溫下繼續(xù)攪拌12-18h；滴加的以二氯甲烷為溶劑的溴化硼溶液濃度為0.05-0.10g/mL，加入的溴化硼與對-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴的質(zhì)量之比為1.21-1.5:1，滴加速度控制為5-60滴/min。C. 將所得反應(yīng)產(chǎn)物混合物傾入到蒸餾水中，并劇烈攪拌35-50min，過濾，用水洗滌沉淀，干燥沉淀，得粗產(chǎn)品；D. 用無水乙醇對粗產(chǎn)品進行重結(jié)晶，并干燥沉淀，得目標(biāo)產(chǎn)物為淡棕色粉末固體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成對-[l- (4-羥基苯基)小甲基乙基]杯[8]芳烴的方 法，其特征在于，所述A步中低溫指溫度為0-1(TC。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成對-[l- (4-羥基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴的方 法，其特征在于，所述B步中惰性氣體為高純氮氣，或氦氣，或氬氣。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成對-[l- (4-羥基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴的方 法，其特征在于，所述B步中滴加的速度為5-15滴/min。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成對-[l- (4-羥基苯基)小甲基乙基]杯[8]芳烴的方 法，其特征在于，所述C步中將所得反應(yīng)產(chǎn)物混合物傾入到蒸餾水后，所得的總體積是所 得反應(yīng)產(chǎn)物混合物體積的6-7倍。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成對-[l- (4-羥基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴的方 法，其特征在于，所述C步中的干燥溫度為50-100。C，干燥時間為1.5-3h。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成對-[l- (4-羥基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴的方 法，其特征在于，所述D步中的干燥溫度為50-10(TC，干燥時間為1.5-3h。
全文摘要
一種合成對-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴的工藝方法。將對-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴加入到低溫冷卻的二氯甲烷溶劑中，攪拌使其溶解；然后在惰性氣體保護及攪拌下，滴加溴化硼的二氯甲烷溶液，滴加完后使溫度升至室溫，在室溫下繼續(xù)攪拌；最后將反應(yīng)產(chǎn)物混合物與水混合，并劇烈攪拌；過濾，用水洗滌沉淀；干燥沉淀；用無水乙醇進行重結(jié)晶，得目標(biāo)產(chǎn)物為淡棕色粉末固體。方法特點與已報道方法相比，反應(yīng)過程易于操作控制，工藝流程更合理，提高了產(chǎn)率。
文檔編號C07C39/00GK101367713SQ200810143289
公開日2009年2月18日 申請日期2008年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者巍 劉, 毛友安, 鐘科軍 申請人:湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司