一种氮氧环蕃的高度稀释制备方法技术

一种氮氧环蕃的高度稀释制备方法，包括以下步骤：步骤1)，在三颈瓶中加入干燥的CH2Cl2、吡啶及苯胺衍生物后搅拌；步骤2)，用无水处理过的CH2Cl2溶解1,1′‑二茂铁二甲酰氯，向三颈瓶中缓慢滴加，滴加完毕后先在常温下进行反应，再缓慢升温，回流；用薄层色板监测反应进程，当其中一个原料点消失，停止反应；步骤3)，蒸除溶液中的二氯甲烷，余液用水多次洗涤，将收集到的有机相用无水MgSO4干燥后减压蒸除溶剂，再向余液中拌入硅胶，选择洗脱剂：V石油醚:V乙酸乙酯＝3:1洗脱，过柱纯化，得到最终的氮氧环蕃。本发明专利技术能够简化环蕃的合成过程，提高其产率与荧光强度，节省加工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种氮氧环蕃的高度稀释制备方法
本专利技术属于大环化合物制备领域，具体涉及一种氮氧环蕃的高度稀释制备方法。
技术介绍
环蕃是超分子化学中的一个重要分支，越来受到人们的关注，它是人类模拟酶研究中发现的一类新化合物，对其进行适当的修饰，如改变环的形状和大小或引入具有活性的基团，可能产生理想的酶模型。分子识别是主体(或受体)对客体(或底物)选择性的结合并产生一些特定功能的过程，包括所有阳离子、阴离子及中性有机、无机或生物分子的识别，尤其是含氮和氧原子的环蕃，具有许多特异的性质，有更重要的研究价值，已经成为材料、化学、药物、生物等学科的研究热点。但是环蕃的合成相对比较困难，尤其是它的纯化更不易，主要是因为副产物较多，而且通常副产物与目标产物的极性很相似，这对纯化带来了很大的困难，结果导致产率很低，很难超越达到50％的产率，为了提高产率人们做了大量的研究。目前报道的优化的合成方法主要有模板法和高度稀释法。但是模板法要选择出合适孔径的金属离子不是很容易的，所以高度稀释法更为常用，即使产率偏低，副产物较多，溶剂消耗量大。曾经有文献报道，使用1,1′-二茂铁二甲酸直接与醇反应制备环蕃，催化剂和吸水剂用浓硫酸，但是它的氧化性太强而阻碍了反应，原则上也可以通过携水剂将水及时带出，促使反应向正方向进行。环蕃高温聚合严重，合成一般选择在低温下反应，大量实验表明低温有利于环的形成。后处理时，首先粗产品使用水洗除去生成的吡啶盐和部分聚合产物。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种氮氧环蕃的高度稀释制备方法，能够简化环蕃的合成过程，提高其产率与荧光强度，节省加工成本。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案包括以下步骤：步骤1)，加入干燥的CH2Cl2、吡啶及苯胺衍生物后搅拌；步骤2)，用无水处理过的CH2Cl2溶解1,1′-二茂铁二甲酰氯，向三颈瓶中缓慢滴加，滴加完毕后先在常温下进行反应，再缓慢升温，回流；用薄层色板监测反应进程，当其中一个原料点消失，停止反应；步骤3)，蒸除溶液中的二氯甲烷，余液用水多次洗涤，将收集到的有机相用无水MgSO4干燥后减压蒸除溶剂，再向余液中拌入硅胶，采用洗脱剂进行洗脱，选择洗脱剂：V石油醚:V乙酸乙酯＝3:1，过柱纯化，得到最终的氮氧环蕃。优选的，所述的步骤1)在三颈瓶中，加入300～500mL无水CH2Cl2，0.003～0.006mol的吡啶，苯胺衍生物0.001～0.003mol；步骤2)用无水处理过的200～300mLCH2Cl2溶解0.001～0.003mol的1,1′-二茂铁二甲酰氯。优选的，所述1,1′-二茂铁二甲酰氯的制备方法包括以下步骤：首先，加入无水三氯化铝和二氯甲烷，搅拌均匀，然后再滴加二茂铁、二氯甲烷和的乙酰氯的混合液，滴加完毕后，在室温下反应，然后回流，用蒸馏水水解三氯化铝，水解完全后用二氯甲烷萃取，分去下层产物，上层水液用CH2Cl2萃取多次合并到产物中，用无水MgSO4干燥，滤去MgSO4，旋干溶剂，用水重结晶粗产品得红色针状晶体1,1'-二乙酰基二茂铁；然后，将得到的1,1'-二乙酰基二茂铁和NaClO溶液在避光环境下加热搅拌，加入NaClO溶液，过滤反应溶液，在滤液中加入HCl至呈酸性，产生橙黄色粉末状固体，用NaOH溶液溶解此固体，抽滤，滤液用HCl溶解并沉淀，抽滤得到棕黄色固体1,1′-二茂铁二甲酸；最后，将经过无水处理过的二氯甲烷作溶剂，吡啶作为缚酸剂，在得到的1,1′-二茂铁二甲酸中，加入草酰氯，温度控制在0℃，滴加完毕后，先室温反应，回流，停止反应；减压旋干二氯甲烷溶剂，得到黑红色的粗产品；再用石油醚重结晶，最后得到红色晶体1,1′-二茂铁二甲酰氯。优选的，所述1,1′-二茂铁二甲酰氯的制备方法包括以下步骤：(1)加入0.1～0.18mol无水三氯化铝和二氯甲烷60mL，搅拌均匀，再将0.03～0.06mol二茂铁、二氯甲烷100mL和0.1～0.16mol的乙酰氯18mL的混合液缓慢滴加，滴加完毕后，先在室温下反应5h，然后回流4h，停止反应，用100mL蒸馏水水解三氯化铝，水解完全后用二氯甲烷萃取，分去下层产物，上层水液用CH2Cl2萃取多次合并到产物中，用无水MgSO4干燥，滤去MgSO4，旋干溶剂，用水重结晶粗产品得红色针状晶体1,1'-二乙酰基二茂铁；(2)将10～20mmol得到的1,1'-二乙酰基二茂铁2～5g和100mL质量浓度为5％～8％的NaClO溶液在避光环境下搅拌，控制温度在44～50℃，分三次加入共20～50mL的NaClO溶液，搅拌反应10h，趁热过滤反应溶液，在滤液中加入质量浓度为5％～10％的HCl至呈酸性，在滴加过程中用玻璃棒搅拌，产生橙黄色粉末状固体，用NaOH溶液溶解此固体，抽滤，滤液再用质量浓度为5％～10％的HCl溶解并沉淀，抽滤得到棕黄色固体1,1′-二茂铁二甲酸；(3)将30mL经过无水处理过的二氯甲烷作溶剂，5～7mmol的吡啶作为缚酸剂，在2～3.5mmol得到的1,1′-二茂铁二甲酸中，加入1.5mL草酰氯，温度控制在0℃，滴加完毕后，先室温反应7h，回流5h，停止反应；减压旋干二氯甲烷溶剂，得到黑红色的粗产品；再在60～90℃下，用石油醚重结晶，最后得到红色晶体1,1′-二茂铁二甲酰氯。优选的，所述1,1′-二茂铁二甲酰氯的制备方法包括以下步骤：(1)加入0.18mol无水三氯化铝和二氯甲烷60mL，搅拌均匀，然后再将0.06mol二茂铁、二氯甲烷100mL和0.16mol的乙酰氯18mL的混合液缓慢滴加，滴加完毕后，先在室温下反应5h，然后回流4h，停止反应，用100mL蒸馏水水解三氯化铝，水解完全后用二氯甲烷萃取，分去下层产物，上层水液用CH2Cl2萃取多次合并到产物中，用无水MgSO4干燥，滤去MgSO4，旋干溶剂，用水重结晶粗产品得红色针状晶体1,1'-二乙酰基二茂铁；(2)将20mmol得到的1,1'-二乙酰基二茂铁5g和100mL质量浓度为8％的NaClO溶液在避光环境下搅拌，控制温度在44～50℃，4小时内分三次加入共50mL的NaClO溶液，搅拌反应10h，趁热过滤反应溶液，在滤液中缓慢加入质量浓度为10％的HCl至呈酸性，在滴加过程中用玻璃棒搅拌，产生橙黄色粉末状固体，用NaOH溶液溶解此固体，抽滤，滤液再用质量浓度为10％的HCl进行溶解并沉淀，抽滤得到棕黄色固体1,1′-二茂铁二甲酸；(3)将30mL经过无水处理过的二氯甲烷作溶剂，7mmol的吡啶0.3mL作为缚酸剂，在3.5mmol得到的1,1′-二茂铁二甲酸中，从恒压滴液漏斗将1.5mL草酰氯加入，温度控制在0℃，滴加完毕后，先室温反应7h，回流5h，停止反应；减压旋干二氯甲烷溶剂，得到黑红色的粗产品；再在60-90℃下，用石油醚重结晶，最后得到红色晶体1,1′-二茂铁二甲酰氯。优选的，所述步骤2)在常温下进行反应的反应时间为15～24h，回流时间为2～4h。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：环蕃的合成相对比较困难，尤其是它的纯化更不易，主要是因为副产物较多，而且通常副产物与目标产物的极性很相似，这对纯化带来了很大的困难，结果导致产率很低，很难超越达到30％的产率，为了提高产率人们做了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮氧环蕃的高度稀释制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)，加入干燥的CH2Cl2、吡啶及苯胺衍生物后搅拌；步骤2)，用无水处理过的CH2Cl2溶解1,1′‑二茂铁二甲酰氯，向三颈瓶中缓慢滴加，滴加完毕后先在常温下进行反应，再缓慢升温，回流；用薄层色板监测反应进程，当其中一个原料点消失，停止反应；步骤3)，蒸除溶液中的二氯甲烷，余液用水多次洗涤，将收集到的有机相用无水MgSO4干燥后减压蒸除溶剂，再向余液中拌入硅胶，采用洗脱剂进行洗脱，选择洗脱剂：V石油醚:V乙酸乙酯＝3:1，过柱纯化，得到最终的氮氧环蕃。

【技术特征摘要】
1.一种氮氧环蕃的高度稀释制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)，加入干燥的CH2Cl2、吡啶及苯胺衍生物后搅拌；步骤2)，用无水处理过的CH2Cl2溶解1,1′-二茂铁二甲酰氯，向三颈瓶中缓慢滴加，滴加完毕后先在常温下进行反应，再缓慢升温，回流；用薄层色板监测反应进程，当其中一个原料点消失，停止反应；步骤3)，蒸除溶液中的二氯甲烷，余液用水多次洗涤，将收集到的有机相用无水MgSO4干燥后减压蒸除溶剂，再向余液中拌入硅胶，采用洗脱剂进行洗脱，选择洗脱剂：V石油醚:V乙酸乙酯＝3:1，过柱纯化，得到最终的氮氧环蕃。2.根据权利要求1所述氮氧环蕃的高度稀释制备方法，其特征在于：步骤1)在三颈瓶中，加入300～500mL无水CH2Cl2，0.003～0.006mol的吡啶，苯胺衍生物0.001～0.003mol；步骤2)用无水处理过的200～300mLCH2Cl2溶解0.001～0.003mol的1,1′-二茂铁二甲酰氯。3.根据权利要求1所述氮氧环蕃的高度稀释制备方法，其特征在于：所述1,1′-二茂铁二甲酰氯的制备方法包括以下步骤：首先，加入无水三氯化铝和二氯甲烷，搅拌均匀，然后再滴加二茂铁、二氯甲烷和的乙酰氯的混合液，滴加完毕后，在室温下反应，然后回流，用蒸馏水水解三氯化铝，水解完全后用二氯甲烷萃取，分去下层产物，上层水液用CH2Cl2萃取多次合并到产物中，用无水MgSO4干燥，滤去MgSO4，旋干溶剂，用水重结晶粗产品得红色针状晶体1,1'-二乙酰基二茂铁；然后，将得到的1,1'-二乙酰基二茂铁和NaClO溶液在避光环境下加热搅拌，加入NaClO溶液，过滤反应溶液，在滤液中加入HCl至呈酸性，产生橙黄色粉末状固体，用NaOH溶液溶解此固体，抽滤，滤液用HCl溶解并沉淀，抽滤得到棕黄色固体1,1′-二茂铁二甲酸；最后，将经过无水处理过的二氯甲烷作溶剂，吡啶作为缚酸剂，在得到的1,1′-二茂铁二甲酸中，加入草酰氯，温度控制在0℃，滴加完毕后，先室温反应，回流，停止反应；减压旋干二氯甲烷溶剂，得到黑红色的粗产品；再用石油醚重结晶，最后得到红色晶体1,1′-二茂铁二甲酰氯。4.根据权利要求1所述氮氧环蕃的高度稀释制备方法，其特征在于：所述1,1′-二茂铁二甲酰氯的制备方法包括以下步骤：(1)加入0.1～0.18mol无水三氯化铝和二氯甲烷60mL，搅拌均匀，再将0.03～0.06mol二茂铁、二氯甲烷100mL和0.1～0.16mol的乙酰氯18mL的混合液缓慢滴加，滴加完毕后，先在室温下反应5h，然后回流4h，停止反应，用100mL蒸馏水水解三氯化铝，水解完全后用二氯甲烷萃取，分去下层产物，上层水液用CH2Cl2萃取多次合并到产物中，用无水MgSO4干燥，滤去MgSO4，旋干溶剂，用水重...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓菊，马晓燕，任国瑜，马向荣，白瑞，陈锦中，
申请(专利权)人：榆林学院，
类型：发明
国别省市：陕西,61