一种18-冠醚-6的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种18‑冠醚‑6的制备方法，该方法包括以下步骤：在搅拌条件下，将质子化溶剂加入到盛有三甘醇和氢氧化钾的反应瓶中；随后将对甲苯磺酰氯滴加至反应瓶中，控制反应温度为30‑80℃，反应时间为2‑6h；向反应后溶液中加入分离剂用于分离对甲苯磺酸钾副产物，控制反应温度为70‑100℃，反应时间为3‑6h；将所得到的溶液经过过滤、浓缩、真空蒸馏，蒸出液用蒸馏水洗涤、静置分层后，将下层溶液经过离心分离沉淀，沉淀物经干燥后即得到18‑冠醚‑6。本发明专利技术的制备方法简单，在保证了较高的反应速率、反应物转化率的同时，也简化了后续分离操作，减少了后续处理环节，保证最终产物的纯度。

A preparation method of 18-crown-6

【技术实现步骤摘要】
一种18-冠醚-6的制备方法
本专利技术涉及化工合成领域，具体涉及一种18-冠醚-6的制备方法。
技术介绍
冠醚最大的特点就是能与正离子络合并且随着环的大小不同可以与不同的金属离子形成稳定的络合物，冠醚的这种特殊性质引起了便引起了人们的极大兴趣和重视，目前已经渗透到了化学中的许多领域，在有机合成、配位化学、分析化学、萃取化学、分子催化、酶模拟、生物学、土壤化学及医药领域中得到了广泛的应用。目前，18-冠醚-6的传统制备方法是威廉森合成法，制取该反应的实质为一个取代反应，二氯三甘乙基二醚脱掉氯原子，三甘醇羟基去除氢原子的形成大环化合物，反应液用二氯甲烷洗涤后浓缩蒸去溶剂，真空蒸馏，络合重结晶精制得到最终产物，此合成方法最终产物的产率低且成本高。后来研究发现用三甘醇、对甲苯磺酰氯为原料来合成，最终产物的产率显著的提升，可以达到65％，但是这种制备过程副产物分离步骤较为繁琐复杂，需要反复进行多次回流、蒸馏和重结晶以提升最终产物的纯度，且分离后产物的纯度也不是很高，因此一直无法在生产上得到应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种18-冠醚-6的制备方法，它可以解决现有技术中存在的最终产物产率较低、后续分离操作较为繁琐复杂，且分离后产物纯度不高的缺陷。为了解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种18-冠醚-6的制备方法，包括以下步骤：(1)在搅拌条件下，将质子化溶剂加入到盛有三甘醇和氢氧化钾的反应瓶中；(2)将对甲苯磺酰氯滴加至反应瓶中，控制反应温度为30-80℃，反应时间为2-6h；(3)向步骤(2)中反应后溶液中加入分离剂用于分离对甲苯磺酸钾副产物，控制反应温度为70-100℃，反应时间为3-6h；(4)将步骤(3)中所得到的溶液经过过滤、浓缩、真空蒸馏；(5)将步骤(4)中的蒸出液用蒸馏水洗涤、静置分层后，将下层溶液经过离心分离沉淀，沉淀物经干燥后即得到18-冠醚-6；所述步骤(1)中质子化溶剂为四氢呋喃或1，4二氧六环；所述步骤(3)中分离剂为硫酸二甲酯、硫酸二乙酯中的一种或二者混合物。进一步地技术方案，所述步骤(1)中三甘醇与氢氧化钾的摩尔比为1:1-1:3。进一步地技术方案，所述步骤(2)中加入的对甲苯磺酰氯与三甘醇的摩尔比为1:1。进一步地技术方案，所述步骤(3)中加入的分离剂与三甘醇的摩尔比为1.5:1-2:1。进一步地技术方案，所述步骤(1)中反应温度为50-60℃。本专利技术相对于现有技术具有如下的有益效果：(1)本专利技术中用三甘醇、对甲苯磺酰氯和氢氧化钾作为反应物，选用四氢呋喃或1，4二氧六环作为溶剂，通过控制反应物的摩尔比和反应过程中的温度、反应时间，使得整个反应具有较高的反应速率、反应物的转化率也较高；(2)本专利技术中反应液中反应后溶液中加入硫酸二甲酯、硫酸二乙酯中的一种或二者混合物，用来分离对甲苯磺酸钾副产物，且控制反应的温度和时间，此步操作不仅提高了最终产物的产率和纯度，产物后续分离操作简便易行，另外，用于分离对甲苯磺酸钾反应所采用的分离剂与合成过程中的反应溶剂相同，避免了引入新的副产物，减少了后处理环节。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1一种18-冠醚-6的制备方法，制作步骤如下：(1)称取三甘醇15g、氢氧化钾12g加入到500mL反应瓶中，再加入四氢呋喃300mL至反应瓶中，启动搅拌；(2)滴加对甲苯磺酰氯19g至反应瓶中，控制反应温度在55-60℃，反应3h；(3)向反应后溶液中加入硫酸二甲酯6.5g，用于分离对甲苯磺酸钾，控制反应温度在80℃，反应3h，生成对甲苯磺酸二甲酯、硫酸钾；(4)将反应后的得到的最终溶液经过过滤、浓缩、真空蒸馏，蒸出液中含有18-冠醚-6、对甲苯磺酸二甲酯、三甘醇等；(5)将蒸出液用20mL蒸馏水洗涤、静置分层后，上层溶液为对甲苯磺酸二甲酯，下层溶液为18-冠醚-6、三甘醇等，将下层溶液经过离心分离沉淀，沉淀物经干燥后即得到18-冠醚-6。最终制备得到的18-冠醚-6质量为17.1g，产率为64.8％。实施例2一种18-冠醚-6的制备方法，制作步骤如下：(1)称取三甘醇15g、氢氧化钾12g加入到500mL反应瓶中，再加入四氢呋喃300mL至反应瓶中，启动搅拌；(2)滴加对甲苯磺酰氯19g至反应瓶中，控制反应温度在55-60℃，反应3h；(3)向反应后溶液中加入硫酸二乙酯7.7g，用于分离对甲苯磺酸钾，控制反应温度在80℃，反应3h，生成对甲苯磺酸二乙酯、硫酸钾；(4)将反应后的得到的最终溶液经过过滤、浓缩、真空蒸馏，蒸出液中含有18-冠醚-6、对甲苯磺酸二乙酯、三甘醇等；(5)将蒸出液用20mL蒸馏水洗涤、静置分层后，上层溶液为对甲苯磺酸二乙酯，下层溶液为18-冠醚-6、三甘醇等，将下层溶液经过离心分离沉淀，沉淀物经干燥后即得到18-冠醚-6。最终制备得到的18-冠醚-6质量为17.2g，产率为65.2％。实施例3一种18-冠醚-6的制备方法，制作步骤如下：(1)称取三甘醇15g、氢氧化钾12g加入到500mL反应瓶中，再加入1、4二氧六环300mL至反应瓶中，启动搅拌，并加热温度至55-60℃；(2)滴加对甲苯磺酰氯17.6g至反应瓶中，控制反应温度在55-60℃，反应3h；(3)向反应后溶液中加入硫酸二乙酯7.7g，用于分离对甲苯磺酸钾，控制反应温度在90℃，反应4h，生成对甲苯磺酸二乙酯、硫酸钾；(4)将反应后的得到的最终溶液经过过滤、浓缩、真空蒸馏，蒸出液中含有18-冠醚-6、对甲苯磺酸二乙酯、三甘醇等；(5)将蒸出液用20mL蒸馏水洗涤、静置分层后，上层溶液为对甲苯磺酸二乙酯，下层溶液为18-冠醚-6、三甘醇等，将下层溶液经过离心分离沉淀，沉淀物经干燥后即得到18-冠醚-6。最终制备得到的18-冠醚-6质量为16.2g，产率为61.4％。实施例4一种18-冠醚-6的制备方法，其原料和操作步骤同实施例1，只是从始至终不加入硫酸二甲酯，经过此种制备方法最终得到的18-冠醚-6质量为5.2g，产率为19.7％。从上述实验结果可以看出，实施例1-3中所得到的最终产物的质量明显高于实施例4中所得到的质量，说明加入分离剂(硫酸二甲酯、硫酸二乙酯中的一种或二者混合物)，能够显著提高最终产物的产率以及纯度，且产物后续分离操作简便易行，减少了后处理环节。以上应用了具体个例对本专利技术进行阐述，只是用于帮助理解本专利技术，并不用以限制本专利技术。对于本专利技术所属
的技术人员，依据本专利技术的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种18-冠醚-6的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)在搅拌条件下，将质子化溶剂加入到盛有三甘醇和氢氧化钾的反应瓶中；/n(2)将对甲苯磺酰氯滴加至反应瓶中，控制反应温度为30-80℃，反应时间为2-6h；/n(3)向步骤(2)中反应后溶液中加入分离剂用于分离对甲苯磺酸钾副产物，控制反应温度为70-100℃，反应时间为3-6h；/n(4)将步骤(3)中所得到的溶液经过过滤、浓缩、真空蒸馏；/n(5)将步骤(4)中的蒸出液用蒸馏水洗涤、静置分层后，将下层溶液经过离心分离沉淀，沉淀物经干燥后即得到18-冠醚-6；/n所述步骤(1)中质子化溶剂为四氢呋喃或1，4二氧六环；/n所述步骤(3)中分离剂为硫酸二甲酯、硫酸二乙酯中的一种或二者混合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种18-冠醚-6的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在搅拌条件下，将质子化溶剂加入到盛有三甘醇和氢氧化钾的反应瓶中；
(2)将对甲苯磺酰氯滴加至反应瓶中，控制反应温度为30-80℃，反应时间为2-6h；
(3)向步骤(2)中反应后溶液中加入分离剂用于分离对甲苯磺酸钾副产物，控制反应温度为70-100℃，反应时间为3-6h；
(4)将步骤(3)中所得到的溶液经过过滤、浓缩、真空蒸馏；
(5)将步骤(4)中的蒸出液用蒸馏水洗涤、静置分层后，将下层溶液经过离心分离沉淀，沉淀物经干燥后即得到18-冠醚-6；
所述步骤(1)中质子化溶剂为四氢呋喃或1，4二氧六环；
所述步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：施沁清，
申请(专利权)人：上海帅乐化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31