一种丁烯酸-β-环糊精酯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种丁烯酸‑β‑环糊精酯的制备方法，将1mmolβ‑环糊精溶解于二甲基甲酰胺中，得反应试剂Ⅰ；将1‑9mmol丁烯酸、1‑9mmol N,N‑羰基二咪唑和0.1‑0.5mmol二甲氨基吡啶溶于二甲基甲酰胺中，得反应试剂Ⅱ；将反应瓶置于25‑45℃的恒温水域中，将反应试剂Ⅱ滴加到反应试剂Ⅰ中反应3‑30h，即得丁烯酸‑β‑环糊精酯。采用本发明专利技术制得的丁烯酸‑β‑环糊精酯产率高、安全性好、实用性强，且合成新型。该方法合成的衍生物具有良好水溶性，能够达到增加β‑环糊精溶解性的效果，赋予β‑环糊精聚合活性，并用于制备β‑环糊精高分子聚合物。

A preparation method of butenoic acid - \u03b2 - cyclodextrin ester

【技术实现步骤摘要】
一种丁烯酸-β-环糊精酯的制备方法
本专利技术涉及一种丁烯酸-β-环糊精酯的制备方法，属于碳水化合物化学改性领域。
技术介绍
β-环糊精(β-CD)作为优良的包埋吸附材料，可以与多种疏水性物质形成包埋复合物，对于疏水性药物的增溶作用，对敏感性天然色素和天然药物具有保护和缓释的作用。但β-CD溶解性差，容易从水溶液中结晶析出，特别是与某些疏水性药物或色素形成包埋复合物后，更容易从溶液体系中析出，因此，为了加大β-CD在水中的溶解度，本专利技术通过丁烯酸同β-CD反应形成酯化的β-CD，以期增大β-CD在水中的溶解性和稳定性，增加疏水性药物在水中的溶解度和稳定性。已有研究表明，N,N-羰基二咪唑(CDI)作为羧酸活化试剂，以二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂，可在温和条件下催化羧酸同醇的酯化反应，其催化作用甚至比强酸性催化剂的催化能力更强。CDI还可以催化羧酸同纤维素发生酯化反应，使纤维素分子发生分子间和分子内的交联。这些研究结果表明，CDI可以作为碳水化合物的酯化试剂。而目前对含乙烯基β-环糊精衍生物的报道较少，特别是含疏水不饱和双键的β环糊精衍生物。基于上述分析，本专利技术也期望制备一种新型含乙烯基β-环糊精衍生物(顺丁烯β-环糊精酯)，为乙烯基β-环糊精衍生物应用于其他β-环糊精高分子聚合物的制备提供一条新的途径。
技术实现思路
鉴于上述不足，本专利技术提供了一种产率高、安全性好、实用性强，且合成新型，水溶性良好的定西算β-环糊精的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种丁烯酸-β-环糊精酯的制备方法，包括如下步骤：(1)制备反应试剂Ⅰ：将β-环糊精溶解于二甲基甲酰胺中，得反应试剂Ⅰ备用；(2)制备反应试剂Ⅱ：将丁烯酸、N,N-羰基二咪唑、二甲氨基吡啶溶于二甲基甲酰胺中，得反应试剂Ⅱ备用；(3)制备丁烯酸-β-环糊精酯：将反应瓶置于恒温水域中，将反应试剂Ⅱ滴加到反应试剂Ⅰ中，反应一定时间后，即得丁烯酸-β-环糊精酯。进一步的，步骤(1)所述β-环糊精浓度为1mmol。进一步的，步骤(2)所述丁烯酸浓度为1-9mmol；所述N-羰基二咪唑浓度为1-9mmol；所述二甲氨基吡啶浓度为0.1-0.5mmol。进一步的，所述丁烯酸浓度为9mmol。进一步的，所述N-羰基二咪唑浓度为9mmol。进一步的，所述二甲氨基吡啶浓度为0.4mmol。进一步的，步骤(3)所述恒温水域温度为25-45℃；所述反应时间时间3-30h。进一步的，所述恒温水域温度为25℃。进一步的，所述反应时间时间25h。本专利技术还公开了一种根据上述任一制备方法制得的丁烯酸-β-环糊精酯。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术所采用的制备方法合成的衍生物具有良好水溶性，能够达到增加β-环糊精溶解性的效果，赋予β-环糊精聚合活性，并用于制备β-环糊精高分子聚合物。2、本专利技术实现了一种产率高、安全性好、实用性强的含乙烯基β-环糊精衍生物的制备方法，合成新型含乙烯基β环糊精单体。3、合成含不同数量不饱和双键的β-环糊精酯，有利于制备多交联网状β-环糊精高分子聚合物。4、在合成中通过工艺优化，实现了产率的提升，实验实际产率为62％。附图说明图1为丁烯酸用量对丁烯酸β-环糊精酯制备的影响因素；图2为催化剂DMAP用量对丁烯酸β-环糊精酯制备的影响因素；图3为反应时间对丁烯酸β-环糊精酯制备的影响因素；图4为反应温度对丁烯酸β-环糊精酯制备的影响因素；图5为丁烯酸β-环糊精酯的红外图谱；图6为丁烯酸β-环糊精酯的核磁图谱；图7为丁烯酸β-环糊精酯的飞行质谱谱；图8为丁烯酸β-环糊精一酯的化学结构式；图9为丁烯酸β-环糊精二酯的化学结构式；图10为丁烯酸β-环糊精三酯的化学结构式；图11为丁烯酸β-环糊精四酯的化学结构式。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步阐述，但本专利技术并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。本专利技术的目的在于提供一种产率高、安全性好、实用性强的含乙烯基β-环糊精衍生物的制备方法，合成新型，该方法合成的衍生物具有良好水溶性，能够达到增加β-环糊精溶解性的效果，赋予β-环糊精聚合活性，并用于制备β-环糊精高分子聚合物。本专利技术共合成4种丁烯酸β-环糊精酯，分别为丁烯酸β-环糊精一酯、丁烯酸β-环糊精二酯、丁烯酸β-环糊精三酯和丁烯酸β-环糊精四酯。实施例1：顺丁烯二酸-β-环糊精酯(CDM)的制备-1反应试剂Ⅰ：将β-环糊精(1mmol)溶解于二甲基甲酰胺(二甲基甲酰胺)；反应试剂Ⅱ：丁烯酸(1-9mmol)、N,N-羰基二咪唑(CDI)(1-9mmol)和二甲氨基吡啶(DMAP)(0.20mmol)溶于二甲基甲酰胺(二甲基甲酰胺)。将反应瓶置于25℃的恒温水域反应3h时间。丁烯酸-β-环糊精酯的酯化率通过液相色谱法进行分析。随着丁烯酸用量增加，β-环糊精酯化率升高，丁烯酸用量取9mmol，N,N-羰基二咪唑(CDI)用量取9mmol。实施例2：顺丁烯二酸-β-环糊精酯(CDM)的制备-2反应试剂Ⅰ：将β-环糊精(1mmol)溶解于二甲基甲酰胺(二甲基甲酰胺)；反应试剂Ⅱ：丁烯酸(9mmol)、N,N-羰基二咪唑(CDI)(9mmol)和二甲氨基吡啶(DMAP)(0.1-0.5mmol)溶于二甲基甲酰胺(二甲基甲酰胺)。将反应瓶置于25℃的恒温水域反应3h时间。丁烯酸-β-环糊精酯的酯化率通过液相色谱法进行分析。DMAP在0.4mmol时β-环糊精酯化率最高。实施例3：顺丁烯二酸-β-环糊精酯(CDM)的制备-3反应试剂Ⅰ：将β-环糊精(1mmol)溶解于二甲基甲酰胺(二甲基甲酰胺)；反应试剂Ⅱ：丁烯酸(9mmol)、N,N-羰基二咪唑(CDI)(9mmol)和二甲氨基吡啶(DMAP)(0.4mmol)溶于二甲基甲酰胺(二甲基甲酰胺)。将反应瓶置于25-45℃的恒温水域反应3h时间。丁烯酸-β-环糊精酯的酯化率通过液相色谱法进行分析。温度对酯化率影响较低，为生产方便，选择25℃。实施例4：顺丁烯二酸-β-环糊精酯(CDM)的制备-4反应试剂Ⅰ：将β-环糊精(1mmol)溶解于二甲基甲酰胺(二甲基甲酰胺)；反应试剂Ⅱ：丁烯酸(9mmol)、N,N-羰基二咪唑(CDI)(9mmol)和二甲氨基吡啶(DMAP)(0.4mmol)溶于二甲基甲酰胺(二甲基甲酰胺)。将反应瓶置于25℃的恒温水域反应3-48h时间。当反应时间高于18h，酯化率会明显降低，故选择反应时间为5h。如图1所示，随着丁烯酸用量的增加，酯化率明显升。如图2所示，当反应时间大于20h，酯化率显著下降，在0-20h内，随着反应时间增加，酯化率逐渐升高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丁烯酸-β-环糊精酯的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：/n(1)制备反应试剂Ⅰ：将β-环糊精溶解于二甲基甲酰胺中，得反应试剂Ⅰ备用；/n(2)制备反应试剂Ⅱ：将丁烯酸、N,N-羰基二咪唑、二甲氨基吡啶溶于二甲基甲酰胺中，得反应试剂Ⅱ备用；/n(3)制备丁烯酸-β-环糊精酯：将反应瓶置于恒温水域中，将反应试剂Ⅱ滴加到反应试剂Ⅰ中，反应一定时间后，即得丁烯酸-β-环糊精酯。/n

【技术特征摘要】
1.一种丁烯酸-β-环糊精酯的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)制备反应试剂Ⅰ：将β-环糊精溶解于二甲基甲酰胺中，得反应试剂Ⅰ备用；
(2)制备反应试剂Ⅱ：将丁烯酸、N,N-羰基二咪唑、二甲氨基吡啶溶于二甲基甲酰胺中，得反应试剂Ⅱ备用；
(3)制备丁烯酸-β-环糊精酯：将反应瓶置于恒温水域中，将反应试剂Ⅱ滴加到反应试剂Ⅰ中，反应一定时间后，即得丁烯酸-β-环糊精酯。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述β-环糊精浓度为1mmol。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述丁烯酸浓度为1-9mmol；所述N-羰基二咪唑浓度为1-9mmol；所述二甲氨基吡啶浓度为0.1-0.5mmol。

【专利技术属性】
技术研发人员：李咏富，梁倩，何扬波，
申请(专利权)人：贵州省现代农业发展研究所，
类型：发明
国别省市：贵州;52