【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及杯[4]芳烃合成，具体涉及一种对叔丁基杯[4]芳烃和脱叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法。
技术介绍
1、杯芳烃是继环糊精、冠醚之后出现的“第三代超分子”，杯芳烃一般是指由亚甲基桥联苯酚单元所构成的大环化合物，因其结构酷似希腊圣杯而被美国化学家古奇(c.d.gutscht)称为“杯芳烃”。目前研究较多的是含有4个苯环的杯芳烃及其衍生物，称作杯[4]芳烃，作杯[4]芳烃有两种重要的母体化合物，分别为对叔丁基杯芳烃和脱叔丁基杯芳烃，他们的合成是由酚类物质与醛或酮借助缩合反应而得到的一类环状低聚物。对于杯芳烃这类“第三代超分子”有着重大意义。对叔丁基杯芳烃的合成是在带有电动搅拌器、油液分离器和氮气导入管的三颈烧瓶中，对叔丁基杯苯酚、氢氧化钠、37％甲醛溶液的反应体系中进行，类似于酚醛树脂的反应，naoh与4-叔丁基苯酚上的酚羟基反应生成氧负离子r-ar-o-，r-ar-o-随后与甲醛发生加成反应，生成羟甲基中间体，在naoh的作用下羟甲基化合物继续形成新的r-ar-o-，羟甲基中间体脱水后形成烯酮式结构化合物，新的r-ar-o-与烯酮式结构化合物发生加成反应，然后重排，形成二聚体，如此循环，反应生成一系列线性低聚物后，往反应体系中加入二苯醚溶液，通入大量氮气进行加热，接近二苯醚溶液沸点时，装上回流冷凝管，在氮气的保护下，回流2h～3h，回流的过程中，由于线性低聚物中的羟甲基脱去脱去一分子甲醛，脱去甲醛的线性低聚物与另一线性低聚物中的羟甲基脱水缩合成杯[8]芳烃，才能使线性低聚物脱水缩合成杯[8]芳烃，回流的温度都在300℃
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种对叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法，该合成方法能消除了回流温度高带来的能耗和反应过程中二苯醚溶液带来的安全隐患。
2、本专利技术的目的之二在于提供一种脱叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法。
3、本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：
4、一种对叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法，包括以下步骤：
5、s1、先将氢氧化钠和对叔丁基苯酚置于反应容器中，然后将甲醛溶液加入到所述反应容器中，搅拌混合均匀，缓慢升温到100～120℃，所述对叔丁基苯酚和所述甲醛在所述氢氧化钠的催化下反应生成线性低聚物；
6、s2、往所述反应容器中加入二苯醚溶液，搅拌混合均匀，在快速通入氮气的条件下，带走所述反应容器的水分，然后放置于微波炉中利用微波进行加热反应，加热反应温度达到180～190℃，脱水缩合得到所述对叔丁基杯[4]芳烃。
7、进一步地，所述s2的利用微波进行加热反应的过程中，所述微波炉功率先调至450～550w，开启辐射25～35min，后调至功率750～850w，辐射5～15min，关闭所述微波炉。
8、进一步地，所述微波炉功率先调至500w，开启辐射30min，后调至功率800w，辐射10min，关闭所述微波炉。
9、进一步地，关闭所述微波炉后，从所述微波炉中取出所述反应容器，进行tlc监测反应进程，判定反应是否彻底完成，如果反应没有彻底完成，继续进行所述利用微波进行加热反应的过程，直到反应彻底完成。
10、进一步地，所述s2的二苯醚溶液的温度是20～50℃。
11、进一步地，所述s1的保温反应时间为2h。
12、进一步地，所述s2后，将所述反应完成得到的所述对叔丁基杯[4]芳烃置于甲苯溶液中进行重结晶，得到纯的所述对叔丁基杯[4]芳烃。
13、本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：
14、一种脱叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法，包括以下步骤：
15、将所述的一种对叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法制备得到的对叔丁基杯[4]芳烃、无水甲苯和无水氯化铝在室温下进行反应，脱掉所述对叔丁基杯[4]芳烃的叔丁基得到所述脱叔丁基杯[4]芳烃。
16、进一步地，反应过程中，往所述反应容器中通入氮气，保持反应体系不含有水分，使反应顺利进行下去。
17、相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
18、(1)本专利技术提供的一种对叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法，传统高温加热，反应物受热不均匀，因此需要加热到300℃，才能开始反应，相对于现有技术，本专利技术s2步骤中采用微波活化反应，利用微波的磁场和辐射活化分子键，直接作用于脱水缩合的反应过程，使其从微观进行加热，提高了热效率，提高了反应速率，使反应活化时间提前，因此降低了现有技术中反应所需的环境温度，加热达到180～190℃就开始反应了，最高持续反应温度也仅为200℃左右，低于二苯醚溶液沸点，回流的过程中不容易爆沸，不存在把原料冲掉的问题，不存在安全隐患，并且能够降低回流温度带来的能耗，并且反应物受热更加均匀。
19、(2)本专利技术提供的一种脱叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法，其中反应过程中，往所述反应容器中通入氮气，保持反应体系不含有水分，使反应顺利进行下去，能够消除因为反应体系含有水分对氯化铝催化效率的影响。
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1.一种对叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种对叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法，其特征在于，所述S2的利用微波进行加热反应的过程中，所述微波炉功率先调至450～550W，开启辐射25～35min，后调至功率750～850W，辐射5～15min，关闭所述微波炉。
3.如权利要求2所述的一种对叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法，其特征在于，所述微波炉功率先调至500W，开启辐射30min，后调至功率800W，辐射10min，关闭所述微波炉。
4.如权利要求2或3任一项所述的一种对叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法，其特征在于，关闭所述微波炉后，从所述微波炉中取出所述反应容器，进行TLC监测反应进程，判定反应是否彻底完成，如果反应没有彻底完成，继续进行所述利用微波进行加热反应的过程，直到反应彻底完成。
5.如权利要求1所述的一种对叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法，其特征在于，所述S2的二苯醚溶液的温度是20～50℃。
6.如权利要求1所述的一种对叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法
7.权利要求1所述的一种对叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法，其特征在于，其特征在于，所述S2后，将所述反应完成得到的所述对叔丁基杯[4]芳烃置于甲苯溶液中进行重结晶，得到纯的所述对叔丁基杯[4]芳烃。
8.一种脱叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.如权利要求8所述的一种脱叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法，其特征在于，反应过程中，往所述反应容器中通入氮气，保持反应体系不含有水分，使反应顺利进行下去。
...【技术特征摘要】
1.一种对叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种对叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法，其特征在于，所述s2的利用微波进行加热反应的过程中，所述微波炉功率先调至450～550w，开启辐射25～35min，后调至功率750～850w，辐射5～15min，关闭所述微波炉。
3.如权利要求2所述的一种对叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法，其特征在于，所述微波炉功率先调至500w，开启辐射30min，后调至功率800w，辐射10min，关闭所述微波炉。
4.如权利要求2或3任一项所述的一种对叔丁基杯[4]芳烃的新型合成方法，其特征在于，关闭所述微波炉后，从所述微波炉中取出所述反应容器，进行tlc监测反应进程，判定反应是否彻底完成，如果反应没有彻底完成，继续进行所述利用微波进行加热反应的...
【专利技术属性】
技术研发人员：于奉先，刘玉萍，
申请(专利权)人：青岛贝特沃尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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