一種合成對-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴的方法

2023-04-26 19:50:11

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
技術領域：
本發明涉及一種合成製備杯[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：
杯芳烴是一類由對位取代苯酚與甲醛在鹼性條件下縮合而成的具有獨特空腔結構的 寡聚大環化合物。杯芳烴能結合中性有機分子、聚合物分子、金屬離子和陰離子，形成包 合物，因而在主-客體配位和仿生學中有廣泛應用。為了使杯芳烴能結合大的有機客體分子， 就需要擴展杯芳烴空腔的大小，這方面已經做了很多努力，有幾種深腔杯芳烴已經通過在 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，深腔杯芳烴的化學及其應用研究發展緩慢，因為這些化 合物缺乏高產率的合成方法。因此，研究開發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)曾報導了一種製備對-[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，然後室溫下攪拌過夜，再將反 應混合物與水混合，過濾、乾燥得粗產品，最後從乙醇-水中重結晶，得到淡棕色粉末狀產 物，產率79%。我們的實驗研究發現，該方法存在一個嚴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結果的關健因素之一，如 不控制滴加溴化硼-二氯甲垸溶液的速度，將導致反應過程不易控制、重結晶中會出現乳 化現象等，導致目標產物產率降低，而且不穩定。此外，各反應物之間的配比及濃度、各 步反應條件的控制也是影響反應結果的重要因素。

發明內容
本發明旨在解決對-[l- (4-羥基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴合成製備中，反應過程操 作不易控制、目標產物產率較低等問題，提供一種工藝流程更合理、反應過程易於操控、 目標產物產率較高的選擇性合成目標產物的方法。
本發明的技術方案是這樣實現的
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，滴加完後 使溫度升至室溫，在室溫下繼續攪拌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. 將所得反應產物混合物傾入到蒸餾水中，並劇烈攪拌35-50min，過濾，用水洗滌 沉澱，乾燥沉澱，得粗產品；
D. 用無水乙醇對粗產品進行重結晶，並乾燥沉澱，得目標產物為淡棕色粉末固體。 所述B步中滴加的優選速度為5-15滴/min。
所述A步中低溫指溫度為O-l(TC,優選的溫度範圍為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步中將所得反應產物混合物傾入到蒸餾水後，所得的總體積是所得反應產物混 合物體積的6-7倍。
所述C步中的乾燥溫度為50-10(TC，乾燥時間為1.5-3h。 所述D步中的乾燥溫度為50-100°C，乾燥時間為1.5-3h。
所述A步中的對-[l- (4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴可採用發明人自製或其它 可購買的途徑或他人通過實驗室製備得到，其中自製的合成方法已申請中國發明專利，專 利(申請)號200810031422.X，其自製的製備過程為往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(自製，其合成方法已申請中國 發明專利，專利申請號200710035967.3)、 3.95g多聚甲醛、0. 6mL10mol/L氫氧化鈉和78mL 二甲苯；構建具有氮氣保護、攪拌、油浴加熱、回流和油水分離功能的化學合成裝置系統， 反應器是其中的一部分；在高純氮氣保護和劇烈攪拌下，將反應物混合物從室溫加熱至回 流，控制升溫過程時間為2.5h，並保持回流4.5h;停止回流後，逐漸冷卻至室溫；抽濾反 應產物混合物，濾出沉澱依次用甲苯、石油醚、丙酮和水洗滌，並在烘箱中105。C下乾燥
2h;然後用氯仿重結晶，並在80'C下乾燥2 h，最後製得目標產物為白色粉末固體，重9.9g， 產率55.5%。分析表徵數據證實了目標產物的結構。熔點(Mp)〉30(TC。目標產物分子式為 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數據為: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)。快原子轟擊電離質 譜(FAB-MS)負離子模式監測到分子式量為2032。
本發明的有益效果為由於控制了反應物之一的滴加速度，使得反應體系中不會出現 反應物局部過濃的現象，這樣有利於反應物之間在低濃度下形成穩定的配合物，減少了副 反應發生的機率，可以提高產率，而且反應過程易於操作控制。本方法工藝流程簡便，目 標產物產率較高。通過本發明的製備方法所得的目標產率可高達88.9%以上，比原有的制 備方法79%的產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明而不是對本發明的進一步限定，本發明可以按
發明內容
所述的任一方式實施。 實施例l
往250mL四口燒瓶中加入25mL乾燥的二氯甲烷，冰水浴中冷卻至內溫3.5°C，加入 1.0125g對-[1- (4-甲氧基苯基)-l-甲基乙基]杯[S]芳烴(自製，其合成方法已申請中國發明 專利，專利申請號200810031422.X),攪拌使其溶解；構建具有惰性氣體保護、攪拌、低 溫控制功能的化學合成裝置系統，反應器是其中的一部分；在高純氮氣保護和劇烈攪拌下， 藉助恆壓滴液漏鬥，往反應器中滴加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;滴加完後撤除冰水浴，再在室溫下繼續攪拌反應混合物15h; 撤除氮氣保護，往反應混合物中傾入200mL蒸餾水，並劇烈攪拌40min;抽濾反應產物 混合物，用水洗滌沉澱，濾餅在烘箱中8(TC下乾燥2.5 h，得粗產品；然後用無水乙醇重 結晶，沉澱在8(TC下乾燥2 h，最後製得目標產物為淡棕色粉末固體，重0.8594g，產率 89.83%。分析表徵數據證實了目標產物的結構。熔點(Mp)300。C。目標產物分子式為 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數據為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)。快原子轟擊電離質譜(FAB-MS)負離子模式監 測到分子式量為1920。 實施例2
往250mL四口燒瓶中加入25mL乾燥的二氯甲垸，冰水浴中冷卻至內溫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；構建具有惰性氣 體保護、攪拌、低溫控制功能的化學合成裝置系統，反應器是其中的一部分；在高純氮氣 保護和劇烈攪拌下，藉助恆壓滴液漏鬥，往反應器中滴加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;滴加完後撤除冰水浴，再在室溫下繼續攪 拌反應混合物15h;撤除氮氣保護，往反應混合物中傾入200 mL蒸餾水，並劇烈攪拌40 min;抽濾反應產物混合物，用水洗滌沉澱，濾餅在烘箱中80'C下乾燥2.5h，得粗產品； 然後用無水乙醇重結晶，沉澱在8(TC下乾燥2 h，最後製得目標產物為淡棕色粉末固體， 重0.8812g,產率91.66%。分析表徵數據證實了目標產物的結構(具體數據同實施例l)。 實施例3
往250mL四口燒瓶中加入20mL乾燥的二氯甲烷，冰水浴中冷卻至內溫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。製得目標產物為淡棕色粉末0.8423g,產率88.91%。分析 表徵數據證實了目標產物的結構(具體數據同實施例l)。
權利要求
1.一種合成對-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴的方法，其特徵在於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，滴加完後使溫度升至室溫，在室溫下繼續攪拌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. 將所得反應產物混合物傾入到蒸餾水中，並劇烈攪拌35-50min，過濾，用水洗滌沉澱，乾燥沉澱，得粗產品；D. 用無水乙醇對粗產品進行重結晶，並乾燥沉澱，得目標產物為淡棕色粉末固體。
2. 根據權利要求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，其特徵在於，所述A步中低溫指溫度為0-1(TC。
3. 根據權利要求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，其特徵在於，所述B步中惰性氣體為高純氮氣，或氦氣，或氬氣。
4. 根據權利要求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，其特徵在於，所述B步中滴加的速度為5-15滴/min。
5. 根據權利要求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，其特徵在於，所述C步中將所得反應產物混合物傾入到蒸餾水後，所得的總體積是所 得反應產物混合物體積的6-7倍。
6. 根據權利要求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，其特徵在於，所述C步中的乾燥溫度為50-100。C，乾燥時間為1.5-3h。
7. 根據權利要求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，其特徵在於，所述D步中的乾燥溫度為50-10(TC，乾燥時間為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；然後在惰性氣體保護及攪拌下，滴加溴化硼的二氯甲烷溶液，滴加完後使溫度升至室溫，在室溫下繼續攪拌；最後將反應產物混合物與水混合，並劇烈攪拌；過濾，用水洗滌沉澱；乾燥沉澱；用無水乙醇進行重結晶，得目標產物為淡棕色粉末固體。方法特點與已報導方法相比，反應過程易於操作控制，工藝流程更合理，提高了產率。
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 優先權日2008年9月25日
發明者巍 劉, 毛友安, 鍾科軍 申請人:湖南中煙工業有限責任公司