同時含有環己基氨基甲酸酯和苯基氨基甲酸酯纖維素衍生物及製備方法
2023-05-24 06:25:31 2
專利名稱：同時含有環己基氨基甲酸酯和苯基氨基甲酸酯纖維素衍生物及製備方法
技術領域：
本發明涉及的是一種纖維素衍生物的製備方法。
背景技術：
目前，商品化的多糖類手性固定相(包括纖維素類和直鏈澱粉類)已經超過了十餘種，但所有商品化手性固定相所基於的材質都屬於單一取代的多糖類衍生物，即這些衍生物在其糖單元三個位置上均具有單一的取代基。為了開發新型具有高效廣譜手性識別能力的手性固定相，並擴大手性固定相的應用範圍，出現了一些對多糖高聚物進行多位選擇性取代的嘗試。1993年，Okamoto研究組第一次應用區域選擇性取代法合成了糖單元2-、3_位和6-位具有兩種苯基氨基甲酸酯基團的纖維素和澱粉類衍生物(Bull Chem SocJpn, 1993，66，2225)。此後該類非單一取代的多糖類衍生物陸續被開發並報導，直至目前所開發的衍生物都是通過在糖單元2-、3_位和6-位上分別引入帶有不同側鏈的芳香類酯基(苯基氨基甲酸酯或苯甲酸酯基團)而合成。經研究發現，多位取代衍生物的手性識別與拆分能力和單一取代衍生物存在很大差異，其中糖單元三個位置所引入不同取代基的性能、位置和數量對於多糖類衍生物的立構規整性和手性識別能力均具有較大的影響，而這種影響很大程度上是由苯環取代基的空間 位阻效應所決定。因此，這類多位選擇性取代衍生物的手性識別能力並不是所有取代基作用的簡單加合，而是由多糖高聚物的二級高階結構所決定。此外，帶有芳環取代基的多糖類衍生物主要針對芳香族類手性化合物具有較好的手性識別和拆分性能，而對於不具有苯基的非芳香族化合物的手性識別能力較差。近年來，手性分離和分析領域的迅速發展，對於手性固定相材料的手性識別效率和拆分適用範圍提出的高要求，設計和開發新型具有廣譜高效手性識別能力的手性固定相已成為該領域的研究熱點之一。
發明內容
本發明的目的在於提供一種對各種外消旋體具有優秀的手性識別能力的同時含有環己基氨基甲酸酯和苯基氨基甲酸酯纖維素衍生物。本發明的目的還在於提供一種操作簡單、需要控制的條件少，可用於大規模批量生產的同時含有環己基氨基甲酸酯和苯基氨基甲酸酯纖維素衍生物的製備方法。本發明的同時含有環己基氨基甲酸酯和苯基氨基甲酸酯纖維素衍生物的結構式為:釘CON叫民正〃""，9 角，。其中A1為3，5- 二甲基苯基、3，5- 二氯苯基或4_氯苯基中的一種；R2為環己基。本發明的同時含有環己基氨基甲酸酯和苯基氨基甲酸酯纖維素衍生物的製備方法為:
步驟一:微晶纖維素於80° C溫度下真空乾燥2_8h，然後在無水N，N-二甲基乙醯胺中攪拌回流8-16h，冷卻至室溫後加入質量為纖維素質量的2倍的氯化鋰，繼續攪拌2-5h後，重新升溫至70° C，加入無水吡啶，回流2-4h後加入過量的三苯基氯甲烷，持續攪拌回流18_24h後停止反應；冷卻至室溫，加入甲醇沉降過濾並洗滌，40-60° C真空乾燥至恆重； 步驟二:將步驟一所得中間產物於80° C溫度下繼續真空乾燥2_6h，然後在無水吡啶中回流2-6h後加入過量的苯基異氰酸酯，在80° C下繼續回流12-16h後停止反應，用甲醇充分洗滌並真空乾燥；步驟三:將步驟二所得中間產物溶解於含有鹽酸的四氫呋喃溶液中進行水解，室溫下攪拌12h停止反應；用甲醇洗滌並真空乾燥；步驟四:將步驟三所得產物充分溶解於無水吡啶中高溫下回流2_6h，再加入過量的環己基異氰酸酯，60-80° C下繼續回流16-30h，檢測反應體系中異氰酸酯已過量，停止反應；加入甲醇，充分洗滌、過濾並在40-60° C下真空乾燥得到同時含有環己基氨基甲酸酯和苯基氨基甲酸酯纖維素衍生物。本發明的同時含有環己基氨基甲酸酯和苯基氨基甲酸酯纖維素衍生物的製備方法還可以包括:1、所述苯基異氰酸酯的結構通式為NC0-R1，其中NCO-為異氰酸酯基團，R1為3，5- 二甲基苯基、3，5- 二氯苯基或4-氯苯基中的一種。2、鹽酸的體積為四氫呋喃的1-3%。本發明的同時含有環己基氨基甲酸酯和苯基氨基甲酸酯纖維素衍生物用於製備手性固定相，具體方法為將所合成的同時含有環己基氨基甲酸酯和苯基氨基甲酸酯纖維素衍生物充分溶解於四氫呋喃中，然後運用塗敷法將聚合物均勻塗覆在大孔氨丙基矽膠(粒徑7μπκ孔徑IOOnm)的表面，並採用勻漿法裝柱，完成手性固定相的製備。本發明以纖維素為最初原料，先在纖維素的糖單元6-位上引入三苯甲酯作為保護基團，然後在糖單元2-位和3-位分別引入苯基氨基甲酸酯基團，隨後在酸性溶液中脫掉保護基團還原6-位羥基，最後在6-位引入環己基氨基甲酸酯基團，最終實現纖維素衍生物的區域選擇性合成。在此基礎上，將所合成的新型纖維素衍生物充分溶解後，運用塗敷法將聚合物均勻塗覆在矽膠表面，採用勻漿法裝柱，製備新型纖維素手性固定相。用高效液相色譜對所製備手性固定相的手性識別和拆分性能進行詳細表徵。本發明的合成路線清晰可行、工藝成熟、操作簡單、需要控制的條件少而且易於實現，可用於大規模的批量生產。本發明採用的纖維素來源廣泛、價廉易得，產率高。
圖1為本發明的纖維素衍生物的區域選擇性合成路線；其中=R1為3，5- 二甲基苯
權利要求
1.一種同時含有環己基氨基甲酸酯和苯基氨基甲酸酯纖維素衍生物，其特徵是結構式為:
2.—種同時含有環己基氨基甲酸酯和苯基氨基甲酸酯纖維素衍生物的製備方法，其特徵是: 步驟一:纖維素於80° C溫度下真空乾燥2-8h，然後在無水N，N-二甲基乙醯胺中攪拌回流8-16h，冷卻至室溫後加入質量為纖維素質量的2倍的氯化鋰，繼續攪拌2-5h後，重新升溫至70° C，加入無水吡啶，回流2-4h後加入過量的三苯基氯甲烷，持續攪拌回流18-24h後停止反應；冷卻至室溫，加入甲醇沉降過濾並洗滌，40-60° C真空乾燥至恆重； 步驟二:將步驟一所得中間產物於80° C溫度下繼續真空乾燥2-6h，然後在無水吡啶中回流2-6h後加入過量的苯基異氰酸酯，在80° C下繼續回流12-16h後停止反應，用甲醇充分洗漆並真空乾燥； 步驟三:將步驟二所得中間產物溶解於含有鹽酸的四氫呋喃溶液中進行水解，室溫下攪拌12h停止反應；用甲醇洗滌並真空乾燥； 步驟四:將步驟三所得產物充分溶解於無水吡啶中高溫下回流2-6h，再加入過量的環己基異氰酸酯，60-80° C下繼續回流16-30h，檢測反應體系中異氰酸酯已過量，停止反應；加入甲醇，充分洗滌、過濾並在40-60 ° C下真空乾燥得到同時含有環己基氨基甲酸酯和苯基氨基甲酸酯纖維素衍生物。
3.根據權利要求2所述的同時含有環己基氨基甲酸酯和苯基氨基甲酸酯纖維素衍生物的製備方法，其特徵是:所述苯基異氰酸酯的結構通式為NC0-R1，其中NCO-為異氰酸酯基團，R1為3，5- 二甲基苯基、3，5- 二氯苯基或4-氯苯基中的一種。
4.根據權利要求2或3所述的同時含有環己基氨基甲酸酯和苯基氨基甲酸酯纖維素衍生物的製備方法，其特徵是:鹽酸的體積為四氫呋喃的1_3%。
全文摘要
本發明提供的是同時含有環己基氨基甲酸酯和苯基氨基甲酸酯纖維素衍生物及製備方法。纖維素真空乾燥，然後在無水N,N-二甲基乙醯胺中攪拌回流，冷卻至室溫後加入氯化鋰，重新升溫，加入無水吡啶，回流後加入過量的三苯基氯甲烷，持續攪拌回流；真空乾燥後在無水吡啶中回流後加入過量的苯基異氰酸酯，停止反應用甲醇充分洗滌並真空乾燥；溶解於含有鹽酸的四氫呋喃溶液中進行水解；充分溶解於無水吡啶中，再加入過量的環己基異氰酸酯，停止反應加入甲醇，真空乾燥得到同時含有環己基氨基甲酸酯和苯基氨基甲酸酯纖維素衍生物。本發明採用的纖維素來源廣泛、價廉易得，而且合成工藝簡單、成熟、易於控制，產率高。可用於大規模的批量生產。
文檔編號C08B15/06GK103172755SQ20131009229
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月21日 優先權日2013年3月21日
發明者沈軍, 劉雙燕, 趙勇強, 沈越 申請人:哈爾濱工程大學