[发明专利]一种15-冠醚-5的制备方法

说明书

本发明涉及一种制备15‑冠醚‑5的新方法。它是以四甘醇(三缩四乙二醇)和乙二醇为原料，在催化剂和辅助试剂存在的条件下，分子间脱水缩合得到目标产物。该方法步骤简短流畅，反应条件温和，后处理简单，具有产品的纯度高、收率高的优点，是一条很有潜力和市场应用价值的绿色新工艺方法。

技术领域

本发明涉及一种高效的相转移催化剂和络合剂冠醚的制备方法，具体地涉及一种15-冠醚-5的制备方法。

背景技术

15-冠醚-5为无色透明粘稠液体，易吸潮，可与水互溶，溶于乙醇、苯、氯仿、二氯甲烷等有机溶剂，对钠离子有较强的选择络合力，是一种高效的相转移催化剂和络合剂。

相转移催化(PT)是20世纪70年代以来在有机合成中应用日趋广泛的一种新的合成技术，有机合成中经常遇到的非均相有机反应通常速率很慢，收率低，而引入相转移催化剂后，能显著提高反应速率及原料转化率，对有机合成的发展有着极大的推动作用。

常见的相转移催化剂主要分为以下四类：①鎓盐类；②包结类；③开链聚醚类；④固载三相类，其中15-冠醚-5属于包结类催化剂，因其独特的结构而具有特殊的复合性能，对阳离子的选择性大，适应性广，常用于液-固相反应体系。

目前关于15-冠醚-5的制备方法主要有以下三种：⑴Williamson合成法，以三甘醇(二缩三乙二醇)和二氯乙醚为原料，在碱作用下，分子间缩合生成目标产物(CN201310235086.1；Journal of the Chemical Society,Dalton Trans,1157-1161,1981)，该路线的原料三甘醇相对廉价易得，反应条件较为温和，但二氯乙醚来源有限，价格高，在反应中无法避免二氯乙醚碱解，以及长链醚和大环醚等杂质的生成，从而导致难以获得高纯度的15-冠醚-5和好的收率(一般收率仅在35％左右)；⑵醇脱水缩合法，分别有五甘醇自身脱水环合或是三甘醇与三甘醇双对甲苯磺酸酯分子间缩合来制备目标产物(CN961115243.6，Chemistry Letters,(5),533-536；1980)，该路线的原料不易获得，成本较高，也不能规避路线⑴的副反应竞争，且通过脱水成醚的反应选择性更差，反应收率仅有33％；⑶其他方法，如2,6-二氧代-15-冠醚-5经氢化还原得到目标产物，该方法不具有常规的制备意义(Journal of the Chemical Society,Chemical communications,(4),248-249；1982)。

综上所述，现有15-冠醚-5的合成方法均存在各自的弊端，因而研究、优化其合成工艺有着重要的研究意义和实用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的15-冠醚-5的制备方法，该方法使用四甘醇(三缩四乙二醇)和乙二醇为原料，在碱催化剂存在的条件下，经脱水试剂的辅助，通过选择性的分子间脱水缩合生成目标产物15-冠醚-5。

该合成方法工艺流畅，反应条件温和，耗时较短，后处理相对简单，产品纯度和收率高，纯度达到98％以上，收率大于60％，优选方案可达70％以上；具有三废易于处理，成本低，生产循环快等特点，适合应用于工业化生产，是一条很有潜力和市场应用价值的绿色新工艺方法。

15-冠醚-5的结构式如下：

本发明的15-冠醚-5的制备方法的合成路线为：

本发明15-冠醚-5的制备方法优选包括以下步骤：：

S1：室温条件下，混合第一溶剂、碱催化剂和脱水剂得到混合液，调节所述混合液的温度至40℃～80℃；

S2：向S1的混合液中同时滴加四甘醇溶于第一溶剂的溶液以及乙二醇溶于第一溶剂的溶液，控制滴加速率使得二者同步滴加完毕，继续保温6～10小时，直至反应结束；