[发明专利]一种冠醚快速合成方法

说明书

技术领域

本发明属于冠醚合成领域，尤其涉及一种冠醚快速合成方法。

背景技术

冠醚通常采用威廉逊合成法制取，即用醇盐（常为二聚乙二醇或三乙二醇）与卤代烷反应生成，随着冠醚的应用范围不断扩大，迫切地要求其合成方法能与之相适应；如果对其合成方法进行有效的改进，是有实际价值的；目前的合成方法制备的新型多配位基冠醚的合成反应时间和纯化时间都很长，溶剂消耗量大，操作复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单、产率高的冠醚快速合成方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种冠醚快速合成方法，主要通过草酰氯、丙二酸、聚乙二醇和甲苯加热反应，再进行后续处理可得到成品，步骤如下：

1）草酰氯与丙二酸反应，常温下搅拌，制备丙二酰氯；

2）将丙二酰氯、聚乙二醇和甲苯在容器中常温混合；

3）流经夹套管道，夹套用水蒸气加热，并控制反应物在管道内停留时间，收集流出的反应液；

4）流出的反应液通过蒸馏、萃取、重结晶等步骤后，可得到白色针状晶体。

进一步地，所述聚乙二醇包括三乙二醇和四乙二醇。

进一步地，所述聚乙二醇为三乙二醇，步骤三流出的反应液通过蒸馏除去甲苯，再进行减压蒸馏，收集126-132℃馏分，得无色黏稠状液体，再用1:1的乙醚-石油醚在30-40℃下重结晶，得到纯白色针状晶体。

进一步地，所述聚乙二醇为四乙二醇，步骤三流出的反应液用氯仿进行热萃取，萃取液冷后析出结晶，再用1:1的无水乙醇-石油醚在30-45℃下重结晶，得到白色针状结晶。

进一步地，所述夹套管道长0.8-1.5m。

进一步地，所述停留时间为100-300s。

本发明合成方法工艺简单、反应时间极短、产率有所提高，并能够通过不同聚乙二醇作为反应物，得到不同的冠醚。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

实施例1：

一种冠醚快速合成方法，主要通过草酰氯、丙二酸、聚乙二醇和甲苯加热反应，再进行后续处理可得到成品，步骤如下：

将摩尔比为2.2:1的草酰氯与丙二酸反应，常温下搅拌，制备丙二酰氯；再将0.26mol丙二酰氯、0.26mol三乙二醇和2000ml甲苯常温混合，然后流经1m长的夹套管道，夹套用水蒸气加热，控制反应物在管道内停留时间为250s，流出的反应液蒸去甲苯后，进行减压蒸馏，收集126-132℃/0.5mm馏分，得无色黏稠状液体26g，很快凝固，再用1:1的乙醚-石油醚在35℃下重结晶，得到纯白色针状晶体7.2g，熔点：51.5-52.5℃，产率：55%，产品经气相色谱，红外光谱，核磁共振谱及元素分析鉴定为1,4,7,10-四氧杂环十三烷11,13-二酮冠醚。

表1所示为合成1,4,7,10-四氧杂环十三烷11,13-二酮冠醚现有合成方法和本合成方法的反应时间和产率。

表1

实施例2：

一种冠醚快速合成方法，主要通过草酰氯、丙二酸、聚乙二醇和甲苯加热反应，再进行后续处理可得到成品，步骤如下：

将摩尔比为2.2:1的草酰氯与丙二酸反应，常温下搅拌，制备丙二酰氯；再将0.052mol丙二酰氯、0.052mol四乙二醇和440ml甲苯常温混合，然后流经1.2m长的夹套管道，夹套用水蒸气加热，控制反应物在管道内停留时间为220s，流出的反应液用氯仿进行热萃取，萃取液冷后析出结晶，再用1:1的无水乙醇-石油醚在40℃下重结晶，得到白色针状结晶7.2g，熔点：67-68℃，产率：76%，产品经气相色谱，红外光谱，核磁共振谱及元素分析鉴定为1,4,7,10,13-五氧杂环十六烷14,16-二酮冠醚。

表2所示为合成1,4,7,10,13-五氧杂环十六烷14,16-二酮冠醚现有合成方法和本合成方法的反应时间和产率。

表2