背景及概述[1][2]
18-冠醚-6又稱王冠醚,屬于大環(huán)醚類有機化合物。主要用途為精細(xì)有機合成用高效相轉(zhuǎn)移催化劑、絡(luò)合劑、貴金屬和稀土元素分離提取用萃取劑。在化學(xué)分析中可用于離子的富集、分離和掩蔽,還可用于醫(yī)藥、生物化學(xué)領(lǐng)域以及電子工業(yè)中用作離子導(dǎo)電材料、液晶顯示元件制作材料。
制備[1]
目前對18-冠醚-6的研究不多,對18-冠醚-6制備方法的研究更少,雖然也有生產(chǎn)18-冠醚-6的方法,但是最終的產(chǎn)率不高,而且生產(chǎn)出18-冠醚-6的純度也不是很高。CN201310196376.X提供一種產(chǎn)率和產(chǎn)品純度都有提高的18-冠醚-6的制備方法。采用的技術(shù)方案如下:一種18-冠醚-6的制備方法,以四氫呋喃和二氯甲烷作為溶劑,以三甘醇、 二氯代三甘醇和氫氧化鉀作為反應(yīng)物制備而得,反應(yīng)式如下:
式中三甘醇與二氯代三甘醇的摩爾比為1:1,三甘醇與氫氧化鉀的摩爾比為 1:2~1:4,
制備步驟如下:
1)、按照上述摩爾比值稱取好三甘醇、二氯代三甘醇和氫氧化鉀;
2)、將所述步驟1)中稱量好的氫氧化鉀總重量的83%取出,放入一容量為 500L的不銹鋼反應(yīng)釜中;
3)、次加入四氫呋喃,加入完畢后,再加入所述步驟1)中稱取好的三甘醇,控制三甘醇與次所加入四氫呋喃的摩爾比為1:3~1:5;
4)、加入所述步驟1)中稱量好的二氯代三甘醇,然后第二次加入四氫呋喃, 控制二氯代三甘醇與第二次所加入四氫呋喃的摩爾比為1:1~1:2;
5)、加熱反應(yīng)釜進行回流,回流4~6小時后,關(guān)閉攪拌,停止加熱和回流, 回流停止后,將所述步驟1)中剩余的氫氧化鉀平均分多次加入至反應(yīng)釜中,每 次加入氫氧化鉀后,控制反應(yīng)釜內(nèi)的PH值為12~14并記錄,記錄完成后繼續(xù)開啟攪拌和加熱,每次均回流4~6小時;
6)、加完氫氧化鉀后進行蒸餾,并測試反應(yīng)釜內(nèi)的溫度,待反應(yīng)釜內(nèi)溫度為100℃~120℃時,回收四氫呋喃,蒸餾完成后,將反應(yīng)釜用通有自來水的夾套管進行冷卻;
7)、待反應(yīng)釜內(nèi)的溫度降至室溫時,加入二氯甲烷至反應(yīng)釜中,所加入的二氯甲烷與所述步驟1)中的三甘醇的摩爾比為1.5:1~2:1,加入完畢后,排掉夾套管中的水,再次對反應(yīng)釜進行加熱回流,回流1~3小時后,停止加熱,冷卻;
8)、冷卻至常溫后,進行抽濾、離心,將所有濾液抽到另一干凈的容量為 500L的反應(yīng)釜中,減壓蒸餾至反應(yīng)釜內(nèi)的溫度達(dá)到120℃,蒸餾結(jié)束后,再進行回流,同時用夾管套進行冷卻;
9)、待所述步驟8)中反應(yīng)釜內(nèi)液體溫度降至100℃時,將物料抽到另一容量為100L的反應(yīng)釜中進行蒸餾,該反應(yīng)釜外設(shè)置有夾套管,夾套管內(nèi)抽入有導(dǎo) 熱油,減壓蒸餾至蒸餾物出口處溫度達(dá)到180℃;
10)、當(dāng)蒸餾物出口處溫度達(dá)到180℃時,用收料筒開始接收蒸餾的中間產(chǎn) 物,當(dāng)收料筒內(nèi)接收的物質(zhì)變成黃色時,收料筒不再接收,此時停止加熱和蒸餾,放掉所述步驟9)中夾套管內(nèi)的導(dǎo)熱油,自然冷卻,但是維持減壓過程,直至所述步驟9)中的反應(yīng)釜內(nèi)溫度降至150℃時,停止減壓;
11)、將所述步驟10)中收料筒內(nèi)收集的中間產(chǎn)物抽入到一新的容量為500L 的反應(yīng)釜中,并加入乙腈,加入乙腈的重量為中間產(chǎn)物重量的30%~50%,加熱、 回流,直至反應(yīng)釜中的中間產(chǎn)物完全溶解,放置48~72小時后,離心,得到乙腈和固體產(chǎn)物;
12)、將所述步驟11)中離心后的固體產(chǎn)物再次加入乙腈進行蒸餾,得到產(chǎn)品18-冠醚-6,稱重。
應(yīng)用 [2]
一、制備1-乙烯基-1,1,3,3,3-五甲基二硅氧烷
1-乙烯基-1,1,3,3,3-五甲基二硅氧烷是一種重要的有機硅中間體,其特點在于 兩個硅上的官能團不對稱,分子結(jié)構(gòu)中具有一個活潑的乙烯基團,該結(jié)構(gòu)使其可作為合成有機硅化合物的單體與其他的含氫化合物進行硅氫加成反應(yīng),制備不同性能的產(chǎn)物,在有機硅化學(xué)及有機合成領(lǐng)域具有重要作用。同時,1-乙烯基-1,1,3,3,3-五甲基二硅氧烷還可作為封頭劑,用于氟硅油、氟硅生膠等有機硅聚合物的合成使用,CN201810246857.X提供一種制備方法簡單,反應(yīng)穩(wěn)定高效,反應(yīng)時間較短的1-乙烯基-1,1,3,3,3-五甲基二硅氧烷的制備方法。該方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中使 用氯硅烷帶來的環(huán)保和選擇性差等問題,具有收率高、安全性好、環(huán)保等優(yōu)點。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種1-乙烯基-1,1,3,3,3-五甲基二硅氧烷的制備方法,包括如下步驟:將1,3-二乙烯基-1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷和1,1,1,3,3,3-六甲基二硅氧烷混合均勻,然后加入絡(luò)合催化劑KOH/18-冠醚-6并攪拌,加熱升溫至70~90℃進行重排反應(yīng),然后向體系中加入中和劑中和反應(yīng),降溫、過濾,收集濾液精餾,得到1-乙烯基-1,1,3,3,3-五甲基二硅氧烷。
二、用于1,5-脫水-D-山梨醇檢測顯色
l,5-脫水-D-山梨醇(以下簡稱l,5-AG)是存在于人體血液中主要的多元醇糖物質(zhì)之一,由于其代謝穩(wěn)定,在含量波動范圍小,可及時反映糖尿病患者的糖代謝情況,具有空腹血糖、果糖胺和糖化血 紅蛋白所不具備的特征,在糖尿病的早期診斷和治療中有很高的臨床價值。近年來,越多研究表明血清中l(wèi),5-AG的含量可作為一個新的糖尿病診斷和監(jiān)測的客觀指標(biāo)。美國和日本已將其列為糖尿病的常規(guī)監(jiān)測項目。
CN201810049362.8提供一種可長期保持穩(wěn)定的以DA-64為顯色劑的顯色試劑,用于血清中l(wèi),5-AG的定量檢測,其特征在于在溶液使DA-64與18冠醚-6共存,使其DA-64分子趨于穩(wěn)定化。所得顯色試劑中的DA-64不易自然氧化而顯色,可長期以溶液狀態(tài)保存,能夠在全自動生化分析儀上使用,且長時間范圍內(nèi)其檢測準(zhǔn)確度高,重復(fù)性好。由此,本發(fā)明的顯色試劑可以以液體狀態(tài)長期保存,使簡單、低成本的測定血清中的l,5-AG變得容易。本發(fā)明的原理:利用18-冠醚-6在溶液中與DA-64分子形成分子自組裝結(jié)構(gòu),使DA-64分子趨于穩(wěn)定化,不易被自然氧化,從而使含DA-64的液體顯色試劑長期穩(wěn)定化。具體來說,在水溶液中,DA-64分子上的二甲胺基以銨鹽的形式存在,而18-冠醚-6可與溶液中的銨 鹽形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,利用這一性質(zhì),可將DA-64分子上的二甲胺基部分螯合在18-冠醚-6 環(huán)內(nèi),對DA-64分子起到保護作用,使其不易被自然氧化,進而增加DA-64顯色試劑的穩(wěn)定性。
主要參考資料
[1] CN201310196376.X 一種18-冠醚-6的制備方法
[2] CN201810246857.X 一種1-乙烯基-1,1,3,3,3-五甲基二硅氧烷的制備方法
[3] CN201810049362.8 一種用于1,5-脫水-D-山梨醇檢測顯色試劑