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化环带[8]芳生物及其制备方法

阅读:953发布:2020-05-11

专利汇可以提供化环带[8]芳生物及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了 氧 化环带[8]芳 烃 衍 生物 及其制备方法。该氧化环带[8]芳烃衍生物为式(A)所示化合物或式(A)所示化合物的立体异构体,式(A)中,X为 或Y为 或 R和R’分别独立地为氢 原子 、任选取代的C1-12烷基、任选取代的C1-12杂烷基、任选取代的C2-12烯基、任选取代的C5-24环烷基或任选取代的C5-24杂环基。该化合物的合成方法简单,反应条件相对温和,所得产物在空气中稳定且易于分离纯化,具有很好的实用性和应用前景。,下面是化环带[8]芳生物及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种化合物,其特征在于,所述化合物为式(A)所示化合物或式(A)所示化合物的立体异构体,
其中,
X为 Y为
R和R’分别独立地为氢原子、任选取代的C1-12烷基、任选取代的C1-12杂烷基、任选取代的C2-12烯基、任选取代的C5-24环烷基或任选取代的C5-24杂环基。
2.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,
R和R’分别独立地为氢原子、C1-6烷基、C1-6杂烷基、C2-6烯基、C5-12环烷基、C5-12杂环烷基。
3.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,
R和R’分别独立地为氢原子、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、苄基、对甲基苄基、邻甲基苄基或间甲基苄基。
4.根据权利要1所述的化合物,其特征在于,所述化合物为式(I)所示化合物或式(I)所示化合物的立体异构体,
R为氢原子、任选取代的C1-12烷基、任选取代的C1-12杂烷基、任选取代的C2-12烯基、任选取代的C5-24环烷基或任选取代的C5-24杂环基;
任选地,R为氢原子、C1-6烷基、C1-6杂烷基、C2-6烯基、C5-12环烷基、C5-12杂环烷基;
任选地,R为氢原子、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、苄基、对甲基苄基、邻甲基苄基或间甲基苄基。
5.根据权利要求4所述的化合物,其特征在于,具有式(Ia)所示的结构,
6.根据权利要1所述的化合物,其特征在于,所述化合物为式(II)所示化合物或式(II)所示化合物的立体异构体,
R和R’分别独立地为氢原子、任选取代的C1-12烷基、任选取代的C1-12杂烷基、任选取代的C2-12烯基、任选取代的C5-24环烷基或任选取代的C5-24杂环基;
任选地,R和R’分别独立地为氢原子、C1-6烷基、C1-6杂烷基、C2-6烯基、C5-12环烷基、C5-12杂环烷基;
任选地,R和R’分别独立地为氢原子、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、苄基、对甲基苄基、邻甲基苄基或间甲基苄基。
7.根据权利要6所述的化合物,其特征在于,具有式(IIa)所示的结构,
8.根据权利要1所述的化合物,其特征在于,所述化合物为式(III)所示化合物或式(III)所示化合物的立体异构体,
R为氢原子、任选取代的C1-12烷基、任选取代的C1-12杂烷基、任选取代的C2-12烯基、任选取代的C5-24环烷基或任选取代的C5-24杂环基;
任选地,R为氢原子、C1-6烷基、C1-6杂烷基、C2-6烯基、C5-12环烷基、C5-12杂环烷基;
任选地,R为氢原子、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、苄基、对甲基苄基、邻甲基苄基或间甲基苄基。
9.根据权利要8所述的化合物,其特征在于,具有式(IIIa)所示的结构,
10.根据权利要1所述的化合物,其特征在于,所述化合物为式(IV)所示化合物或式(IV)所示化合物的立体异构体,
R为氢原子、任选取代的C1-12烷基、任选取代的C1-12杂烷基、任选取代的C2-12烯基、任选取代的C5-24环烷基或任选取代的C5-24杂环基;
任选地,R为氢原子、C1-6烷基、C1-6杂烷基、C2-6烯基、C5-12环烷基、C5-12杂环烷基;
任选地,R为氢原子、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、苄基、对甲基苄基、邻甲基苄基或间甲基苄基。
11.根据权利要10所述的化合物,其特征在于,具有式(IVa)所示的结构,
12.一种制备权利要求4或5所述的化合物的方法,其特征在于,包括:使式(V)所示化合物在酸性条件下与酸酐接触,得到式(I)所示化合物,
其中,R为如权利要求4所限定的。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述酸酐包括选自三氟甲磺酸酐、三化硫、五氧化二氮、五氧化二磷、三氧化二磷、甲酸酐、乙酸酐、三氟乙酸酐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、3,4,9,10-苝四羧酸二酐中的至少之一。
14.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述接触在第一溶剂中进行,所述第一溶剂包括选自盐酸、高氯酸、氢溴酸磷酸硫酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、氯磺酸、硝酸、磷酸、亚磷酸、次磷酸、多聚磷酸、甲酸、乙酸、三氟乙酸、丙酸、四氟酸中的至少之一;
任选地,所述接触在20~100℃下进行6~96h完成;
任选地,式(V)所示化合物与所述酸酐的用量比为0.01~10mmol:0.01~100mmol。
15.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,
式(V)所示化合物通过使式(VI)所示化合物在性条件下发生解反应制备得到,任选地,式(VI)所示化合物通过使式(VII)所示化合物与酸和还原剂接触,并发生还原反应制备得到,
任选地,式(VII)所示化合物通过使式(VIII)所示化合物在酸性条件下与酸酐和第一添加剂接触,并发生分子内付-克酰基化反应制备得到,
任选地,式(VIII)所示化合物通过使式(IX)所示化合物与酯化试剂接触,并发生酯化反应制备得到,
任选地,式(IX)所示化合物通过使式(X)所示化合物与氧化剂和第二添加剂接触,并发生氧化反应制备得到,
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述水解反应中采用的碱包括选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化、氢氧化锶、氢氧化钡中的至少之一;
任选地,所述水解反应在第二溶剂中进行,所述第二溶剂包括选自二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、乙醚、四氢呋喃、二氧六环、甲基叔丁基醚、乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、水、甲醇、乙醇、2-甲基乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇中的至少之一;
任选地,所述水解反应在60~180℃下进行1~96h完成;
任选地,所述式(VI)所示化合物与所述碱的用量比为0.1~10mmol:1~100mmol。
17.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述还原反应中采用的还原剂包括选自氢气、氢化锂、红铝、硼氢化钠、三氰基硼氢化钠、三乙氧基硼氢化钠、三乙酰氧基硼氢化钠、氢化钙、三乙基烷、三异丙基硅烷、苯基硅烷、二甲基苯基硅烷、二苯基硅烷、甲基二苯基硅烷、三苯基硅烷、三(三甲基硅烷)硅烷、三氯硅烷、三甲基氧膦、锂、钠、钾、金属汞齐、氯化亚中的至少之一;
任选地,所述还原反应中采用的酸包括选自盐酸、高氯酸、氢溴酸磷酸、硫酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、氯磺酸、硝酸、磷酸、亚磷酸、次磷酸、多聚磷酸、甲酸、乙酸、三氟乙酸、丙酸、四氟硼酸中的至少之一;
任选地,所述还原反应在第三溶剂中进行,所述第三溶剂包括选自苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、均三甲苯、偏三甲苯、氯苯、间二氯苯、溴苯、二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、乙醚、四氢呋喃、二氧六环、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、水、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、2-甲基乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇中的至少之一;
任选地,所述还原反应在50~150℃下进行1~96h完成;
任选地,所述式(VII)所示化合物与所述还原剂、所述酸的用量比为0.01~10mmol:
0.01~100mL:1~100mL。
18.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述分子内付-克酰基化反应中采用的酸酐包括选自三氟甲磺酸酐、三氧化硫、五氧化二氮、五氧化二磷、三氧化二磷、甲酸酐、乙酸酐、三氟乙酸酐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、3,4,9,10-苝四羧酸二酐中的至少之一;
任选地,所述分子内付-克酰基化反应在第四溶剂中进行,所述第四溶剂包括选自盐酸、高氯酸、氢溴酸磷酸、硫酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、氯磺酸、硝酸、磷酸、亚磷酸、次磷酸、多聚磷酸、甲酸、乙酸、三氟乙酸、丙酸、四氟硼酸中的至少之一;
任选地,所述分子内付-克酰基化反应中采用的第一添加剂包括选自二氯甲烷、氯仿、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇的至少之一;
任选地,所述分子内付-克酰基化反应在40~120℃下进行0.5~12h完成;
任选地,所述式(VIII)所示化合物与所述第一添加剂、所述酸酐的用量比为0.01~
10mmol:0.1~100mL:0.1~100mL。
19.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述酯化试剂包括选自硫酸二甲酯、酸二甲酯、碘甲烷、三甲基硅基重氮甲烷、甲醇、四氟硼酸三甲基氧鎓盐、四氟硼酸三甲基锍盐中的至少之一;
任选地,所述酯化反应在第五溶剂中进行,所述第五溶剂包括选自苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、均三甲苯、偏三甲苯、氯苯、间二氯苯、溴苯、二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、乙醚、四氢呋喃、二氧六环、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、乙腈、水、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、2-甲基乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇中的至少之一;
任选地,所述酯化反应在-40~40℃下进行12~96h完成;
任选地,所述式(IX)所示化合物与所述酯化试剂的用量比为0.01~1mmol:0.01~
100mmol。
20.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述氧化反应中采用的氧化剂包括选自氧气、臭氧、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化钠、过硼酸钠、过二硫酸钠、氯铬酸吡啶盐、间氯过氧苯甲酸、亚氯酸钠、次氯酸钠、四氯苯醌、二氯二氰基苯醌、溴、高碘酸、高锰酸钾中的至少之一;
任选地,所述氧化反应在第六溶剂中进行,所述第六溶剂包括选自苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、均三甲苯、偏三甲苯、氯苯、间二氯苯、溴苯、二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、乙醚、四氢呋喃、二氧六环、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、乙腈、水、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、2-甲基乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇中的至少之一;
任选地,所述氧化反应中采用的第二添加剂包括选自盐酸、高氯酸、氢溴酸磷酸、硫酸、硫酸氢钠、甲磺酸、三氟甲磺酸、氯磺酸、硝酸、磷酸、磷酸二氢钠、亚磷酸、次磷酸、多聚磷酸、甲酸、1-金刚烷甲酸、乙酸、三氟乙酸、丙酸、硼酸、四氟硼酸中的至少之一;
任选地,所述氧化反应在-20~40℃下进行4~48h完成;
任选地,所述式(X)所示化合物与所述氧化剂的用量比为0.01~1mmol:0.01~
100mmol。
21.一种制备权利要求6或7所述的化合物的方法,其特征在于,包括:使式(I)所示化合物与烷基化试剂接触,并发生加成反应,得到式(II)所示化合物,
其中,R和R’为权利要求6所限定的。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,所述烷基化试剂包括选自甲基锂、丙炔基锂、异丙基锂、正丁基锂、叔丁基锂、正戊基锂、新戊基锂、正己基锂、2-(乙基己基)锂、环戊二烯基锂、三甲基硅甲基锂、三甲基硅基乙炔锂、2-噻吩基锂、苯基锂中的至少之一。
23.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,所述接触在第七溶剂中进行,所述第七溶剂包括选自乙醚、异丙醚、四氢呋喃、二氧六环、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚中的至少之一;
任选地,所述接触在0~90℃下进行1~32h完成;
任选地,所述式(I)所示化合物与所述烷基化试剂的用量比为0.01~1mmol:0.01~
100mmol。
24.一种制备权利要求8或9所述的化合物的方法,其特征在于,包括:使式(I)所示化合物与第一氧化剂接触,并发生第一选择性氧化反应,得到式(III)所示化合物,其中,R为权利要求8所限定的。
25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述第一氧化剂包括选自过氧化乙酸、过氧化三氟乙酸、间氯过氧苯甲酸中的至少之一。
26.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述接触在第八溶剂中进行,所述第八溶剂包括选自苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、均三甲苯、偏三甲苯、氯苯、间二氯苯、溴苯、二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、乙醚、四氢呋喃、二氧六环、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、乙腈、水、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、2-甲基乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇中的至少之一;
任选地,所述接触在-20~40℃下进行0.1~96h;
任选地,所述式(I)所示化合物与所述第一氧化剂的用量比为0.01~1mmol:0.01~
100mmol。
27.一种制备权利要求10或11所述的化合物的方法,其特征在于,包括:使式(I)所示化合物与第二氧化剂接触,并发生第二选择性氧化反应,得到式(IV)所示化合物,其中,R为权利要求10所限定的。
28.根据权利要求27所述的方法,其特征在于,所述第二氧化剂包括选自氧气、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、四氯对苯醌、四氯邻苯醌、二氯二氰基苯醌、苯亚硒酸酐、过二硫酸钠、
2KHSO5·KHSO4·K2SO4中的至少之一。
29.根据权利要求27所述的方法,其特征在于,所述接触在第九溶剂中进行,所述第九溶剂包括选自苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、均三甲苯、联三甲苯、偏三甲苯、叔丁基苯、氟苯、氯苯、间二氯苯、邻二氯苯、对二氯苯、溴苯、苯甲醚、硝基苯、、四氢萘中的至少之一;
任选地,所述接触在100~200℃下进行12~192h完成;
任选地,所述式(I)所示化合物与所述第二氧化剂的用量比为0.01~1mmol:0.01~
100mmol。

说明书全文

化环带[8]芳生物及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及有机化学领域,具体而言,本发明涉及氧化环带[8]芳烃衍生物及其制备方法。

背景技术

[0002] 人工合成大环化合物具有良好的分子结构可设计性以及理化性能可调节性的特点和优势,在化学、材料科学和生命科学诸多领域得到广泛应用。作为主体化合物,人工合成的大环化合物能识别阴阳离子和中性客体分子,从而应用于分离、传感和检测。作为基元或模板,官能团化大环化合物用于功能组装体和纳米材料和分子机器的构建。大环化合物还为探究化学反应机理和超分子催化提供了独特的研究手段和途径。
[0003] 迄今为止,文献中已经报道了大量的人工合成大环化合物,其中冠醚、球醚、化学修饰的环糊精衍生物、杯芳烃、杯雷琐芳烃、环三藜芦烃、杯吡咯、葫芦脲、杂杯芳烃、环对苯撑(CPPs)、柱芳烃、冠芳烃等正成为优势大环主体分子,得到比较深入和广泛的研究。由于不同的大环化合物具有不同的结构,其空腔大小、形状及电子特性均有差异,从而显示不一样的分子识别能。因而,对于具有新结构和功能的大环化合物仍有待深入研究。

发明内容

[0004] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出氧化环带[8]芳烃衍生物及其制备方法。该类化合物具有桶状空腔结构、空腔体积尺寸可变和空腔内壁极性可调的特点,具有广阔的应用前景。
[0005] 在本发明的一个方面,本发明提出了一种化合物。根据本发明的实施例,该化合物式(A)所示化合物或式(A)所示化合物的立体异构体,
[0006]
[0007] 其中,
[0008] X为 Y为
[0009] R和R’分别独立地为氢原子、任选取代的C1-12烷基、任选取代的C1-12杂烷基、任选取代的C2-12烯基、任选取代的C5-24环烷基或任选取代的C5-24杂环基。
[0010] 根据本发明实施例上述实施例的化合物也称为“氧化环带[8]芳烃衍生物”,该类化合物具有桶状空腔结构、空腔体积尺寸可变和空腔内壁极性可调的特点。
[0011] 另外,根据本发明上述实施例的化合物还可以具有如下附加的技术特征:
[0012] 在本发明的一些实施例中,R和R’分别独立地为氢原子、C1-6烷基、C1-6杂烷基、C2-6烯基、C5-12环烷基、C5-12杂环烷基。
[0013] 在本发明的一些实施例中,R和R’分别独立地为氢原子、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、苄基、对甲基苄基、邻甲基苄基或间甲基苄基。
[0014] 在本发明的一些实施例中,所述化合物为式(I)所示化合物或式(I)所示化合物的立体异构体,
[0015]
[0016] 其中,R为氢原子、任选取代的C1-12烷基、任选取代的C1-12杂烷基、任选取代的C2-12烯基、任选取代的C5-24环烷基或任选取代的C5-24杂环基;或者,R为氢原子、C1-6烷基、C1-6杂烷基、C2-6烯基、C5-12环烷基、C5-12杂环烷基;或者,R为氢原子、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、苄基、对甲基苄基、邻甲基苄基或间甲基苄基。
[0017] 在本发明的一些实施例中,所述化合物具有式(Ia)所示的结构,
[0018]
[0019] 在本发明的一些实施例中,所述化合物为式(II)所示化合物或式(II)所示化合物的立体异构体,
[0020]
[0021] 其中,R和R’分别独立地为氢原子、任选取代的C1-12烷基、任选取代的C1-12杂烷基、任选取代的C2-12烯基、任选取代的C5-24环烷基或任选取代的C5-24杂环基;或者,R和R’分别独立地为氢原子、C1-6烷基、C1-6杂烷基、C2-6烯基、C5-12环烷基、C5-12杂环烷基;或者,R和R’分别独立地为氢原子、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、苄基、对甲基苄基、邻甲基苄基或间甲基苄基。
[0022] 在本发明的一些实施例中,所述化合物具有式(IIa)所示的结构,
[0023]
[0024] 在本发明的一些实施例中,所述化合物为式(III)所示化合物或式(III)所示化合物的立体异构体,
[0025]
[0026] 其中,R为氢原子、任选取代的C1-12烷基、任选取代的C1-12杂烷基、任选取代的C2-12烯基、任选取代的C5-24环烷基或任选取代的C5-24杂环基;或者,R为氢原子、C1-6烷基、C1-6杂烷基、C2-6烯基、C5-12环烷基、C5-12杂环烷基;或者,R为氢原子、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、苄基、对甲基苄基、邻甲基苄基或间甲基苄基。
[0027] 在本发明的一些实施例中,所述化合物具有式(IIIa)所示的结构,
[0028]
[0029] 在本发明的一些实施例中,所述化合物为式(IV)所示化合物或式(IV)所示化合物的立体异构体,
[0030]
[0031] 其中,R为氢原子、任选取代的C1-12烷基、任选取代的C1-12杂烷基、任选取代的C2-12烯基、任选取代的C5-24环烷基或任选取代的C5-24杂环基;或者,R为氢原子、C1-6烷基、C1-6杂烷基、C2-6烯基、C5-12环烷基、C5-12杂环烷基;或者,R为氢原子、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、苄基、对甲基苄基、邻甲基苄基或间甲基苄基。
[0032] 在本发明的一些实施例中,所述化合物具有式(IVa)所示的结构,
[0033]
[0034] 在本发明的另一方面,本发明提出了一种制备上述化合物的方法。具体包括制备式(I)所示化合物、式(II)所示化合物、式(III)所示化合物、式(IV)所示化合物的方法。
[0035] 根据本发明的实施例,制备式(I)所示化合物的方法包括:使式(V)所示化合物在酸性条件下与酸酐接触,得到式(I)所示化合物,
[0036]
[0037] 其中,R为如前所述的。
[0038] 根据本发明的实施例,制备式(I)所示化合物的方法中,所采用的酸酐包括选自三氟甲磺酸酐、三氧化硫、五氧化二氮、五氧化二磷、三氧化二磷、甲酸酐、乙酸酐、三氟乙酸酐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、3,4,9,10-苝四羧酸二酐中的至少之一,优选为五氧化二磷。由此,可以提高反应速率,减少产品因在酸中停留而继续发生转化的程度,提高反应的选择性和产率。
[0039] 根据本发明的实施例,制备式(I)所示化合物的方法中,式(V)所示化合物与酸酐的接触在第一溶剂中进行,所述第一溶剂可以包括选自盐酸、高氯酸、氢溴酸磷酸硫酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、氯磺酸、硝酸、磷酸、亚磷酸、次磷酸、多聚磷酸、甲酸、乙酸、三氟乙酸、丙酸、四氟酸中的至少之一,优选为甲磺酸。由此,可以保证上述接触在强酸性条件下进行,提高反应速率,减少产品因在酸中停留而继续发生转化的程度,提高反应的选择性和产率。
[0040] 根据本发明的实施例,上述接触可以在20~100℃下进行6~96h完成,优选在50℃下进行48h完成。由此,可以在为反应提供温和的温度条件,减少产品因在酸中停留而继续发生转化的程度的同时,保证原料的转化率和反应的产率。
[0041] 根据本发明的实施例,式(V)所示化合物与所述酸酐的用量比可以为0.01~10mmol:0.01~100mmol,优选为1.5mmol:8.0mmol。由此,可以保证原料较快的转化速率,减少产品因在酸中停留而继续发生转化的程度,提高反应的选择性和产率。
[0042] 根据本发明的实施例,式(V)所示化合物可以通过使式(VI)所示化合物在性条件下发生解反应制备得到,
[0043]
[0044] 根据本发明的实施例,上述水解反应中采用的碱可以包括选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化、氢氧化锶、氢氧化钡中的至少之一,优选为氢氧化锂。由此,可以缩短反应时间,提高反应的转化率和产率。
[0045] 根据本发明的实施例,上述水解反应在第二溶剂中进行,所述第二溶剂可以包括选自二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、乙醚、四氢呋喃、二氧六环、甲基叔丁基醚、乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、水、甲醇、乙醇、2-甲基乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇中的至少之一,优选为水-甲醇-四氢呋喃的三组分混合溶剂。由此,可以保证碱和原料都溶于溶剂中,确保原料充分完全转化,也可提高中间产物单羧酸的溶解度,使得其可以继续水解得到式(V)所示化合物,提高反应的转化率和产率,缩短反应的时间。
[0046] 根据本发明的实施例,上述水解反应可以在60~180℃下进行1~96h完成,优选在100℃下进行6h完成。由此,可以保证原料快速且彻底转化,提高反应的产率,缩短反应的时间,又适当节约了能源
[0047] 根据本发明的实施例,上述水解反应中,式(VI)所示化合物与碱的用量比可以为0.1~10mmol:1~100mmol。优选为1mmol:4mmol。由此,可以保证原料快速且彻底转化,提高反应的产率,缩短反应的时间,也适当节约碱的用量。
[0048] 根据本发明的实施例,式(VI)所示化合物可以通过使式(VII)所示化合物与酸和还原剂接触,并发生还原反应制备得到,
[0049]
[0050] 根据本发明的实施例,上述还原反应中采用的还原剂可以包括选自氢气、氢化锂、红铝、硼氢化钠、三氰基硼氢化钠、三乙氧基硼氢化钠、三乙酰氧基硼氢化钠、氢化钙、三乙基烷、三异丙基硅烷、苯基硅烷、二甲基苯基硅烷、二苯基硅烷、甲基二苯基硅烷、三苯基硅烷、三(三甲基硅烷)硅烷、三氯硅烷、三甲基氧膦、锂、钠、钾、金属汞齐、氯化亚中的至少之一,优选为三乙基硅烷。由此,还原反应可以比较温和且彻底地进行,副反应较少,且还原剂不会变质可以长时间反应,保证较高的产率;同时还原剂可以直接旋蒸除去,后处理较为简便;此外,还原剂价廉易得,反应成本较低。
[0051] 根据本发明的实施例,上述还原反应中采用的酸包括选自盐酸、高氯酸、氢溴酸磷酸、硫酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、氯磺酸、硝酸、磷酸、亚磷酸、次磷酸、多聚磷酸、甲酸、乙酸、三氟乙酸、丙酸、四氟硼酸中的至少之一,优选为三氟乙酸。由此,在中等的酸性条件下,中间产物可以继续快速地向产物转化,且原料不太容易发生副反应,减少了副产物的种类;在该酸性条件下还原剂不会分解消耗,可以延长反应时间以提高转化率和产率;酸可以直接旋蒸除去,后处理较为简便;且上述酸价廉易得,反应成本较低。
[0052] 根据本发明的实施例,上述还原反应在第三溶剂中进行,所述第三溶剂可以包括选自苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、均三甲苯、偏三甲苯、氯苯、间二氯苯、溴苯、二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、乙醚、四氢呋喃、二氧六环、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、水、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、2-甲基乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇中的至少之一,优选为二氯甲烷。由此,原料和反应的中间产物均能够溶于溶剂,促使它们持续转化,从而减少反应的中间产物,使得分离纯化更加简单,保证反应较高的产率。
[0053] 根据本发明的实施例,上述还原反应可以在50~150℃下进行1~96h完成,优选在80℃下进行24h完成。由此,在中等的温度下,原料可以较为快速地转化,且保证副反应程度较小,反应的选择性和产率得以提高。
[0054] 根据本发明的实施例,式(VII)所示化合物与还原剂、酸的用量比为0.01~10mmol:0.01~100mL:1~100mL;优选为1mmol:1mL:0.5mL。由此,过量的三乙基硅烷和酸可以保证原料能够快速、完全地转化,反应的选择性和产率得以提高。
[0055] 根据本发明的实施例,式(VII)所示化合物可以通过使式(VIII)所示化合物在酸性条件下与酸酐和第一添加剂接触,并发生分子内付-克酰基化反应制备得到,
[0056]
[0057] 根据本发明的实施例,上述分子内付-克酰基化反应中采用的酸酐可以包括选自三氟甲磺酸酐、三氧化硫、五氧化二氮、五氧化二磷、三氧化二磷、甲酸酐、乙酸酐、三氟乙酸酐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、3,4,9,10-苝四羧酸二酐中的至少之一,优选为三氟乙酸酐。由此,液态的酸酐容易搭建反应;中等强度的酸酐保证反应快速转化的前提下,减少副反应的发生,提高反应的选择性和产率。
[0058] 根据本发明的实施例,上述分子内付-克酰基化反应在第四溶剂中进行,所述第四溶剂可以包括选自盐酸、高氯酸、氢溴酸磷酸、硫酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、氯磺酸、硝酸、磷酸、亚磷酸、次磷酸、多聚磷酸、甲酸、乙酸、三氟乙酸、丙酸、四氟硼酸中的至少之一,优选为三氟甲磺酸。由此,超强酸三氟甲磺酸可以大幅活化反应中间体,使得付-克酰基化反应能够快速进行,保证反应的产率。
[0059] 根据本发明的实施例,上述分子内付-克酰基化反应中采用的第一添加剂可以包括选自二氯甲烷、氯仿、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇的至少之一,优选为甲醇。由此,可以抑制强酸性条件下底物的水解,保证产物仍旧以甲酯的形式存在,减少副反应提高选择性和产率。
[0060] 根据本发明的实施例,上述分子内付-克酰基化反应可以在40~120℃下进行0.5~12h完成,优选在65℃下进行4h完成。由此,中等温度下反应速率较高,减少产品因在酸中停留而继续发生转化的程度,较短的时间也降低了副反应发生的程度,提高反应的选择性和产率。
[0061] 根据本发明的实施例,式(VIII)所示化合物与第一添加剂、酸酐的用量比为0.01~10mmol:0.1~100mL:0.1~100mL;优选为1mmol:0.2mL:2.5mL。由此,可以保证原料被彻底转化为中间产物,从而发生后续付-克酰基化反应,保证反应的产率。
[0062] 根据本发明的实施例,式(VIII)所示化合物可以通过使式(IX)所示化合物与酯化试剂接触,并发生酯化反应制备得到,
[0063]
[0064] 根据本发明的实施例,上述酯化反应中采用的酯化试剂可以包括选自硫酸二甲酯、酸二甲酯、碘甲烷、三甲基硅基重氮甲烷、甲醇、四氟硼酸三甲基氧鎓盐、四氟硼酸三甲基锍盐中的至少之一,优选为三甲基硅基重氮甲烷。由此,反应可以较快且高效进行,保证底物的转化率和反应的产率。
[0065] 根据本发明的实施例,上述酯化反应在第五溶剂中进行,所述第五溶剂可以包括选自苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、均三甲苯、偏三甲苯、氯苯、间二氯苯、溴苯、二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、乙醚、四氢呋喃、二氧六环、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、乙腈、水、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、2-甲基乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇中的至少之一,优选为甲苯和甲醇的混合溶剂。由此,原料和反应的中间产物均能够溶于溶剂,促使它们持续转化,从而减少反应的中间产物,使得分离纯化更加简单,保证反应较高的产率;同时适量的甲醇可以有助于三甲基硅基的脱除,同时不会过量消耗价格较高的三甲基硅基重氮甲烷,降低反应的成本。
[0066] 根据本发明的实施例,上述酯化反应可以在-40~40℃下进行12~96h完成,优选在20℃下进行24h完成。由此,反应物可以充分转化,且较低的温度不会使得三甲基硅基重氮甲烷分解,保证反应的产率。
[0067] 根据本发明的实施例,式(IX)所示化合物与酯化试剂的用量比可以为0.01~1mmol:0.01~100mmol。优选为0.1mmol:0.8mmol。由此,原料可以充分转化为产物。
[0068] 根据本发明的实施例,式(IX)所示化合物可以通过使式(X)所示化合物与氧化剂和第二添加剂接触,并发生氧化反应制备得到。由此,式(V)所示化合物可以以具有C4对称性的芳香环间位含有基的杯[4]雷索芳烃类化合物为原料大量制备得到,杯[4]雷索芳烃类化合物具有丰富的可修饰位点,经化学反应后能生成包括分子笼机构在内的很多不同的衍生物,或经化学修饰,再经过分子自组装形成分子胶囊等,
[0069]
[0070] 根据本发明的实施例,上述氧化反应中采用的氧化剂可以包括选自氧气、臭氧、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化钠、过硼酸钠、过二硫酸钠、氯铬酸吡啶盐、间氯过氧苯甲酸、亚氯酸钠、次氯酸钠、四氯苯醌、二氯二氰基苯醌、溴、高碘酸、高锰酸钾中的至少之一,优选为亚氯酸钠。由此,氧化反应比较温和,基本没有副反应的发生,保证较高的产率。
[0071] 根据本发明的实施例,所述氧化反应在第六溶剂中进行,所述第六溶剂包括选自苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、均三甲苯、偏三甲苯、氯苯、间二氯苯、溴苯、二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、乙醚、四氢呋喃、二氧六环、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、乙腈、水、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、2-甲基乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇中的至少之一,优选为水-二甲基亚砜-二氯甲烷三组分混合溶剂。由此,反应物、添加剂和氧化剂均可以溶于溶剂,促使它们持续转化,从而减少反应的中间产物,使得分离纯化更加简单,保证反应较高的产率。
[0072] 根据本发明的实施例,上述氧化反应中采用的第二添加剂可以包括选自盐酸、高氯酸、氢溴酸磷酸、硫酸、硫酸氢钠、甲磺酸、三氟甲磺酸、氯磺酸、硝酸、磷酸、磷酸二氢钠、亚磷酸、次磷酸、多聚磷酸、甲酸、1-金刚烷甲酸、乙酸、三氟乙酸、丙酸、硼酸、四氟硼酸中的至少之一,优选为磷酸二氢钠。由此,反应体系的微弱酸性可以在增强亚氯酸钠氧化能力的同时,不会使氧化剂分解过快,氧化反应快速有效地进行,保证反应较高的转化率和产率。
[0073] 根据本发明的实施例,上述氧化反应可以在-20~40℃下进行4~48h完成,优选在25℃下进行6h完成。由此,氧化反应充分进行,可以保证较高的反应产率。
[0074] 根据本发明的实施例,式(X)所示化合物与氧化剂的用量比为0.01~1mmol:0.01~100mmol;优选为1mmol:5mmol。由此,氧化反应充分进行,可以保证较高的反应产率。
[0075] 根据本发明的实施例,制备式(II)所示化合物的方法包括:使式(I)所示化合物与烷基化试剂接触,并发生加成反应,得到式(II)所示化合物,
[0076]
[0077] 其中,R和R’为如前所述的。
[0078] 根据本发明的实施例,上述烷基化试剂包括选自甲基锂、丙炔基锂、异丙基锂、正丁基锂、叔丁基锂、正戊基锂、新戊基锂、正己基锂、2-(乙基己基)锂、环戊二烯基锂、三甲基硅甲基锂、三甲基硅基乙炔锂、2-噻吩基锂、苯基锂中的至少之一。
[0079] 根据本发明的实施例,上述加成反应在第七溶剂中进行,所述第七溶剂可以包括选自乙醚、异丙醚、四氢呋喃、二氧六环、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚中的至少之一,优选为四氢呋喃。
[0080] 根据本发明的实施例,上述接触在0~90℃下进行1~32h完成,优选在66℃下进行3h完成。由此,加成反应充分进行,可以保证较高的反应产率。
[0081] 根据本发明的实施例,式(I)所示化合物与烷基化试剂的用量比可以为0.01~1mmol:0.01~100mmol;优选为0.1mmol:1mmol。由此,原料可以彻底转化,保证较高的反应产率。
[0082] 根据本发明的实施例,制备式(III)所示化合物的方法包括:使式(I)所示化合物与第一氧化剂接触,并发生第一选择性氧化反应,得到式(III)所示化合物,
[0083]
[0084] 其中,R为如前所述的。
[0085] 根据本发明的实施例,上述第一氧化剂可以包括选自过氧化乙酸、过氧化三氟乙酸、间氯过氧苯甲酸中的至少之一,优选为间氯过氧苯甲酸。由此,氧化反应比较温和,基本没有副反应的发生,保证较高的反应选择性与产率;且氧化剂及其还原产物和目标产物的极性相差大,容易后处理分离纯化。
[0086] 根据本发明的实施例,上述第一选择性氧化反应在在第八溶剂中进行,所述第八溶剂包括选自苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、均三甲苯、偏三甲苯、氯苯、间二氯苯、溴苯、二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、乙醚、四氢呋喃、二氧六环、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、乙腈、水、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、2-甲基乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇中的至少之一,优选为二氯甲烷。由此,反应物和氧化剂均可以溶于溶剂,促使它们持续转化,从而减少反应的中间产物;而反应产物的极性与氧化剂和氧化剂的还原产物相差很大,使得分离纯化更加简单,保证反应较高的产率。
[0087] 根据本发明的实施例,上述第一选择性氧化反应可以在-20~40℃下进行0.1~96h完成,优选在40℃下进行12h完成。由此,反应物充分转化,可以保证较高的反应产率。
[0088] 根据本发明的实施例,式(I)所示化合物与第一氧化剂的用量比可以为0.01~1mmol:0.01~100mmol,优选为1mmol:14mmol。由此,过量的氧化剂使原料充分转化,可以保证较高的反应产率。
[0089] 根据本发明的实施例,制备式(IV)所示化合物的方法包括:使式(I)所示化合物与第二氧化剂接触,并发生第二选择性氧化反应,得到式(IV)所示化合物,
[0090]
[0091] 其中,R为如前所述的。
[0092] 根据本发明的实施例,上述第二氧化剂可以包括选自氧气、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、四氯对苯醌、四氯邻苯醌、二氯二氰基苯醌、苯亚硒酸酐、过二硫酸钠、2KHSO5·KHSO4·K2SO4(OXONE)中的至少之一。
[0093] 根据本发明的实施例,上述第二选择性氧化反应在第九溶剂中进行,所述第九溶剂可以包括选自苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、均三甲苯、联三甲苯、偏三甲苯、叔丁基苯、氟苯、氯苯、间二氯苯、邻二氯苯、对二氯苯、溴苯、苯甲醚、硝基苯、、四氢萘中的至少之一,优选为氯苯或者溴苯。由此,满足反应需要的温度条件,反应物可以充分转化,可以保证较高的反应产率。
[0094] 根据本发明的实施例,上述第二选择性氧化反应可以在100~200℃下进行12~192h完成,优选在160℃下进行48h完成。由此,反应物可以充分转化,且副反应程度低,可以保证较高的反应产率。
[0095] 根据本发明的实施例,式(I)所示化合物与第二氧化剂的用量比可以为0.01~1mmol:0.01~100mmol,优选为1mmol:6mmol。由此,反应物可以充分转化,且副反应程度低,可以保证较高的反应产率。
[0096] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。附图说明
[0097] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0098] 图1为式(Ia)所示化合物的核磁氢谱;
[0099] 图2为式(Ia)所示化合物的核磁碳谱;
[0100] 图3为式(IIa)所示化合物的核磁氢谱;
[0101] 图4为式(IIa)所示化合物的核磁碳谱;
[0102] 图5为式(IIIa)所示化合物的核磁氢谱;
[0103] 图6为式(IIIa)所示化合物的核磁碳谱;
[0104] 图7为式(IVa)所示化合物的核磁氢谱;
[0105] 图8为式(IVa)所示化合物的核磁碳谱;
[0106] 图9为式(VIIaa)所示化合物的晶体结构图;
[0107] 图10为式(IIa)所示化合物与客体水分子形成的主客体复合物的晶体结构图;
[0108] 图11为两个“式(IIa)所示化合物/客体水分子主客体复合物”所形成的二聚体的晶体结构图。

具体实施方式

[0109] 下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
[0110] 实施例1:制备化合物(Ia)(对应式(I)中R为Et)
[0111] 反应式如下:
[0112]
[0113] 具体制备方法是:
[0114] 向25mL圆底烧瓶中加入1.49mmol(817mg)式(Va)所示化合物和10mL伊顿试剂,50℃油浴加热下磁力搅拌反应48h,可观察到体系从白色浊液变化到深红色溶液。冷却到室温后,边搅拌边将体系倒入50mL水混合物中,抽滤,用去离子水洗涤固体至滤出液呈中性。固体经干燥后,用500mL氯仿溶解,加入230-400目硅胶,旋干制样。固定相为230-400目硅胶,流动相从纯二氯甲烷到二氯甲烷:乙酸乙酯=50:1,进行柱色谱分离纯化,可得到(Ia)所示化合物372mg,白色粉末状固体,产率48.5%。
[0115] 1H NMR(400MHz,Tetrachloroethane-d2)δ7.07(s,2H),6.86(s,2H),4.06(t,J=7.1Hz,1H),3.79(d,J=13.3Hz,1H),3.60(s,1H),3.55(d,J=13.3Hz,1H),2.24(q,J=
7.2Hz,2H),2.06(q,J=7.2Hz,2H),1.31(t,J=7.2Hz,3H),1.22(t,J=7.2Hz,3H).
[0116] 13C NMR(101MHz,TETRACHLOROETHANE-D2)δ191.7,149.9,145.8,144.1,138.2,126.3,119.0,46.7,42.3,38.4,18.9,12.2.
[0117] HRMS(APCI)calcd for C40H35O2 547.26425.Found 547.26440.
[0118] 由上可知,上述化合物结构正确,为式(Ia)所示化合物。
[0119] 式(Va)所示化合物的制备方法如下:
[0120]
[0121] 向100mL封管中加入8.6mmol(5.27g)式(VIa)所示化合物、18mL浓度为2mol·L-1的氢氧化锂水溶液、18mL甲醇和36mL四氢呋喃,100℃油浴加热下磁力搅拌反应6h。冷却到室温后,向体系内加入50mL饱和氯化铵溶液。乙酸乙酯萃取,合并有机相后,饱和氯化钠溶液洗涤并用无水硫酸镁干燥。过滤,旋干,加入100mL二氯甲烷,加热至回流1h,冷却到室温后,抽滤,固体用冷二氯甲烷洗涤三次,抽干,可得到(Va)所示化合物5.0g,白色粉末状固体,产率99.4%。
[0122] 1H NMR(400MHz,Acetone-d6)δ11.10(broad s,1H),7.55(s,1H),7.41(d,J=2.8Hz,3H),6.80(s,2H),5.08(t,J=8.1Hz,1H),3.73(d,J=14.9Hz,1H),3.53(d,J=
14.9Hz,1H),3.46(s,1H),2.59(h,J=7.0Hz,3H),2.42(p,J=7.4Hz,2H),1.43(t,J=
7.3Hz,3H),1.05(t,J=7.3Hz,3H).
[0123] 13C NMR(101MHz,ACETONE-D6)δ169.4,148.8,146.5,145.4,144.5,140.0,139.7,128.6,127.6,127.3,126.2,122.3,120.8,47.6,45.7,36.8,26.8,20.6,13.4,13.2.[0124] HRMS(APCI)calcd for C40H39O4583.28483.Found 583.28656.
[0125] 由上可知,上述化合物结构正确,为式(Va)所示化合物。
[0126] 式(VIa)所示化合物的制备方法如下:
[0127]
[0128] 向100mL史兰克管中加入8.82mmol(5.65g)式(VIIaa)所示化合物、44mL二氯甲烷、4.4mL三氟乙酸和8.8mL三乙基硅烷,液氮冷冻,抽气,解冻,重复三次,第三次解冻前,通入氮气。80℃油浴加热下磁力搅拌反应12h。加入二氯甲烷溶解,加入230-400目硅胶,旋干制样。固定相为230-400目硅胶,流动相为二氯甲烷,进行柱色谱分离纯化,可得到(VIa)所示化合物5.27g,白色粉末状固体,产率97.5%。
[0129] 1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.39(s,1H),7.34(s,1H),7.23(s,1H),6.79(s,2H),4.95(t,J=8.0Hz,1H),3.86(s,3H),3.68(d,J=14.9Hz,1H),3.43(d,J=14.9Hz,1H),
3.38(s,1H),2.55-2.42(m,3H),2.37(h,J=7.4Hz,3H),1.44(t,J=7.3Hz,3H),1.08(t,J=
7.3Hz,3H).
[0130] 13C NMR(101MHz,CHLOROFORM-D)δ168.8,147.8,145.9,144.4,143.1,138.8,128.2,126.9,125.8,125.6,121.3,119.6,52.0,46.9,45.0,36.7,26.4,20.0,13.2,13.0.[0131] HRMS(ESI)calcd for C42H44O4Na635.31373.Found 635.31318.
[0132] 由上可知,上述化合物结构正确,为式(VIa)所示化合物。
[0133] 式(VIIaa)所示化合物的制备方法如下:
[0134]
[0135] 先进行反应试剂的活化。向125mL封管中加入24mL三氟甲磺酸和16mL三氟乙酸酐,磁力搅拌下缓慢滴加1.2mL甲醇,滴加缓慢防止体系暴沸。加完后拧紧瓶塞,80℃油浴加热下反应1h,冷却至室温待用。
[0136] 在另一支125mL封管中加入1.75mmol(1.23g)式(VIIIa)所示化合物,倒入先前制备的反应试剂,拧紧瓶塞,65℃油浴下加热反应4h,快速冷却到室温。边搅拌边将体系缓慢倒入冰中淬灭,乙酸乙酯洗涤封管,合并。用乙酸乙酯:二氯甲烷=10:1的混合溶剂萃取,合并有机相后,饱和NaHCO3溶液、饱和氯化钠溶液洗涤,若乳化则垫硅藻土抽滤,无水硫酸镁干燥。过滤,旋干,加入二氯甲烷溶解,加入230-400目硅胶,旋干制样。固定相为230-400目硅胶,流动相从二氯甲烷到二氯甲烷:乙酸乙酯=50:1,进行柱色谱分离纯化,可得到(VIIa)所示化合物480mg,白色粉末状固体,产率39.2%。同时可得到(VIIab)所示化合物464mg,白色粉末状固体,产率39.0%。
[0137] 1H NMR(400MHz,Tetrachloroethane-d2)δ7.88(s,1H),7.60(s,1H),7.42(s,1H),7.31(d,J=7.7Hz,1H),7.05(d,J=7.7Hz,1H),5.20(t,J=8.0Hz,1H),4.16(t,J=6.8Hz,
1H),3.89(s,3H),2.47(dhept,J=13.9,7.1Hz,4H),1.44(t,J=7.1Hz,3H),1.17(t,J=
7.2Hz,3H).
[0138] 13C NMR(101MHz,TETRACHLOROETHAN-D2)δ188.1,167.4,151.6,150.7,148.4,145.1,135.6,135.1,128.8,127.4,127.0,122.3,120.3,52.6,48.1,42.2,25.3,19.9,
13.2,13.0.
[0139] HRMS(APCI)calcd for C42H41O6641.29031.Found 641.28998.
[0140] 由上可知,上述化合物结构正确,为式(VIIaa)所示化合物。
[0141] 1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.35(s,1H),7.90(d,J=7.4Hz,2H),7.89(2,1H),7.71(d,J=7.7Hz,1H),7.54(d,J=7.9Hz,1H),7.25(d,J=7.7Hz,1H),6.14(s,1H),
6.02(s,1H),5.90(d,J=6.0Hz,3H),5.11(t,J=7.0Hz,1H),4.15(dd,J=11.2,4.4Hz,1H),
3.98(s,3H),3.95(s,3H),3.80(t,J=5.1Hz,2H),2.68(t,J=7.3Hz,1H),2.47(ddd,J=
12.4,9.5,5.9Hz,2H),2.34(dt,J=14.4,7.3Hz,1H),2.10(dq,J=13.8,7.1Hz,1H),1.80(ddt,J=19.9,14.4,7.3Hz,2H),1.68-1.52(m,4H),1.23(t,J=7.3Hz,3H),1.02(t,J=
7.2Hz,4.5H),0.68(t,J=7.3Hz,4.5H).
[0142] 13C NMR(101MHz,CHLOROFORM-D)δ188.0,187.1,170.7,167.1,154.4,152.3,151.0,147.9,146.9,146.5,146.1,144.6,134.1,134.0,133.9,132.3,132.1,132.0,
131.9,128.1,128.0,127.7,127.0,126.6,126.2,125.4,124.2,77.4,77.3,77.1,76.7,
53.9,52.7,52.3,48.3,47.0,40.9,36.7,25.8,24.2,18.4,13.1,12.5,12.4.
[0143] HRMS(APCI)calcd for C42H41O6641.29031.Found 641.28949.
[0144] 由上可知,上述化合物结构正确,为式(VIIab)所示化合物。
[0145] 式(VIIIa)所示化合物的制备方法如下:
[0146]
[0147] 向500mL圆底烧瓶中加入2.0mmol(1.43g)式(IXa)所示化合物和20mL甲醇,超声震荡使得固体溶解,边磁力搅拌边慢加入200mL甲苯,放入0℃低温浴中降温。用注射缓慢注入11mL三甲基硅基重氮甲烷(2mol/L正己烷溶液),3h注射完毕,升至室温反应12h。旋干,加入50mL甲醇,加热回流1h,冷却到室温,抽滤,固体用甲醇洗涤三次,抽干,可得到(VIIIa)所示化合物1.45g,白色片状固体,产率97.9%。
[0148] 1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.62(d,J=8.1Hz,1H),7.09(dd,J=8.2,1.5Hz,1H),7.02(d,J=1.5Hz,1H),4.88(t,J=7.5Hz,1H),3.80(s,3H),2.04(dt,J=10.6,7.3Hz,
2H),0.90(t,J=7.3Hz,3H).
[0149] 13C NMR(101MHz,CHLOROFORM-D)δ168.5,149.2,145.3,130.1,128.5,127.9,126.0,52.0,47.0,28.9,12.6.
[0150] HRMS(APCI)calcd for C44H49O8705.34274.Found 705.34210.
[0151] 由上可知,上述化合物结构正确,为式(VIIIa)所示化合物。
[0152] 式(IXa)所示化合物的制备方法如下:
[0153]
[0154] 向500mL的圆底烧瓶中加入1.0mmol(648mg)式(Xa)所示化合物中、10mL二甲基亚砜和1.0mL二氯甲烷,磁力搅拌下滴加5.0mL浓度为5mol·L-1的NaH2PO4水溶液,放入0℃低-1温浴中冷却。然后在搅拌下注射10mL浓度为5mol·L 的NaClO2水溶液,1h注射完毕,室温反应6h。边搅拌边将体系缓慢倒入20mL浓度为1mol·L-1稀盐酸中,抽滤,去离子水洗涤三次,抽干。固体转移至50mL圆底烧瓶中,加入25mL二氯甲烷,加热回流1h,冷却到室温,抽滤,固体用二氯甲烷洗涤三次,抽干,得到(Xa)所示化合物703mg,白色粉末状固体,产率99.8%。
[0155] 1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.89(broad s,1H),7.72(s,1H),7.46(d,J=8.0Hz,1H),7.18(d,J=8.0Hz,1H),4.90(t,J=7.9Hz,1H),2.29(tq,J=13.5,7.3Hz,2H),0.79(t,J=7.2Hz,3H).
[0156] 13C NMR(101MHz,DMSO-D6)δ169.6,148.4,144.5,129.2,129.1,127.3,124.8,46.1,27.2,12.2.
[0157] HRMS(ESI)calcd for C40H39O8647.26504.Found 647.26526.
[0158] 由上可知,上述化合物结构正确,为式(IXa)所示化合物。
[0159] 实施例2:制备化合物(IIa)(对应式(II)中R为Et)
[0160]
[0161] 向干燥的10mL史兰克管中加入0.05mmol(27.4mg)式(XIa)所示化合物,置换为Ar气氛,然后依次加入1mL干燥的四氢呋喃和90μL(N,N,N,N)-四甲基乙二胺,放入-78℃低温浴中冷却同时磁力搅拌。用注射器缓慢注入250μL浓度为2mol·L-1的正丁基锂的正己烷溶液,升温至回流反应3h。冷却到室温,加入1mL饱和氯化铵溶液,乙酸乙酯萃取,合并有机相,饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸镁干燥,过滤,旋干。加入二氯甲烷溶解,加入230-400目硅胶,旋干制样。固定相为230-400目硅胶,流动相为二氯甲烷:乙酸乙酯=25:1,进行柱色谱分离纯化,可得到(IIa)所示化合物24.2mg,白色粉末状固体,产率72.9%。
[0162] 1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.20(s,2H),6.74(s,2H),3.78(m,2H),3.53(t,J=7.1Hz,1H),3.47(d,J=13.2Hz,1H),2.51(s,2H),2.16(q,J=6.9Hz,4H),2.12-2.01(m,2H),1.44-1.20(m,10H),0.83(t,J=7.1Hz,3H).
[0163] 13C NMR(101MHz,CHLOROFORM-D)δ147.0,145.6,143.1,141.6,123.5,119.1,78.6,45.5,43.2,39.3,35.6,28.7,23.1,20.5,19.6,14.2,13.1,12.9.
[0164] HRMS(APCI)calcd for C48H57O2665.43586.Found 665.43455.
[0165] 由上可知,上述化合物结构正确,为式(IIa)所示化合物。
[0166] 实施例3:制备化合物(IIIa)(对应式(III)中R为Et)
[0167]
[0168] 向25mL圆底烧瓶中加入0.23mmol(126mg)式(Ia)所示化合物、10mL二氯甲烷和3.2mmol(552mg)间氯过氧苯甲酸,磁力搅拌加热至回流反应12h,冷却到室温,旋干。湿法上样,固定相为230-400目硅胶,流动相为二氯甲烷:乙酸乙酯=100:1.5,进行柱色谱分离纯化,可得到(IIIa)所示化合物111mg,白色粉末状固体,产率82.6%。
[0169] 1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.07(d,J=8.9Hz,1H),6.72(dd,J=10.9,2.5Hz,3H),4.14(td,J=7.6,3.5Hz,1H),3.75-3.57(m,1H),3.53-3.19(m,2H),2.37-2.05(m,6H),1.30(ddd,J=11.9,7.2,4.9Hz,4H),1.18(t,J=7.3Hz,2H).
[0170] 13C NMR(101MHz,CHLOROFORM-D)δ167.8,149.4,148.7,148.5,144.9,142.5,141.8,141.3,141.2,136.1,135.9,128.1,124.2,123.9,120.0,119.8,117.6,117.2,
115.9,115.5,45.4,44.9,44.3,42.7,37.2,37.1,37.0,20.0,19.8,19.5,18.6,12.8,12.1.[0171] HRMS(APCI)calcd for C40H37O4581.26918.Found 581.26864.
[0172] 由上可知,上述化合物结构正确,为式(IIIa)所示化合物。
[0173] 实施例4:制备化合物(IVa)(对应式(IV)中R为Et)
[0174]
[0175] 向25mL封管中加入3.08mmol(169mg)式(Ia)所示化合物、15mL氯苯和1.8mmol(648mg)苯亚硒酸酐,磁力搅拌下放入160℃砂浴中加热反应48h。冷却到室温,旋干。加入二氯甲烷溶解,湿法上样。固定相为230-400目硅胶,流动相从二氯甲烷到二氯甲烷:乙酸乙酯=100:1,进行柱色谱分离纯化,可得到(IVa)所示化合物43.9mg,淡黄色粉末状固体,产率27.4%。
[0176] 1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.36(s,2H),7.30(s,2H),4.11(d,J=13.0Hz,1H),3.91(t,J=7.3Hz,1H),3.87(d,J=13.0Hz,1H),2.37(p,J=7.3Hz,2H),1.34(t,J=
7.3Hz,3H).
[0177] 13C NMR(101MHz,CHLOROFORM-D)δ188.3,187.9,153.6,151.4,136.5,136.2,127.5,123.6,48.0,40.7,18.7,12.6.
[0178] HRMS(APCI)calcd for C36H25O4 521.17528.Found 521.17493.
[0179] 由上可知,上述化合物结构正确,为式(IVa)所示化合物。
[0180] 实施例5:氧化环带[8]芳烃对有机小分子的选择性包合
[0181] 上述式(Va)、(VIa)和(VIIaa)所示化合物具备一定体积尺寸的疏水空腔,可以结合脂溶性基团。根据式(VIIaa)所示化合物的晶体结构(图9)可以看出,每两个大环分子之间通过相互作用形成了二聚体,其中每个大环分子的空腔都被另一个大环分子的甲基填充。此外(Va)、(VIa)和(VIIaa)具有相似的空腔结构,可以推测它们具有相似的主客体化学性质,均有结合脂溶性基团或者脂溶性小分子的能力。
[0182] 实施例6:氧化环带[8]芳烃化合物对水分子及其他有机小分子的选择性包合[0183] 取上述式(IIa)所示化合物2mg溶解于0.5mL含有水的丙酮中,使用气相扩散法向其中缓慢扩散乙醚,可以得到透明状的晶体,结构图如图10。单晶X-衍射实验表明,客体水分子与大环主体之间形成了1:1的复合物,水分子位于大环主体分子的带羟基端,并分别与两个羟基具有氢键作用。每个主客体复合物再通过两重氢键与另一个主客体复合物相互作用形成二聚体结构,如图11所示。空间位置相对的羟基和合适的两个羟基间的距离有利与水分子以及与水分子具有相似结构的醇、醚等有机分子相互通过氢键相互作用,形成复合物。
[0184] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0185] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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