18-冠醚-6的制备方法及应用

背景及概述^[1][2]

18-冠醚-6又称王冠醚，属于大环醚类有机化合物。主要用途为精细有机合成用高效相转移催化剂、络合剂、贵金属和稀土元素分离提取用萃取剂。在化学分析中可用于离子的富集、分离和掩蔽，还可用于医药、生物化学领域以及电子工业中用作离子导电材料、液晶显示元件制作材料。

制备^[1]

目前对18-冠醚-6的研究不多，对18-冠醚-6制备方法的研究更少，虽然也有生产18-冠醚-6的方法，但是最终的产率不高，而且生产出18-冠醚-6的纯度也不是很高。CN201310196376.X提供一种产率和产品纯度都有提高的18-冠醚-6的制备方法。采用的技术方案如下：一种18-冠醚-6的制备方法，以四氢呋喃和二氯甲烷作为溶剂，以三甘醇、 二氯代三甘醇和氢氧化钾作为反应物制备而得，反应式如下：

式中三甘醇与二氯代三甘醇的摩尔比为1:1，三甘醇与氢氧化钾的摩尔比为 1:2～1:4，

制备步骤如下：

1）、按照上述摩尔比值称取好三甘醇、二氯代三甘醇和氢氧化钾；

2）、将所述步骤1）中称量好的氢氧化钾总重量的83%取出，放入一容量为 500L的不锈钢反应釜中；

3）、次加入四氢呋喃，加入完毕后，再加入所述步骤1）中称取好的三甘醇，控制三甘醇与次所加入四氢呋喃的摩尔比为1:3～1:5；

4）、加入所述步骤1）中称量好的二氯代三甘醇，然后第二次加入四氢呋喃， 控制二氯代三甘醇与第二次所加入四氢呋喃的摩尔比为1:1～1:2；

5）、加热反应釜进行回流，回流4～6小时后，关闭搅拌，停止加热和回流， 回流停止后，将所述步骤1）中剩余的氢氧化钾平均分多次加入至反应釜中，每 次加入氢氧化钾后，控制反应釜内的PH值为12～14并记录，记录完成后继续开启搅拌和加热，每次均回流4～6小时；

6）、加完氢氧化钾后进行蒸馏，并测试反应釜内的温度，待反应釜内温度为100℃～120℃时，回收四氢呋喃，蒸馏完成后，将反应釜用通有自来水的夹套管进行冷却；

7）、待反应釜内的温度降至室温时，加入二氯甲烷至反应釜中，所加入的二氯甲烷与所述步骤1）中的三甘醇的摩尔比为1.5:1～2:1，加入完毕后，排掉夹套管中的水，再次对反应釜进行加热回流，回流1～3小时后，停止加热，冷却；

8）、冷却至常温后，进行抽滤、离心，将所有滤液抽到另一干净的容量为 500L的反应釜中，减压蒸馏至反应釜内的温度达到120℃，蒸馏结束后，再进行回流，同时用夹管套进行冷却；

9）、待所述步骤8）中反应釜内液体温度降至100℃时，将物料抽到另一容量为100L的反应釜中进行蒸馏，该反应釜外设置有夹套管，夹套管内抽入有导 热油，减压蒸馏至蒸馏物出口处温度达到180℃；

10）、当蒸馏物出口处温度达到180℃时，用收料筒开始接收蒸馏的中间产 物，当收料筒内接收的物质变成黄色时，收料筒不再接收，此时停止加热和蒸馏，放掉所述步骤9）中夹套管内的导热油，自然冷却，但是维持减压过程，直至所述步骤9）中的反应釜内温度降至150℃时，停止减压；

11）、将所述步骤10）中收料筒内收集的中间产物抽入到一新的容量为500L 的反应釜中，并加入乙腈，加入乙腈的重量为中间产物重量的30%～50%，加热、 回流，直至反应釜中的中间产物完全溶解，放置48～72小时后，离心，得到乙腈和固体产物；

12）、将所述步骤11）中离心后的固体产物再次加入乙腈进行蒸馏，得到产品18-冠醚-6，称重。

应用 ^[2]

一、制备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种重要的有机硅中间体，其特点在于 两个硅上的官能团不对称，分子结构中具有一个活泼的乙烯基团，该结构使其可作为合成有机硅化合物的单体与其他的含氢化合物进行硅氢加成反应，制备不同性能的产物，在有机硅化学及有机合成领域具有重要作用。同时，1-乙烯基-1,1,3,3,3-五甲基二硅氧烷还可作为封头剂，用于氟硅油、氟硅生胶等有机硅聚合物的合成使用，CN201810246857.X提供一种制备方法简单，反应稳定高效，反应时间较短的1-乙烯基-1,1,3,3,3-五甲基二硅氧烷的制备方法。该方法解决了现有技术中使 用氯硅烷带来的环保和选择性差等问题，具有收率高、安全性好、环保等优点。本发明的技术方案如下：一种1-乙烯基-1,1,3,3,3-五甲基二硅氧烷的制备方法，包括如下步骤：将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匀，然后加入络合催化剂KOH/18-冠醚-6并搅拌，加热升温至70～90℃进行重排反应，然后向体系中加入中和剂中和反应，降温、过滤，收集滤液精馏，得到1-乙烯基-1,1,3,3,3-五甲基二硅氧烷。

二、用于1,5-脱水-D-山梨醇检测显色

l,5-脱水-D-山梨醇（以下简称l,5-AG）是存在于人体血液中主要的多元醇糖物质之一，由于其代谢稳定，在含量波动范围小，可及时反映糖尿病患者的糖代谢情况，具有空腹血糖、果糖胺和糖化血 红蛋白所不具备的特征，在糖尿病的早期诊断和治疗中有很高的临床价值。近年来，越多研究表明血清中l,5-AG的含量可作为一个新的糖尿病诊断和监测的客观指标。美国和日本已将其列为糖尿病的常规监测项目。

CN201810049362.8提供一种可长期保持稳定的以DA-64为显色剂的显色试剂，用于血清中l,5-AG的定量检测，其特征在于在溶液使DA-64与18冠醚-6共存，使其DA-64分子趋于稳定化。所得显色试剂中的DA-64不易自然氧化而显色，可长期以溶液状态保存，能够在全自动生化分析仪上使用，且长时间范围内其检测准确度高，重复性好。由此，本发明的显色试剂可以以液体状态长期保存，使简单、低成本的测定血清中的l,5-AG变得容易。本发明的原理：利用18-冠醚-6在溶液中与DA-64分子形成分子自组装结构，使DA-64分子趋于稳定化，不易被自然氧化，从而使含DA-64的液体显色试剂长期稳定化。具体来说，在水溶液中，DA-64分子上的二甲胺基以铵盐的形式存在，而18-冠醚-6可与溶液中的铵 盐形成稳定的络合物，利用这一性质，可将DA-64分子上的二甲胺基部分螯合在18-冠醚-6 环内，对DA-64分子起到保护作用，使其不易被自然氧化，进而增加DA-64显色试剂的稳定性。

主要参考资料

[1] CN201310196376.X 一种18-冠醚-6的制备方法

[2] CN201810246857.X 一种1-乙烯基-1,1,3,3,3-五甲基二硅氧烷的制备方法

[3] CN201810049362.8 一种用于1,5-脱水-D-山梨醇检测显色试剂