【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机合成，具体为一类基于新型四内酰胺大环的轮烷的制备方法。
技术介绍
1、轮烷是由一个(或多个)大环组件与哑铃状轴组件形成的机械互锁分子，其中轴组件中的线性分子穿过大环组件的空腔，两者通过机械键组合在一起，同时，在轴组件的两端具有足够大的封端基团以阻止大环从轴线脱落。作为一类基本且经典的机械互锁结构，轮烷因其独特的空间结构和运动特性而被广泛应用于分子特异性识别、不对称催化、药物递送、分子机器和分子开关等多个领域。因此其合成方法十分具有研究性。
技术实现思路
1、为了解决现有技术问题，本专利技术的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一类基于新型四内酰胺大环的轮烷的制备方法，基于模板导向合成策略，以富马酰胺客体分子作为氢键模板设计并合成了六种基于新型四内酰胺大环的轮烷1a-1f。由于机械键的存在，所得轮烷1a-1c具有独特的机械平面手性，在手性分子识别和不对称催化等方面具有应用潜力。
2、本专利技术目的之一，在于提供一类基于新型四内酰胺大环的轮烷，是由新型四内酰胺大环与富马酰胺分子通过机械键形成机械互锁结构，其中所述富马酰胺分子穿过四内酰胺大环的空腔，所述四内酰胺大环为对称或不对称结构，所述富马酰胺分子的两端具有足够大的封端基团以阻止四内酰胺大环从轴线脱落。
3、优选的，所述四内酰胺大环轮烷的结构式为：
4、
5、其中，轮烷1a至1c具有不对称四内酰胺大环结构，具有机械平面手性，轮烷1d至1f具有对称四内酰胺大环结构。>
6、本专利技术目的之二，在于提供一类基于新型四内酰胺大环的轮烷的制备方法，包括以下任一技术特征：
7、a、由“u”型二胺中间体、间苯二甲酰氯和富马酰胺客体分子发生三组分酰胺缩合反应生成；
8、b、由间苯二甲酰氯、2,5-二甲基-1,4-苯二甲胺和富马酰胺客体分子发生五组分酰胺缩合反应生成。
9、本专利技术目的之三，在于提供一类“u”型中间体，结构式为：
10、
11、本专利技术目的之四，在于提供一种“u”型中间体的制备方法，步骤为：
12、由“u”型产物11、无水二氯甲烷和三氟乙酸在室温下进行反应，反应完成后调节ph至中性，提取反应液中的产物，获得所述“u”型中间体，
13、所述“u”型产物11的结构式为：
14、进一步优选的，由产物8、无水二氯甲烷和diea的混合溶液转移至第一混合物中，在室温下进行反应，提取反应液中的产物，获得所述“u”型产物11，
15、所述产物8的结构式为：
16、所述第一混合物为：产物10、hbtu、无水二氯甲烷和diea的反应产物；
17、所述产物10为：产物9、氢氧化钠、甲醇和四氢呋喃的反应产物；
18、所述产物9的结构式为：
19、更进一步优选的，由第三酰氯溶液和1-(n-boc-氨基甲基)-4-(氨基甲基)苯的无水二氯甲烷溶液反应而成，所述第三酰氯溶液为第二酰氯化合物的二氯甲烷溶液，所述第二酰氯化合物为间苯二甲酸单甲酯、无水二氯甲烷、草酰氯及无水n,n-二甲基甲酰胺反应而成。
20、本专利技术目的之五，在于提供一类富马酰胺分子，结构式为：
21、
22、其中，r1＝ph2chch2或nbu,
23、r2＝h或nbu，
24、r3＝h或nbu，
25、r4＝ph2chch2或nbu。
26、本专利技术目的之六，在于提供一种富马酰胺分子的制备方法，步骤为：
27、氮气氛围下，将酰氯溶液加入含二胺溶液中，室温下搅拌至反应完成，再经过后处理，获得所述富马酰胺分子，
28、所述含二胺溶液中包含二胺分子，所述二胺分子为：2,2-二苯基乙胺、二丁胺、n,n-二异丙基乙胺或2,2-二苯基乙胺中的至少一种。
29、所述酰氯溶液为反丁烯二酰氯或第二酰氯溶液，所述第二酰氯溶液为第一酰氯化合物的无水二氯甲烷溶液，所述第一酰氯化合物是通过富马酸单乙酯、草酰氯及无水n,n-二甲基甲酰胺反应制备而成。
30、优选的，所述酰氯溶液为第二酰氯溶液时，还需经过预处理后在加入含二胺溶液中，所述预处理过程为：提取所述第二酰氯溶液中的油状产物并与碱液进行反应，获得固体产物，所述固体产物加入含二胺溶液中进行反应。
31、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
32、本专利技术提供一种四内酰胺大环轮烷的制备方法，通过引入和主体分子(四内酰胺大环)相互作用的作为模板分子的客体分子(富马酰胺分子)来形成超分子复合物，进而通过关环反应形成机械互锁结构，通过氢键相互作用预先形成稳定的超分子复合物，随后进行共价修饰防止组分解离。
33、本专利技术中的主体分子是采用双羰基类分子通过形成四重氢键而将反应单体聚集在一起形成轮烷，而具有刚性的客体分子具有更稳定的预阻止形状、更强的氢键受体以及更加互补的双碳基距离，所以本专利技术所提供的四内酰胺大环轮烷的制备方法具有优异的产率。
34、本专利技术提供一种四内酰胺大环轮烷的制备方法，该合成方法使用的原料廉价且易得、操作简单、条件温和且产率较高，为四内酰胺型轮烷的制备提供了一种新的合成策略；
35、本专利技术所制备四内酰胺大环轮烷具有机械平面手性，在手性分子识别和不对称催化方面具有应用潜力。
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1.一类基于新型四内酰胺大环的轮烷，其特征在于，是由新型四内酰胺大环与富马酰胺分子通过机械键形成机械互锁结构，其中所述富马酰胺分子穿过四内酰胺大环的空腔，所述四内酰胺大环为对称或不对称结构，所述富马酰胺分子的两端具有足够大的封端基团以阻止四内酰胺大环从轴线脱落。
2.根据权利要求1所述的基于新型四内酰胺大环的轮烷，其特征在于，所述四内酰胺大环轮烷的结构式为：
3.一类基于新型四内酰胺大环的轮烷的制备方法，其特征在于，包括以下任一技术特征：
4.一类“U”型中间体，其特征在于，所述“U”型中间体的结构式为：
5.一种权利要求4所述的“U”型中间体的制备方法，其特征在于，步骤为：
6.根据权利要求5所述的“U”型中间体的制备方法，其特征在于，由产物8、无水二氯甲烷和DIEA的混合溶液转移至第一混合物中，在室温下进行反应，提取反应液中的产物，获得所述“U”型产物11，
7.根据权利要求6所述的“U”型中间体的制备方法，其特征在于，由第三酰氯溶液和1-(N-Boc-氨基甲基)-4-(氨基甲基)苯的无水二氯甲烷溶液反应
8.一类富马酰胺分子，其特征在于，所述富马酰胺分子结构式为：
9.一种权利要求8所述的富马酰胺分子的制备方法，其特征在于，步骤为：
10.根据权利要求9所述的富马酰胺分子的制备方法，其特征在于，所述酰氯溶液为第二酰氯溶液时，还需经过预处理后在加入含二胺溶液中，所述预处理过程为：提取所述第二酰氯溶液中的油状产物并与碱液进行反应，获得固体产物，所述固体产物加入含二胺溶液中进行反应。
...【技术特征摘要】
1.一类基于新型四内酰胺大环的轮烷，其特征在于，是由新型四内酰胺大环与富马酰胺分子通过机械键形成机械互锁结构，其中所述富马酰胺分子穿过四内酰胺大环的空腔，所述四内酰胺大环为对称或不对称结构，所述富马酰胺分子的两端具有足够大的封端基团以阻止四内酰胺大环从轴线脱落。
2.根据权利要求1所述的基于新型四内酰胺大环的轮烷，其特征在于，所述四内酰胺大环轮烷的结构式为：
3.一类基于新型四内酰胺大环的轮烷的制备方法，其特征在于，包括以下任一技术特征：
4.一类“u”型中间体，其特征在于，所述“u”型中间体的结构式为：
5.一种权利要求4所述的“u”型中间体的制备方法，其特征在于，步骤为：
6.根据权利要求5所述的“u”型中间体的制备方法，其特征在于，由产...
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