【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机合成领域，特别涉及一锅法制备多种杂柱[5]芳烃的方法及其应用。
技术介绍
1、柱[5]芳烃生物相容性高，具有高度对称的柱状结构和一个的富电子空腔，是一个优秀的主体分子，可以同系列中性或缺电子客体分子形成主客体复合物，目前已被用于多领域中。
2、事实上，柱[5]芳烃的应用与柱[5]芳烃两端所具有的功能基团的类型和性质紧密相关。因此，制备结构新颖的功能化柱[5]芳烃，对拓展其在多领域中的应用具有重要意义。然而，现有的柱[5]芳烃，绝大多数结构修饰仅能在其两端引入相同的功能基团，形成d5对称结构，这极大的限制了功能化[5]芳烃的多功能性、生物活性及应用范围。因此，如何制备结构新颖的柱[5]芳烃，实现仅通过简单的化学反应即可引入不同的功能基团，对拓展其在生命科学和医学领域中的应用具有重要意义。
3、点击化学，因其化学反应条件温和、选择性好、收率高已被广泛应用于生物医药领域。通过在杂[4+1]芳烃中同时引入炔基或者溴烷基构建可点击的杂[3+2]芳烃进而实现功能基团的轻易引入，已被前期工作所证实。然而，制备更高阶的可点击的杂[3+2]芳烃，因收率低，分离纯化困难，目前尚未有报道。综上所述，目前亟须开发出一种稳定的、高效且简易的一锅法高效合成杂柱[5]芳烃的方法。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术提出了一锅法制备多种杂柱[5]芳烃的方法及其应用。本专利技术通过利用1,4-双(2-羟基乙氧基)苯、对苯二酚、2,5-二羟基对苯二甲酸和2，5
2、本专利技术提供了一种基于一锅法制备的杂柱[5]芳烃，所述杂柱[5]芳烃包括目标化合物a、目标化合物b、目标化合物c、目标化合物d、目标化合物e；
3、所述目标化合物a的结构式为：
4、
5、所述目标化合物b的结构式为：
6、
7、所述目标化合物c的结构式为：
8、
9、所述目标化合物d的结构式为：
10、
11、所述目标化合物e的结构式为：
12、
13、本专利技术还提供了一种一锅法制备杂柱[5]芳烃的方法，包括以下步骤：
14、(1)合成化合物e，所述化合物为二聚体；
15、(2)合成化合物i，所述化合物为三聚体；
16、(3)将所述化合物e和化合物i进行环合反应，柱层析纯化得到杂柱[5]芳烃。
17、进一步的，所述二聚体的结构式为：
18、
19、进一步的，所述三聚体的结构式为：
20、
21、进一步的，所述步骤(3)的化合物e和化合物i的摩尔比为1:1、(0.5～1):1、(1～2):1中的任意一种。
22、优选地，所述步骤(3)的化合物e和化合物i的摩尔比为1:1、1：2、2：1。
23、进一步的，步骤(1)的具体过程为：
24、s1：取1,4-双(2-羟基乙氧基)苯、三苯基膦和乙腈加入到反应瓶中，低温下向反应瓶加入四溴化碳-乙腈溶液，室温搅拌，溶液从浑浊状变为澄清状，反应完毕，抽滤，旋干溶剂，柱层析纯化，得到化合物a；
25、s2：取对苯二酚、碳酸钾和丙酮加入到反应瓶中，在保护气体下向反应瓶加入溴丙炔，过夜反应，反应完毕，真空抽滤，旋干溶剂，柱层析纯化，得到化合物b；
26、s3：取2，5-二羟基苯甲醛、1,2-二溴乙烷和碳酸钾加入到反应瓶中，再加入干燥乙腈，在保护气体下油浴下反应，反应完毕，真空抽滤，旋干溶剂，柱层析纯化，得到化合物c；
27、s4：取步骤s3所述的化合物c溶于四氢呋喃和甲醇，冰浴下加入硼氢化钠，室温搅拌，反应完毕，再加入氯化铵溶液淬灭，二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥后旋干溶剂，柱层析纯化，得到化合物d；
28、s5：取步骤s4所述的化合物d、所述的a溶于二氯甲烷，加入三氟乙酸，室温搅拌过夜，反应完毕，再加入饱和碳酸氢钠溶液淬灭，二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥后旋干溶剂，湿法上样，柱层析纯化，得到化合物e。
29、进一步的，步骤(2)的具体过程为：
30、i)：取2,5-二羟基对苯二甲酸和甲醇于反应瓶中，在保护气体冰浴下加入二氯亚砜，60℃下反应过夜，反应完毕旋干溶剂，用纯二氯甲烷进行柱层析，得到化合物f；
31、ii)：取步骤i)所述的化合物f、碳酸钾、碘甲烷、二甲基甲酰胺于反应瓶中，在保护气体下60℃搅拌，再滴加溴丙炔，反应完毕，冷却至室温，抽滤，无水硫酸钠干燥，旋干溶剂，柱层析纯化，得到化合物g；
32、iii)：取步骤ii)所述的化合物g和四氢呋喃于反应瓶中，冰浴下加入氢化锂，室温搅拌，反应完毕，再加入十水合硫酸钠淬灭，抽滤，用四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯和甲醇洗滤，旋干溶剂，得到化合物h；
33、iiii)：取步骤iii)所述的化合物h、所述的化合物b和二氯甲烷于反应瓶中，加入三氟乙酸室温反应，反应完毕，再加入饱和碳酸氢钠溶液淬灭，二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，旋干溶剂，柱层析纯化，得到化合物i。
34、进一步的，步骤(3)的具体过程为：将所述的化合物e和化合物i置于反应瓶中，加入干燥的1，2-二氯乙烷和多聚甲醛，在氩气下加入三氟化硼乙醚，室温下反应，反应完毕，饱和碳酸氢钠溶液淬灭，二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，旋干，柱层析纯化，得到杂柱[5]芳烃。
35、本专利技术还提供了所述的杂柱[5]芳烃在制备气体吸附材料中的应用。
36、本专利技术还提供了所述的杂柱[5]芳烃在制备抗菌和/或抗病毒的药物缓释剂或增溶剂或分散剂或药物递送中的应用。
37、综上，与现有技术相比，本专利技术达到了以下技术效果：本专利技术通过片段合成策略将单体分别制备为二聚体和三聚体，最后通不同比例二聚体和三聚体在室温进行环合反应后，经柱层析纯化即可得到五种不同比例的杂柱芳烃。该方法不需要苛刻条件，只需简单惰性气体保护即可一锅制备多种杂柱芳烃，且总产率极高，解决了现有技术杂柱芳烃合成分离困难且单一的缺陷，另外，本专利技术目标化合物的制备方法反应条件温和，合成简单，适合工业化大规模生产。
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1.一种基于一锅法制备的杂柱[5]芳烃，其特征在于，所述杂柱[5]芳烃包括目标化合物a、目标化合物b、目标化合物c、目标化合物d、目标化合物e；
2.一种一锅法制备杂柱[5]芳烃的方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述二聚体的结构式为：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述三聚体的结构式为：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)的化合物E和化合物I的摩尔比为1:1、(0.5～1):1、(1～2):1中的任意一种。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)的具体过程为：
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)的具体过程为：
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(3)的具体过程为：将所述的化合物E和化合物I置于反应瓶中，加入干燥的1,2-二氯乙烷和多聚甲醛，在氩气下加入三氟化硼乙醚，室温下反应，反应完毕，饱和碳酸氢钠溶液淬灭，二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，旋干，柱层析纯化，得到杂柱[5]芳烃
9.权利要求1所述的杂柱[5]芳烃在制备气体吸附材料中的应用。
10.权利要求1所述的杂柱[5]在制备抗菌和/或抗病毒的药物缓释剂或增溶增溶剂、分散剂、药物递送和化妆品中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种基于一锅法制备的杂柱[5]芳烃，其特征在于，所述杂柱[5]芳烃包括目标化合物a、目标化合物b、目标化合物c、目标化合物d、目标化合物e；
2.一种一锅法制备杂柱[5]芳烃的方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述二聚体的结构式为：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述三聚体的结构式为：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)的化合物e和化合物i的摩尔比为1:1、(0.5～1):1、(1～2):1中的任意一种。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤...
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