一种葫芦脲及衍生物的合成方法及应用与流程

本发明涉及葫芦脲及衍生物的合成领域，特别涉及一种葫芦脲及衍生物的合成方法及应用。

背景技术：

1、葫芦脲是由甘脲和甲醛缩合而成的一类大环分子，外形似葫芦或南瓜，内腔能络合金属离子或有机铵离子。

2、在进行葫芦脲及衍生物的合成时，其成品溶解性较差，不方便其与其他溶剂进行结合，且化学稳定性不能保证，在进行分解时，较为不易。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种葫芦脲及衍生物的合成方法及应用，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种葫芦脲及衍生物的合成方法，包括以下操作步骤：

4、s1：准备原材料，甘脲、醛、酸性离子液体与溶剂；

5、s2：混合反应，将甘脲、醛、酸性离子液体与溶剂混合反应，反应温度为80℃，反应时间1h，得到反应液；

6、s3：反应结束后将反应液静置冷却至室温温度，直至葫芦脲及其衍生物结晶析出。

7、优选的，所述酸性离子液体包括阳离子和阴离子，所述酸性离子液体的阳离子包括但不限于咪唑阳离子；吡啶阳离子；季铵阳离子；季鱗阳离子；哌啶阳离子；吡咯阳离子；吡唑阳离子；苯并咪唑阳离子；胍类阳离子；噻唑阳离子；三唑阳离子；锍盐阳离子；联吡啶阳离子中；上述任意的一种、两种以上的混合离子。

8、优选的，所述酸性离子液体的阴离子包括但不限于氯离子；溴离子；碘离子；硫酸阴离子；硫酸氢阴离子；硝酸阴离子；磷酸阴离子；次磷酸阴离子；四氟硼酸阴离子；六氟磷酸阴离子；六氟化砷阴离子；六氟化锑阴离子；取代、未取代的含有不超过50个碳原子的磺酸阴离子；取代、未取代的含有不超过50个碳原子的芳基磺酸阴离子；取代、未取代的含有不超过50个碳原子的羧酸阴离子；取代、未取代的含有不超过50个碳原子的硫酰胺阴离子；取代、未取代的含有不超过50个碳原子的磺酰胺阴离子；取代、未取代的含有不超过50个碳原子的硫酸酯阴离子。

9、优选的，所述溶剂包括但不限于水、无机溶剂、有机溶剂中、水和无机溶剂的混合物、水和有机溶剂的混合物、无机溶剂和有机溶剂的混合物。

10、优选的，所述有机溶剂包括但不限于n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲醇、乙醇、丙酮。

11、优选的，所述无机溶剂包括但不限于浓硫酸和浓盐酸。

12、优选的，所述酸性离子液体与甘脲、醛聚合物的质量比为1:10000，所述甘脲、醛的摩尔比为1:1，所述甘脲、醛的总质量与溶剂的质量比为1:25。

13、一种葫芦脲及衍生物的应用，所述葫芦脲及衍生物应用在医药领域、超分子化学领域、催化领域、材料科学领域、环境科学领域，其中医药领域包括应用于药物载体、药物增容、疾病诊断、光热治疗；超分子化学领域包括应用于分子开关、分子识别、超分子组装；催化领域包括应用于模拟酶催化、催化剂载体；材料科学领域包括应用于智能材料、荧光材料；环境科学领域包括应用于污水处理、气体吸附与分离。

14、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

15、本发明制备出的葫芦脲及衍生物具有较高的刚性，其形状相对固定，不易发生变形，这使得在与客体分子进行结合时，能够提供稳定的结合位点，并且结合作用具有很强的专一性和可预测性，有利于精确地识别和选择特定的客体分子，其内部空腔是疏水的，而两端开口且大小相同，这种特殊的空腔结构能够容纳各种有机分子或离子，通过空腔的疏水作用以及羰基的氢键作用等，可以与客体分子形成稳定的包结物，从而实现对客体分子的识别、分离和富集等功能，同时具有良好的化学稳定性，在不同的化学环境中能够保持其结构的完整性和性能的稳定性，这使得它在各种化学反应和应用过程中，能够承受一定的化学条件变化，不易发生分解或变质，从而保证了其在多个领域的长期稳定应用，且能与众多类型的客体分子都有很好的选择性强键合能力，它能够根据客体分子的尺寸、形状、电荷分布以及功能基团等特征，精准地选择与之匹配的客体分子进行结合，形成具有特定结构和功能的主客体复合物，这种选择性键合能力为其在分子识别、传感器、药物载体等领域的应用提供了重要基础。

技术特征：

1.一种葫芦脲及衍生物的合成方法，其特征在于：包括以下操作步骤：

2.根据权利要求1所述的一种葫芦脲及衍生物的合成方法，其特征在于：所述酸性离子液体包括阳离子和阴离子，所述酸性离子液体的阳离子包括但不限于咪唑阳离子；吡啶阳离子；季铵阳离子；季鱗阳离子；哌啶阳离子；吡咯阳离子；吡唑阳离子；苯并咪唑阳离子；胍类阳离子；噻唑阳离子；三唑阳离子；锍盐阳离子；联吡啶阳离子中；上述任意的一种、两种以上的混合离子。

3.根据权利要求1所述的一种葫芦脲及衍生物的合成方法，其特征在于：所述酸性离子液体的阴离子包括但不限于氯离子；溴离子；碘离子；硫酸阴离子；硫酸氢阴离子；硝酸阴离子；磷酸阴离子；次磷酸阴离子；四氟硼酸阴离子；六氟磷酸阴离子；六氟化砷阴离子；六氟化锑阴离子；取代、未取代的含有不超过50个碳原子的磺酸阴离子；取代、未取代的含有不超过50个碳原子的芳基磺酸阴离子；取代、未取代的含有不超过50个碳原子的羧酸阴离子；取代、未取代的含有不超过50个碳原子的硫酰胺阴离子；取代、未取代的含有不超过50个碳原子的磺酰胺阴离子；取代、未取代的含有不超过50个碳原子的硫酸酯阴离子。

4.根据权利要求1所述的一种葫芦脲及衍生物的合成方法，其特征在于：所述溶剂包括但不限于水、无机溶剂、有机溶剂中、水和无机溶剂的混合物、水和有机溶剂的混合物、无机溶剂和有机溶剂的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种葫芦脲及衍生物的合成方法，其特征在于：所述有机溶剂包括但不限于n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲醇、乙醇、丙酮。

6.根据权利要求1所述的一种葫芦脲及衍生物的合成方法，其特征在于：所述无机溶剂包括但不限于浓硫酸和浓盐酸。

7.根据权利要求1所述的一种葫芦脲及衍生物的合成方法，其特征在于：所述酸性离子液体与甘脲、醛聚合物的质量比为1:10000，所述甘脲、醛的摩尔比为1:1，所述甘脲、醛的总质量与溶剂的质量比为1:25。

8.一种葫芦脲及衍生物的应用，采用权利要求1-7所述的一种葫芦脲及衍生物的合成方法，其特征在于：所述葫芦脲及衍生物应用在医药领域、超分子化学领域、催化领域、材料科学领域、环境科学领域，其中医药领域包括应用于药物载体、药物增容、疾病诊断、光热治疗；超分子化学领域包括应用于分子开关、分子识别、超分子组装；催化领域包括应用于模拟酶催化、催化剂载体；材料科学领域包括应用于智能材料、荧光材料；环境科学领域包括应用于污水处理、气体吸附与分离。

技术总结
本发明公开了一种葫芦脲及衍生物的合成方法及应用，本发明涉及葫芦脲及衍生物的合成领域，包括以下步骤：S1：准备原材料；S2：混合反应；S3：反应结束后将反应液静置冷却至室温温度，直至葫芦脲及其衍生物结晶析出。本发明所述的一种葫芦脲及衍生物的合成方法及应用，有较高的刚性，其形状相对固定，不易发生变形，这使得在与客体分子进行结合时，能够提供稳定的结合位点，并且结合作用具有很强的专一性和可预测性，有利于精确地识别和选择特定的客体分子，其内部空腔是疏水的，能通过空腔的疏水作用以及羰基的氢键作用等，可以与客体分子形成稳定的包结物，从而实现对客体分子的识别、分离和富集等功能。

技术研发人员：尉震,刘朝朋,何志勇
受保护的技术使用者：苏州恒润商品检验有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/10