[发明专利]纯化葫芦脲的方法

说明书

优先权

本申请要求2009年12月23日提交的GB 0922623.4的优先权，其全部内容包括在此以供参考。

技术领域

本发明涉及从混合物中，优选从进一步包括其他葫芦脲形式的混合物中纯化葫芦脲的方法。

背景技术

近年来，在分子识别和水性自组装领域，人们广泛研究了葫[n]环联脲（CB[n]）家族，【1】。作为CB[n]家族一员的CB[7]比CB[6]和CB[8]具有显著更高的水溶性，且比其他水溶成员CB[5]具有更大的结合腔，【2】。

近期报告表明CB[7]是优异的结合和稳定多种小分子如荧光染料很好的主体，【3】，其控制客体分子的聚集体形成（aggregate formation），【4】，以及用于捕光系统（light-harvesting system），【5】。然而，限制CB[7]的研究和应用的主要缺点是难于从合成的CB[n]同系物混合物中分离和纯化。

传统的CB[7]分离方法基于CB[n]在不同溶剂，如丙酮/水和甲醇/水混合物中的不同溶解度，这将CB[7]的总体产率限制在3%以下，【6,7】，Nau等人。文献【8】报导了更直接的制备方法，其通过控制甲醛、甘脲和硫酸的直接反应，然后是基于CB[7]在丙酮/水混合物中的溶解度的类似分离方法。该方法具有显著更好的产率和更高的纯度，然而，分离和纯化仍然主要基于不同混合溶剂的溶解度差异。对于标准分离路线，难于获得高纯度CB[7]，因为CB[5]和CB[7]在混合溶剂系统（丙酮/水或甲醇/水）中都具有低溶解度，要求多重基于溶剂的分离循环。

Isaacs等人报导的另一种分离方法使用柱色谱法，其使用强酸性洗提液HCO₂H（88%）：HCl（0.2M）（1:1v/v），【9】。这是高度有毒的方法，其产生酸性产物并可限制放大的可能性。

已经描述了使用烷基咪唑盐与葫芦脲化合物形成络合物，但该公开是在本申请的优先权日之后做出的。

下面报导便于获得纯葫芦脲材料的新葫芦脲分离方法，利用主-客络合物以可控方式可逆缔合和解离，其本质上更环境友好并适于大规模纯化。

发明内容

本发明提供了从混合物中纯化葫芦脲的方法。该方法包括在葫芦脲和葫芦脲客体之间形成络合物的步骤。该络合物改变了葫芦脲的物理和/或化学特性，其允许络合物与混合物的至少一种其他组分分离。

因此，在本发明的第一方面中，提供了从混合物纯化葫芦脲的方法，该方法包括以下步骤：

提供包括葫芦脲和至少一种其他组分的混合物；

将葫芦脲客体引入混合物中，因而在客体和葫芦脲之间形成客体-主体络合物；

从混合物中至少一种组分分离客体-主体络合物，从而从其他组分纯化葫芦脲。

该混合物包括至少一种葫芦脲，至少一种其他组分和溶剂。一种或更多葫芦脲客体加入到混合物中，因而在一种客体或多种客体和葫芦脲之间形成客体-主体络合物。因此，该方法包括如下步骤：

提供溶剂中包括葫芦脲和至少一种其他组分的混合物；

将一种或多种葫芦脲客体引入混合物中，因而在一种或多种客体和葫芦脲之间形成客体-主体络合物；

与混合物及可选地溶剂中的至少一种组分分离客体-主体络合物，从而从其他组分纯化葫芦脲。

混合物优选是水性混合物。

葫芦脲优选是CB[7]。其他组分优选是CB[5]。在可替换的实施例中，葫芦脲是CB[8]，而其他组分是CB[6]，或葫芦脲是CB[6]，而其他组分是CB[8]。

葫芦脲客体优选是离子液体，且最优选是化合物，包括盐，包含咪唑部分。

本发明也提供通过本发明方法获得的葫芦脲。

本发明还提供了混合物，其包括葫芦脲与离子液体的络合物，并进一步包括另一种葫芦脲。

附图说明

图1是根据本发明实施例从混合物纯化葫芦脲方法的示意图。该混合物包括CB[7]和CB[5]，且CB[7]客体是1-烷基-3-甲基咪唑。

图2示出根据本发明实施例从混合物中纯化葫芦脲的分步过程。在每个步骤，组分被完全分离。起始材料（2g）含CB[7]（80%）和CB[5]（12%），并产生1.41g纯CB[7]。收集剩余溶液并通过步骤（5）进一步纯化CB[5]（步骤（5）的产率是46%）。[C_nmim]X是步骤（3）（4）（5）中产生的废液中提取的。