[发明专利]环状(聚)甘油硫酸酯及其制备和用途

说明书

发明领域

本发明涉及一种新颖的具有游离羟基的甘油或聚甘油的环状硫酸酯，更特别是涉及新颖的4-(羟甲基)-1，3，2-二氧硫杂戊烷-2，2-二氧化物化合物。本发明还涉及该新颖的环状硫酸酯化合物的制备方法，并且涉及其作为制备含硫酸酯基团的表面活性剂的中间体的用途。

发明背景

大多数通过化学工业生产的表面活性剂是基于石油化学产品。通过传统的方法从石油化学产品制备的表面活性剂包含可能对人类致癌的1，4-二噁烷。已经报道了许多努力来使用碳水化合物作为本体原料用于合成非离子表面活性剂。参见Kosaka，T；Yamada T.的Sucrochemistry ACS Symposium Series，No.41Sucrochemistry ACS[Symposium Series ACS系列研讨会，第41期]；John L.Hickson，Ed.；Am.Chem.Soc.[美国化学会]：华盛顿州，华盛顿市(Washington，DC)，1977，p84；James，C.E.；Hough，L.；Khan，R.Prog.Chem.Org.Natl.Products[有机化学天然产品进展]1989，55，117；以及Kunz，M.的Carbohydrates as Organic Raw Materials[作为有机原料的磁水化合物].F.W.Lichtenthaler，Ed.；VCH：Weinheim，1991，p127。对于绿色表面活性剂，尤其是含一个或多个硫酸酯基团的那些存在快速增长的需求。

常规地，大多数的化学工作者使用受保护的环状亚硫酸酯通过氧化作用来制备相应的环状硫酸酯，其中起始化合物没有游离的伯羟基或者此种基团需要在氧化之前保护。参见，Hiyas A.Sayyed等人，Tetrahedron[四面体]，61(2005)2831-2838。必须去除保护基团来释放羟基用于进一步反应。对于含伯羟基的环状亚硫酸酯，至今尚无将它们以高产率同时在不会影响这些羟基的情况下转化成相应的环状硫酸酯的一步法。因此，仍然需要制备环状硫酸酯的改进的方法。

发明概述

项目1.本发明涉及一种具有化学式(I)的环状(聚)甘油硫酸酯化合物：

其中n是从0到20的整数；并且每个-C₃H₆O₂-独立地是甘油残基。

项目2.根据项目1所述的化合物，其中n是0-10。

项目3.根据项目1或2所述的化合物，其中n是0-4。

项目4.根据以上项目中任一项目所述的化合物，其中每个-C₃H₆O₂-独立地是

项目5.根据以上项目中任一项所述的化合物，其中n是0并且该具有化学式(I)的化合物是具有以下化学式(I’)的化合物

项目6.本发明进一步涉及一种用于制备根据以上项目中任一项所述的化合物的方法，包括使具有化学式(II)的化合物与氧化剂反应的步骤

其中n和-C₃H₆O₂-是如以上项目中任一项中所定义的。

项目7.根据前一项目所述的方法，其中n是0并且该具有化学式(II)的化合物是具有以下化学式(II’)的化合物

项目8.根据项目6或7所述的方法，其中该氧化剂是选自由以下各项组成的组：KMO4/H3O⁺、RuO4、RuO2/NaIO4、RuCl3.3H2O/NaIO4、Ca(MO4)2和Ba(MnO4)。

项目9.根据项目6或7所述的方法，其中该氧化剂是钌基氧化剂系统，该系统包含催化量的钌化合物以及氧化该钌化合物来完成该催化剂循环的第二试剂。

项目10.根据项目9所述的方法，其中所述钌化合物选自由以下各项组成的组：RuO2、RuCl3以及其水合物和其混合物；优选RuCl3.3H2O或RuO2。

项目11.根据项目9-10中任一项所述的方法，其中所述第二试剂是选自由以下各项组成的组：过氧化氢、高碘酸盐、高锰酸盐、次氯酸盐、溴酸盐、过乙酸、高碘酸、氧、硫酸铈、电化学产生的氯、和单过氧硫酸盐；优选地NaIO4、KMnO4、NaClO或其混合物。

项目12.根据项目9-11中任一项所述的方法，其中该所述钌化合物和所述第二试剂以约1∶10-1∶500、优选地约1∶50-1∶300、更优选地约1∶100的摩尔比使用。