一、基础信息18-冠醚-6
| 项目 | 详情 |
|---|---|
| 化学名称 | 1,4,7,10,13,16 - 六氧杂环十八烷 |
| 英文名称 | 18-Crown-6 |
| CAS 号 | 17455-13-9 |
| 分子式 | C₁₂H₂₄O₆ |
| 分子量 | 264.32 g/mol |
| EINECS 号 | 241-473-5 |
| 分子结构 | 对称 18 元环，由 6 个 - O-CH₂CH₂- 重复单元组成，氧原子均匀分布于环上 |
| 发现者 | Charles J. Pedersen（杜邦公司，1967 年），因冠醚研究获诺贝尔化学奖 |
二、理化性质
| 性质 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 外观 | 白色吸湿性晶体 | 低温下为固体，熔点以上为粘稠液体 |
| 熔点 | 37-40°C（部分来源 42-45°C） | 文献值略有差异 |
| 沸点 | 116°C（0.2 mmHg/26.6 Pa） | 减压下测量 |
| 密度 | 1.175-1.237 g/cm³ | 不同温度 / 状态下有差异 |
| 水溶性 | 75 g/L | 可溶于水 |
| 其他溶解性 | 溶于氯仿、甲醇、苯、乙腈等有机溶剂 | 对钾盐有特殊溶解能力 |
| 闪点 | >230°F（>110°C） | 不易燃 |
| 敏感性 | 吸湿性 | 需密封保存 |
| 稳定性 | 稳定，与强酸、强氧化剂不相容 | 储存于阴凉干燥处（<30°C） |
| 偶极矩 | 2.76 D（环己烷中，<25°C） | 溶剂和温度依赖性 |
| 结合常数 | 对 K⁺：10⁶ M⁻¹（甲醇中） | 对钾离子有高选择性 |
三、核心特性与优缺点
优势
卓越的阳离子络合能力：对钾离子有极高选择性，可形成稳定的 1:1 络合物，也能络合 Na⁺、NH₄⁺、Rb⁺等阳离子
相转移催化效能：能将无机盐（如 KMnO₄、KCN）溶解于非极性有机溶剂，产生 "裸露阴离子"，极大提高反应活性
结构可预测性：对称的 18 元环结构，六个氧原子均匀分布，提供良好的络合几何构型
化学稳定性：在中性和弱碱性条件下稳定，热稳定性好
劣势
毒性风险：具有中等毒性，对眼、皮肤有刺激性
生物累积性：大环结构可能在生物体内累积，环境影响需关注
价格较高：合成工艺复杂，试剂级产品价格不菲
纯化难度：易形成溶剂化物，需特殊纯化方法
使用限制：部分反应中可能与产物络合，影响分离纯化
四、制备方法
1. 威廉姆森醚合成法（经典路线）
原料：三甘醇二氯化物 + 三甘醇 + 氢氧化钾（模板剂）
反应式：
特点：产率可达 60-70%，K⁺作为模板离子促进环化，减少线性聚合物生成
2. 环氧乙烷齐聚法
特点：在特定催化剂作用下，环氧乙烷直接环化三聚，工艺更简洁但选择性较低
3. 纯化方法
减压蒸馏（利用其过冷特性）
乙腈重结晶（形成不溶性溶剂化物后分解）
四氢呋喃中用 NaK 处理（获得严格无水产品）
五、应用领域
1. 有机合成（核心应用）
相转移催化剂：加速亲核取代、氧化、还原等反应，如：
安息香缩合反应（产率从 < 10% 提高到 95%）
烷基化、酰基化反应（提高反应速率和选择性）
高锰酸钾在苯中的氧化反应（"紫色苯"）
离子活化剂：使阴离子以 "裸露" 形式存在，增强亲核性
2. 分离与分析
离子选择性萃取剂：分离碱金属、稀土元素和贵金属
离子传感器：用于钾离子的比色测定（血清钾检测）
色谱固定相：用于离子的高效液相色谱分离
3. 材料科学
离子导电材料：用于固态电解质和传感器
液晶材料：作为液晶显示元件制作材料
超分子组装：构建主客体复合物、分子机器和纳米材料
4. 生物医药
药物载体：提高药物水溶性和生物利用度
酶抑制剂：通过络合金属离子调节酶活性
基因递送：作为非病毒载体，促进 DNA 转染
六、毒性与安全信息
1. 毒性数据
| 测试项目 | 数值 |
|---|---|
| 大鼠口服 LD₅₀ | 300 mg/kg |
| 兔口服 LD₅₀ | 525 mg/kg |
| 兔皮肤 LD₅₀ | 3888 mg/kg |
| GHS 分类 | Xn（有害）、Xi（刺激性） |
2. 危险特性
吸入：刺激呼吸道，可能引起头痛、头晕
皮肤接触：引起刺激、发红、瘙痒
眼睛接触：严重刺激，可能导致暂时性视力障碍
摄入：恶心、呕吐、腹痛、腹泻，高剂量可能损害肝肾功能
3. 安全操作建议
佩戴防护手套、护目镜和防护口罩
在通风橱中操作，避免吸入粉尘 / 蒸气
避免与皮肤、眼睛直接接触
储存于密封容器中，远离热源和氧化剂
废弃物需按危险化学品处理规定处置
4. 应急措施
皮肤接触：立即用大量清水冲洗 15 分钟，就医
眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗 15 分钟，就医
吸入：移至新鲜空气处，保持呼吸道通畅，必要时进行人工呼吸，就医
摄入：饮足量温水，催吐，就医
七、市场与价格信息
1. 价格区间（2025-2026 年）
| 产品级别 | 包装规格 | 价格范围 |
|---|---|---|
| 试剂级（98-99%） | 5g | 350 元 |
| 试剂级（98-99%） | 25g | 810 元 |
| 工业级（99%） | 1kg | 约 500-800 元 |
| 工业级（99%） | 25kg | 约 9500-12000 元 |
| 工业级（99%） | 吨级 | 约 400,000 元 / 吨 |
2. 主要供应商
济南创世化工有限公司（报价 400 元 / 500g，2025 年 12 月）
3. 市场趋势
需求稳定增长，主要驱动因素：
精细化工和制药行业发展
超分子化学和材料科学研究活跃
离子液体和绿色催化技术应用扩大
价格波动较小，受原材料成本和供需关系影响
八、济南创世化工有限公司相关信息
产品规格：18 - 冠醚 - 6，CAS 17455-13-9，纯度 99%
包装：500g、1kg、25kg 等多种规格
报价：400 元 / 500g（2025 年 12 月）
供货能力：现货供应，可根据客户需求定制包装
质量标准：符合行业标准，提供 MSDS 和质检报告
九、总结
18 - 冠醚 - 6 作为大环聚醚类化合物的典型代表，以其卓越的阳离子络合能力和相转移催化性能，在有机合成、分离技术、材料科学和生物医药等领域发挥着不可替代的作用。尽管存在毒性和价格较高等劣势，但其独特的分子识别特性使其在超分子化学和绿色化学领域的应用前景广阔。使用时需严格遵守安全操作规程，以确保人员安全和环境友好。
