Диоксолан

Диоксолан^[1]
Имена
	Предпочтительное название ИЮПАК 1,3-Диоксолан
	Систематическое название ИЮПАК 1,3-Диоксациклопентан
	Другие имена Диоксолан ; 5-Краун-2 ; Формальный гликоль
Идентификаторы
Номер CAS	646-06-0 И;
3D модель ( JSmol )	Интерактивное изображение;
ЧЭБИ	ЧЕБИ:87597 И;
ChEMBL	ChEMBL3187281;
ChemSpider	12066 И;
Информационная карта ECHA	100.010.422
Номер ЕС	211-463-5;
CID PubChem	12586;
УНИИ	Y57RBG19JL И;
Номер ООН	1166
Панель инструментов CompTox ( EPA )	DTXSID4027284;
	ИнЧи ИнЧИ=1S/C3H6O2/c1-2-4-5-3-1/h1-3H2 И Ключ: SNQXJPARXFUULZ-UHFFFAOYSA-N И; ИнЧИ=1/C3H6O2/c1-2-4-5-3-1/h1-3H2 Ключ: SNQXJPARXFUULZ-UHFFFAOYAS;
	УЛЫБКИ О1ССОС1;
Характеристики
Химическая формула	С3Н6О2
Молярная масса	74,08 г/моль
Плотность	1,06 г/см 3
Температура плавления	−95 °C (−139 °F; 178 K)
Точка кипения	75 °C (167 °F; 348 К)
Опасности
	Маркировка СГС :
Пиктограммы
Сигнальное слово	Опасность
Предупреждения об опасности	H225
Меры предосторожности	Р210 , Р233 , Р240 , Р241 , Р242 , Р243 , Р280 , Р303+Р361+Р353 , Р370+Р378 , Р403+Р235 , Р501
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). Н проверить ( что такое ?)ИН Ссылки на инфобокс

Химическое соединение

Диоксолан представляет собой гетероциклический ацеталь с химической формулой (CH ₂ ) ₂ O ₂ CH ₂ . Он связан с тетрагидрофураном (ТГФ) заменой метиленовой группы (CH ₂ ) в положении 2 на атом кислорода. Соответствующие насыщенные 6-членные кольца C ₄ O ₂ называются диоксанами . Изомерный 1,2-диоксолан (в котором два кислородных центра расположены рядом) является пероксидом . 1,3-диоксолан используется в качестве растворителя и сомономера в полиацеталях .

Как класс соединений

Диоксоланы — это группа органических соединений , содержащих диоксолановое кольцо. Диоксоланы могут быть получены ацетализацией альдегидов и кетализацией кетонов с этиленгликолем . ^[5]

(+)- цис -Диоксолан — это тривиальное название для L -(+)- цис -2-метил-4-триметиламмонийметил-1,3-диоксолана иодида, который является агонистом мускариновых ацетилхолиновых рецепторов .

Защита групп

Органические соединения, содержащие карбонильные группы, иногда нуждаются в защите , чтобы они не подвергались реакциям во время превращений других функциональных групп , которые могут присутствовать. Известны различные подходы к защите и снятию защиты карбонилов ^[6], включая диоксоланы ^{[7] . Например, рассмотрим соединение метилциклогексанон-4-карбоксилат, где восстановление}литийалюминийгидридом даст 4-гидроксиметилциклогексанол. Функциональная группа эфира может быть восстановлена без воздействия на кетон путем защиты кетона как кеталя . Кеталь получается в результате реакции с этиленгликолем , катализируемой кислотой , реакции восстановления, и защитной группы, удаленной гидролизом, с получением 4-гидроксиметилциклогексанона.

NaBArF ₄ также можно использовать для снятия защиты с ацетальных или кеталь-защищенных карбонильных соединений. ^[6]^[7] Например, снятие защиты с 2-фенил-1,3-диоксолана до бензальдегида можно осуществить в воде за пять минут при 30 °C. ^[8]

PhCH(OCH ₂ ) ₂ + H ₂ O PhCHO + HOCH ₂ CH ₂ OH

{\ce {->[{\ce {NaBAr4}}][{\text{30 °C / 5 мин}}]}}

Натуральные продукты

Неоспорол — это натуральный продукт , включающий 1,3-диоксолановую группу , и является изомером спорола, имеющего 1,3-диоксановое кольцо. ^[9] Сообщалось о полном синтезе обоих соединений, и каждый из них включает этап, на котором диоксолановая система образуется с использованием трифторперуксусной кислоты (TFPAA), полученной методом перекиси водорода — мочевины . ^[10]^[11] Этот метод не требует использования воды, поэтому он дает полностью безводную перкислоту, ^[12] необходимую в этом случае, поскольку присутствие воды приведет к нежелательным побочным реакциям . ^[10]

CF
₃COOCOCF
₃ + Н
₂О
₂•CO(NH
₂)
₂ → CF
₃СООН + CF
₃СООН + СО(NH
₂)
₂

В случае неоспорола реакция Прилежаева ^[13] с трифторперуксусной кислотой используется для преобразования подходящего предшественника аллилового спирта в эпоксид , который затем подвергается реакции расширения кольца с ближайшей карбонильной функциональной группой с образованием диоксоланового кольца. ^[10]^[11]

Аналогичный подход используется в общем синтезе спорола, при этом диоксолановое кольцо впоследствии расширяется до диоксановой системы. ^[9]

Смотрите также

Диоксан

Ссылки

^ 1,3-Диоксолан в Sigma-Aldrich
^ формальный гликоль - PubChem Public Chemical Database
^ "Front Matter". Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 (Синяя книга) . Кембридж: Королевское химическое общество . 2014. стр. 145. doi :10.1039/9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4.
^ "1,3-Диоксолан". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov .
^ RA Daignault, EL Eliel (1973). "2-Циклогексилоксиэтанол (включает ацетализацию циклогексанона)". Органические синтезы; Собрание томов , т. 5, стр. 303.
^ ab Greene, Theodora W.; Wuts, Peter GM (1999). "Диметилацетали". Greene's Protective Groups in Organic Synthesis (3-е изд.). Wiley-Interscience . стр. 297–304 , 724–727 . ISBN 9780471160199. Архивировано из оригинала 3 декабря 2016 г. . Получено 20 июня 2017 г. .
^ ab Greene, Theodora W.; Wuts, Peter GM (1999). "1,3-Диоксаны, 1,3-Диоксоланы". Защитные группы Грина в органическом синтезе (3-е изд.). Wiley-Interscience . стр. 308–322 , 724–727 . ISBN 9780471160199. Архивировано из оригинала 7 декабря 2016 г. . Получено 20 июня 2017 г. .
^ Чанг, Чи-Чин; Ляо, Бэй-Сих; Лю, Шиу-Цунг (2007). «Снятие защиты с ацеталей и кеталей в коллоидной суспензии, полученной с помощью тетракис(3,5-трифторметилфенил)бората натрия в воде». Synlett . 2007 (2): 283– 287. doi :10.1055/s-2007-968009.
^ ab Pirrung, Michael C.; Morehead, Andrew T.; Young, Bruce G., ред. (2000). "10. Neosporol, Sporol". Часть B: Бициклические и трициклические сесквитерпены . Полный синтез натуральных продуктов. Том 11. John Wiley & Sons . стр. 222–224 . ISBN 9780470129630.
^ abc Циглер, Фредрик Э.; Меткалф, Честер А.; Нангиа, Эшвини; Шульте, Гейл (1993). «Структура и общий синтез спорола и неоспорола». J. Am. Chem. Soc. 115 (7): 2581– 2589. doi :10.1021/ja00060a006.
^ ab Кастер, Кеннет С.; Рао, А. Сомасекар; Мохан, Х. Рама; МакГрат, Николас А.; Брихачек, Мэтью (2012). "Трифторперуксусная кислота". Энциклопедия реагентов для органического синтеза e-EROS . doi :10.1002/047084289X.rt254.pub2. ISBN 978-0471936237.
^ Купер, Марк С.; Хини, Гарри ; Ньюболд, Аманда Дж.; Сандерсон, Уильям Р. (1990). «Окислительные реакции с использованием мочевины–перекиси водорода; безопасная альтернатива безводной перекиси водорода». Synlett . 1990 (9): 533– 535. doi :10.1055/s-1990-21156.
^ Хаген, Тимоти Дж. (2007). «Реакция Прилежаева». В Ли, Джи Джек; Кори, Э. Дж. (ред.). Реакции именования преобразований функциональных групп . John Wiley & Sons . стр. 274–281 . ISBN 9780470176504.

Внешние ссылки

экологические и токсикологические данные

[1] 1,3-Диоксолан в Sigma-Aldrich

[2] формальный гликоль - PubChem Public Chemical Database

[3] "Front Matter". Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 (Синяя книга) . Кембридж: Королевское химическое общество . 2014. стр. 145. doi :10.1039/9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4.

[4] "1,3-Диоксолан". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov .

[5] RA Daignault, EL Eliel (1973). "2-Циклогексилоксиэтанол (включает ацетализацию циклогексанона)". Органические синтезы; Собрание томов , т. 5, стр. 303.

[Greene-6] Greene, Theodora W.; Wuts, Peter GM (1999). "Диметилацетали". Greene's Protective Groups in Organic Synthesis (3-е изд.). Wiley-Interscience . стр. 297–304 , 724–727 . ISBN 9780471160199. Архивировано из оригинала 3 декабря 2016 г. . Получено 20 июня 2017 г. .

[Greene2-7] Greene, Theodora W.; Wuts, Peter GM (1999). "1,3-Диоксаны, 1,3-Диоксоланы". Защитные группы Грина в органическом синтезе (3-е изд.). Wiley-Interscience . стр. 308–322 , 724–727 . ISBN 9780471160199. Архивировано из оригинала 7 декабря 2016 г. . Получено 20 июня 2017 г. .

[8] Чанг, Чи-Чин; Ляо, Бэй-Сих; Лю, Шиу-Цунг (2007). «Снятие защиты с ацеталей и кеталей в коллоидной суспензии, полученной с помощью тетракис(3,5-трифторметилфенил)бората натрия в воде». Synlett . 2007 (2): 283– 287. doi :10.1055/s-2007-968009.

[NatProd-9] Pirrung, Michael C.; Morehead, Andrew T.; Young, Bruce G., ред. (2000). "10. Neosporol, Sporol". Часть B: Бициклические и трициклические сесквитерпены . Полный синтез натуральных продуктов. Том 11. John Wiley & Sons . стр. 222–224 . ISBN 9780470129630.

[UHP-10] Циглер, Фредрик Э.; Меткалф, Честер А.; Нангиа, Эшвини; Шульте, Гейл (1993). «Структура и общий синтез спорола и неоспорола». J. Am. Chem. Soc. 115 (7): 2581– 2589. doi :10.1021/ja00060a006.

[eEROS2012-11] Кастер, Кеннет С.; Рао, А. Сомасекар; Мохан, Х. Рама; МакГрат, Николас А.; Брихачек, Мэтью (2012). "Трифторперуксусная кислота". Энциклопедия реагентов для органического синтеза e-EROS . doi :10.1002/047084289X.rt254.pub2. ISBN 978-0471936237.

[12] Купер, Марк С.; Хини, Гарри ; Ньюболд, Аманда Дж.; Сандерсон, Уильям Р. (1990). «Окислительные реакции с использованием мочевины–перекиси водорода; безопасная альтернатива безводной перекиси водорода». Synlett . 1990 (9): 533– 535. doi :10.1055/s-1990-21156.

[13] Хаген, Тимоти Дж. (2007). «Реакция Прилежаева». В Ли, Джи Джек; Кори, Э. Дж. (ред.). Реакции именования преобразований функциональных групп . John Wiley & Sons . стр. 274–281 . ISBN 9780470176504.