Диоксоланы

Диоксоланы — органическое соединение класса пятичленных гетероциклов, содержащих в кольце 2 атома кислорода. В зависимости от положения атомов кислорода различают 1,2- и 1,3-диоксолан. Наиболее стабильны 1,3-диоксоланы.

Диоксоланы
Общие
Систематическое
наименование
1,3-диоксолан
Хим. формула C3H6O2
Физические свойства
Молярная масса 74.08 г/моль
Плотность 1.06 г/см³
Термические свойства
Температура
  плавления -95 °C
  кипения 75 °C
Классификация
Рег. номер CAS 646-06-0
PubChem
Рег. номер EINECS 211-463-5
SMILES
InChI
ChEBI 87597
ChemSpider
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
 Медиафайлы на Викискладе

1,3-диоксолан

Химические свойства

2-бромэтилформиат

1,3-диоксолан легко растворяется в воде, с иодом образует комплекс, с бромом реагирует, образуя 2-бромэтилформиат. С хлором реакция приводит к смеси замещенных по 2-м или 4-м положении.

Применение

  • 1,3-диоксолан можно рассматривать как циклический ацеталь формальдегида и этиленгликоля, а замещенные по второму положению 1,3-диоксоланы — как ацетали других альдегидов или кетонов.

Перевод в 1,3-диоксоланы является защитой для альдегидов и кетонов[1] или 1,2-диолов[2], поскольку они устойчивы к действию оснований и устойчивы в нейтральной среде.

  • Используется в качестве как экстрагента для жиров, масел, восков.
  • В качестве низкокипящего растворителя красок и эфиров целлюлозы.
  • При перемешивании раствора реагентов в присутствии ортоэфиров как водопоглощающего средства[3].

Методы синтеза

  • 1,3-диоксолан получают из формалина и этиленгликоля кипячением в присутствии фосфорной кислоты[4].
  • 2-замещённые 1,3-диоксоланы кипячением смеси альдегида и этиленгликоля в бензоле (толуоле, хлороформе, ксилоле, трихлорэтилене, дихлорметане) в присутствии пара-толуолсульфокислоты с азеотропной отгонкой образующейся воды и катализе пара-толуолсульфокислотой.
  • обменным способом, когда кетон смешивается с диоксоланом более летучего кетона (ацетон, 2-бутанон и др.). При кипячении в присутствии пара-толуолсульфокислоты происходит обмен и более летучий кетон покидает сферу реакции, смещая равновесие в нужную сторону.
  • реакцией этиленоксида с кетонами или альдегидами в присутствии SnCl4

Свойства

1,3-диоксоланы и их производные гидролизуются в кислой среде, образуя соответствующие альдегид и гликоль.

1,2-диоксолан

1,2-диоксоланы и их производные является циклическими пероксидами, и поэтому нестабильны: сам 1,2-диоксолан устойчив только до 35 °C. Его производные легко разлагаются при нагревании и облучении[7]. Их получают по следующим схемам:

Соединения, содержащие структуру 1,2-диоксолана, — промежуточные продукты в биосинтезе эндо-пероксидов простагландинов.


Примечания

  1. Дж. МакОми. Защитные группы в органической химии. — М.: Мир, 1976. — С. 305—307.
  2. W. Theilheimer. Synthetic Methods of Organic Chemistry. Interscience Publ. Inc., V 13, 1959, p. 34.
  3. TETRAHEDRON, 1983, 39, N 6, 991—997.
  4. И. Губен. Методы органической химии, том 3 выпуск 1. — М.-Л.: ОНТИ, 1934.
  5. J. AMER. CHEM. SOC., 1982, 104, N 3, 853—855.
  6. J. CHEM. RES. SYNOP., 1980, NO 18, 95 (M 1163—1173)
  7. Химическая энциклопедия Т2. — М.: Сов. Энциклопедия, 1990. — С. 74.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.