Диоксолан

Диоксолан
Общие
Систематическое наименование	1,3-диоксолан
Химическая формула	C3H6O2
Физические свойства
Молярная масса	74.08 г/моль
Плотность	1.06 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	-95 °C
Температура кипения	75 °C
Классификация
Рег. номер CAS	646-06-0
SMILES	O1COCC1

Диоксолан — органическое соединение класса пятичленных гетероциклов, в котором имеется два мостиковых атома кислорода. В зависимости от положения атомов кислорода различают 1,2- и 1,3-диоксолан.

1,2-диоксолан

1,3-диоксолан

1,2-диоксолан

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

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

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-ом или 4-ом 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^[2] или 1,2-диолов^[3], поскольку они устойчивы к действию оснований и устойчивы в нейтральной среде.

Защита альдегидной группы

Защита кетогруппы

Защита 1,2-диолов

• 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^[4].

Методы синтеза

• 1,3-диоксолан получают из формалина и этиленгликоля кипячением в присутствии фосфорной кислоты^[5].
• 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

• кипячением кеталей или ацеталей с 1,2-диолами^[6][7].

Примечания

1. ↑ Химическая энциклопедия Т2. — М.: Сов. Энциклопедия, 1990. — С. 74.
2. ↑ Дж. МакОми. Защитные группы в органической химии. — М.: Мир, 1976. — С. 305–307.
3. ↑ W. Theilheimer. Synthetic Methods of Organic Chemistry. Interscience Publ. Inc., V 13, 1959, p. 34.
4. ↑ TETRAHEDRON, 1983, 39, N 6, 991–997.
5. ↑ И. Губен. Методы органической химии, том 3 выпуск 1. — М.-Л.: ОНТИ, 1934.
6. ↑ J. AMER. CHEM. SOC., 1982, 104, N 3, 853–855.
7. ↑ J. CHEM. RES. SYNOP., 1980, NO 18, 95 (M 1163–1173)