甲基環(huán)氧丙烷,英文名為Isobutylene oxide,常溫常壓下為透明無色液體,是一種環(huán)氧類衍生物,具有較高的化學反應活性。甲基環(huán)氧丙烷在有機合成化學中常用作有機合成中間體,分子中的環(huán)氧環(huán)具有較高的反應活性,容易發(fā)生開環(huán)反應,形成不同的官能團化合物。甲基環(huán)氧丙烷可以作為一種重要的環(huán)氧化合物,與羥基化合物反應后形成環(huán)氧醚,然后通過醚交換反應或者加成反應形成聚醚類高分子材料。在聚醚類化合物的合成中,甲基環(huán)氧丙烷具有反應活性高、反應條件溫和、產(chǎn)物純度高等優(yōu)點。
結構性質(zhì)
甲基環(huán)氧丙烷在酸性或者堿性條件下都容易發(fā)生開環(huán)官能團化反應,在酸性條件下,甲基環(huán)氧丙烷可以被質(zhì)子化,形成較為穩(wěn)定的碳正離子,然后發(fā)生開環(huán)反應。在堿性條件下,甲基環(huán)氧丙烷可以被堿性試劑如氫氧化鈉(NaOH)或氫氧化鉀(KOH)等催化,通過親核進攻開環(huán)反應,生成相應的醇或者醚官能團化合物,這種反應通常被稱為環(huán)氧丙烷醇解反應,是一種常用的有機化學反應,可以用于制備醇和醚等化合物。其反應條件和反應物的選擇可以控制反應的進程和產(chǎn)物的生成。
合成方法

圖1 甲基環(huán)氧丙烷的合成方法
在不銹鋼耐壓力反應器中依次加入N-羥基鄰苯二甲酰亞胺(5mol%)、異丁烯烴(4mmol)、異丁醛(2 equiv.)和溶劑乙腈(20mL),將上述反應混合物進行密封,并往反應器中充入干燥空氣至2兆帕的壓力。在室溫下攪拌該反應混合物6小時,反應結束后,將反應器置于冷井中以淬滅反應。等待反應器完全冷卻下來之后,小心地打開反應器(反應體系中壓力較大,打開時切忌注意安全),收集液體樣品,通過氣相色譜分析反應情況。將反應液通過蒸餾的方式進行提純,收集60度上下的餾分即為目標產(chǎn)物甲基環(huán)氧丙烷。[1]
參考文獻
[1] Xu, Dejing; et al Asian Journal of Organic Chemistry (2021), 10(12), 3349-3354