(S)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊環(huán)-4-甲醛是一種烷基醛類(lèi)化合物，常溫常壓下為無(wú)色至淺黃色液體，具有醛類(lèi)物質(zhì)的刺激性氣味和較強(qiáng)的酸敏感性，遇到酸性物質(zhì)容易發(fā)生水解變質(zhì)反應(yīng)，它不溶于水但是可與大部分有機(jī)溶劑混溶。(S)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊環(huán)-4-甲醛在有機(jī)合成領(lǐng)域中主要用作基礎(chǔ)合成砌塊，它可借助醛基單元的高化學(xué)轉(zhuǎn)化活性應(yīng)用于多種生物活性分子例如信筒子醌，酸金牛醌等的全合成領(lǐng)域。

制備方法

圖1 (S)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊環(huán)-4-甲醛的制備方法

在 -5 至 0°C 條件下，將高碘酸鈉（4.90 g，23 mmol）懸浮于水（6 mL）中，滴加 3 M 氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié) pH 至 5.5，持續(xù)攪拌懸浮液 2 小時(shí)后加入二氯甲烷（10 mL）。將混合物升溫至室溫，分批加入丙酮保護(hù)的古洛糖酸內(nèi)酯（1.82 g，8.32 mmol），攪拌反應(yīng) 30 分鐘后加入 15% 碳酸鉀溶液，控制體系在 20°C 下保持 pH 5–6。反應(yīng) 3 小時(shí)后加入氯化鈉（約 6 g）進(jìn)行飽和，隨后使用布氏漏斗過(guò)濾沉淀，并以氯化鈉溶液與二氯甲烷的混合液（1:1）洗滌固體。用乙酸乙酯（10 mL）萃取水相，合并有機(jī)層并經(jīng)硫酸鎂干燥后，在減壓條件（600 hPa，40°C）下除去溶劑，最終通過(guò)短程蒸餾（5 hPa，45°C）純化粗產(chǎn)物，得到目標(biāo)產(chǎn)物分子(S)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊環(huán)-4-甲醛。[1]

縮合反應(yīng)

圖2 (S)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊環(huán)-4-甲醛的縮合反應(yīng)

向3,5-二甲基苯-1,2-二胺（0.27 g，2.0 mmol，1.0當(dāng)量）溶于乙醇（6 mL）和水（2 mL）的溶液中，加入亞硫酸氫鈉（7.5 mmol，2.5當(dāng)量）和(S)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊環(huán)-4-甲醛（0.31 g，2.4 mmol，1.2當(dāng)量），于60°C下攪拌反應(yīng)8小時(shí)，隨后冷卻至室溫。將所得混合物用水（20 mL）和乙酸乙酯（50 mL）稀釋?zhuān)謱雍?，水相用乙酸乙酯萃取兩次，合并有機(jī)相，經(jīng)硫酸鎂干燥并過(guò)濾，減壓濃縮。將所得反應(yīng)物（0.26 g，1.1 mmol，1.0當(dāng)量）溶于DMF（10 mL）中，冷卻至0°C，加入氫化鈉（礦物油中60%分散液，4.5 mmol，1.5當(dāng)量），使反應(yīng)混合物升至室溫并攪拌15分鐘，再緩慢滴加芐溴（0.28 mL，2.4 mmol，1.2當(dāng)量），室溫下繼續(xù)攪拌15分鐘。加入水（50 mL）淬滅反應(yīng)，用乙酸乙酯（50 mL）萃取混合物，有機(jī)層用水（50 mL）洗滌，經(jīng)硫酸鎂干燥并過(guò)濾后減壓濃縮，最后通過(guò)硅膠柱色譜（乙酸乙酯/正己烷為洗脫劑）純化殘留物。[2]

參考文獻(xiàn)

[1] Zecevic, Damir; et al, Chemoenzymatic Access to Chiral Tetrols Produced by Thiamine Diphosphate Dependent Benzaldehyde Lyase, European Journal of Organic Chemistry 2018, 2018, 6465-6468.

[2] Xiong, Peng; et al, Site-selective electrooxidation of methylarenes to aromatic acetals, Nature Communications 2020, 11, 2706.