2,3-已二酮是一種烷基二酮類化合物，常溫常壓下為淺黃色液體，具有特殊的香氣，它微溶于水但是可與大部分有機(jī)溶劑混溶。2,3-已二酮天然存在于桃、烤雞、牛肉、咖啡、發(fā)酵醬油等中，它是國家規(guī)定為允許使用的食品用香料，在糖果和乳制品的工業(yè)生產(chǎn)。

合成方法

2,3-已二酮的合成方法包括丙醛與乙酰乙酸乙酯的縮合-氧化-水解工藝，以及乙醛與丁醛的催化偶聯(lián)反應(yīng)。此外，有文獻(xiàn)報道它還可通過烯烴雙鍵的雙羰基化反應(yīng)制備得到。

圖1 2,3-已二酮的合成方法

在10毫升微波反應(yīng)瓶中，將碘化鉀（0.041克，0.25毫摩爾）和碘（0.063克，0.25毫摩爾）溶于二甲基亞砜（4毫升）中，攪拌5分鐘。加入溶于二甲基亞砜（2毫升）的2-己烯（0.084克，1毫摩爾），用聚四氟乙烯隔膜密封。在微波條件下于35瓦、80°C加熱6分鐘。冷卻后，用乙酸乙酯萃取產(chǎn)物（2×10毫升）。有機(jī)層用鹽水（2×15毫升）或水多次洗滌，經(jīng)無水硫酸鈉干燥后減壓除去溶劑。最后以正己烷和乙酸乙酯為洗脫劑，通過快速色譜法純化即可得到目標(biāo)產(chǎn)物分子2,3-已二酮。[1]

縮合反應(yīng)

2,3-已二酮結(jié)構(gòu)中含有兩個相鄰的羰基單元，它可再縮合劑作用下和鄰苯二胺類物質(zhì)發(fā)生縮合反應(yīng)得到相應(yīng)的喹喔啉類衍生物。

圖2 2,3-已二酮的縮合反應(yīng)

將10.0毫摩爾鄰苯二胺和1.0毫摩爾氯化銨溶于40毫升甲醇中，置于100毫升圓底燒瓶內(nèi)，室溫?cái)嚢柘轮鸬渭尤?5.0毫摩爾2,3-已二酮，反應(yīng)3小時并用薄層色譜監(jiān)測反應(yīng)進(jìn)程。反應(yīng)完成后加入30毫升水和30毫升乙酸乙酯，通過液液萃取分離混合物，水相用30毫升乙酸乙酯萃取三次。合并有機(jī)相，經(jīng)無水硫酸鈉干燥后減壓濃縮溶劑。粗產(chǎn)物通過硅膠柱層析純化，以正己烷/乙酸乙酯（體積比10:1）為洗脫劑。[2]

食品應(yīng)用

2,3-已二酮天然存在于咖啡中，主要用作食品香料，根據(jù)GB 2760標(biāo)準(zhǔn)被批準(zhǔn)用于調(diào)配乳制品及熱帶水果類食用香精，在冰淇淋、糖果等食品中的建議添加濃度為4.8-7.3mg/kg。

參考文獻(xiàn)

[1] Tamuli, Kashyap J.; et al, KI-I2-DMSO: An Improved Microwave-Assisted Selective Oxidation of Alkenes into 1,2-Diketones, ChemistrySelect 2018, 3, 7513-7517.

[2] Li, Zeyu; et al, Ruthenium-Catalyzed Asymmetric trans-Selective Hydrogenation of 2,3-Disubstituted Quinoxaline Derivatives, Organic Letters 2025, 27, 2700-2708.