1,4-苯并二恶烷-6-甲醛的合成与应用

发布日期:2022/11/29 14:16:06

1,4-苯并二恶烷-6-甲醛，英文名为2,3-Dihydro-1,4-benzodioxan-6-carbaldehyde，常温常压下为白色或者浅黄色固体。1,4-苯并二恶烷-6-甲醛属于苯甲醛类衍生物，可用作有机合成与农药化学的中间体，可用于农药分子以及生物活性分子的合成。

合成方法

图1 1,4-苯并二恶烷-6-甲醛的合成路线

将3，4-二羟基苯甲醛( 0.087 mol )、1,2-二氯乙烷( 0.174 mol )和碳酸钾( 0.174 mol )溶于150 mL DMF中，得到的混合物在105°C下搅拌反应若干个小时。通过TLC点板监测反应进度，等待原料反应完全后，冷却反应混合物，过滤除去不溶性沉淀并用乙酸乙酯(100 m L )洗涤滤饼三次，将滤液用水稀释至100 mL，继续用乙酸乙酯( 200 mL × 3)萃取反应混合物，合并分离出来有机层并用盐水( 200 mL × 3)洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥，通过过滤将干燥剂除去，然后将滤液在真空中浓缩，残余物经硅胶柱色谱(石油醚比乙酸乙酯为4:1到1:1)分离纯化即可得到目标产物分子1,4-苯并二恶烷-6-甲醛。[1]

图2 1,4-苯并二恶烷-6-甲醛的合成路线

将500 mg 3，4-二羟基苯甲醛、2.6 g碳酸铯( 2当量)、1，2-二溴乙烷( 2当量)和5 mL无水N,N-二甲基甲酰胺在70度下剧烈搅拌反应16 h，通过TLC点板监测反应进度，等待原料反应完全后将反应体系冷却至室温，然后将反应混合物在减压状态下蒸发溶剂，所得的参与微用硅胶柱色谱(CH2Cl2洗脱)分离纯化即可得到所要的目标产物分子1,4-苯并二恶烷-6-甲醛。[2]

用途

1,4-苯并二恶烷-6-甲醛主要用作有机合成与医药化学中间体，可用于农药分子和生物活性分子的合成。在有机合成转化中，1,4-苯并二恶烷-6-甲醛中的醛基可以在还原剂的作用下转变为相应的羟基基团，在氧化剂的作用下变成相应的苯甲酸产物。此外，醛基基团也可以进行wittig反应将醛基转变为相应的双键。值得说明的是，醛基上的氢原子可以在一定的条件下转变为相应的氘原子得到氘代的衍生物，其可用于有机化学反应中的机理研究。

图3 1,4-苯并二恶烷-6-甲醛的应用转化

实验步骤：

在搅拌的状态下，将N,N-二甲基丙烯基脲盐酸盐 ( 0.5 mmol )加入到1,4-苯并二恶烷-6-甲醛( 0.5 mmol )和盐酸羟胺( 0.7 mmol )的乙腈( 1 ml )的溶液中，所得的反应溶液在60度下剧烈搅拌反应3-4小时。通过TLC监测反应的进行程度，然后将反应混合物冷却至室温，用乙酸乙酯( 10ml )和水(10 ml)稀释，分离出有机层并用盐水( 2 × 8 ml)洗涤有机层。将水层用乙酸乙酯( 3 × 10 ml)萃取，合并萃取液用无水硫酸铵干燥，过滤除去干燥剂，所得的滤液在减压状态下浓缩，以乙酸乙酯和正己烷为洗脱剂，以1：9的比例对残余物进行硅胶柱色谱分离纯化即可得到相应的氰基化的产物。[3]

图4 1,4-苯并二恶烷-6-甲醛的应用转化

向10 mL玻璃瓶中加入2,4,5,6-四(9-咔唑基)-间苯二腈( 11.8 mg , 0.015 mmol , 5 mol %)、1,4-苯并二恶烷-6-甲醛 ( 0.3 mmol , 1.0 equiv )、硫醇( 22.8 mg , 0.12 mmol , 40 mol %)、碳酸钠( 12.7 mg , 0.12 mmol , 40 mol %) 和乙酸乙酯和氘水的混合溶液( 1 : 1 , v / v ; 3.0 m L)，用针头向反应混合中通入氩气持续15 s以除去反应体系中的空气，密封好反应瓶口。将混合物迅速搅拌并且在室温下用36 W蓝光LED (距离光源约2cm)照射36 h。反应结束后，用10 mL 1 M 碳酸氢钠水溶液稀释反应混合物，然后用二氯甲烷( 3 × 20 m L )萃取混合物，分离出有机层并将有机提取物用盐水( 40 mL )洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥，过滤且将滤液在真空下浓缩，所得的残余物经硅胶柱色谱分离纯化即可得到氘代的目标产物分子。[4]