带你认识2-(2-溴乙基)-1,3-二恶烷

基本信息

2-(2-溴乙基)-1,3-二恶烷，又称2-(2-溴乙基)-1,3-二氧杂烷；溴甲基-1,3-二噁烷；2-(2-溴乙基)-1,3-二恶烷；英文名称：2-(2-Bromoethyl)-1,3-dioxolane，CAS号18742-02-4，分子式C₅H₉BrO₂，分子量181.03，EINECS号242-551-1。

化学性质

2-(2-溴乙基)-1,3-二恶烷，沸点68-70°C 8mmHg(lit.)，密度1.542 g/mL at 25°C(lit.)，折射率n20/D 1.479(lit.)，闪点149°F，在常温常压下为无色透明或者浅黄色液体状，具有一定的刺激性气味。其对空气和氧气较为敏感，长时间放置于室内环境下容易被氧化成相应的苯甲酸类化合物。该物质具有较高的化学反应活性。不溶水但是可溶于常见的有机溶剂包括非极性的石油醚和正己烷等，其结构中的缩醛单元在碱性条件下相对稳定，但是在酸性条件下容易发生开环水解反应。其结构中含有一个高化学反应活性的溴原子和一个保护的醛基单元(缩醛)，具有较高的化学反应活性。该物质可在亲核试剂例如胺，醇类化合物的进攻下发生一系列的化学转化反应将保护的醛基单元引入到目标分子结构中。

背景技术

将溴原子引入有机化合物，提供有机溴化物，是有机生产中的一个重要过程合成，因为溴化物是多用途的中间体各种化学品的制备，包括天然产品和功能材料。溴素(Br2)是一种典型的试剂这通常用于溴化反应。还有很多其他的溴化试剂，如原子经济型的溴化试剂NBS或者HBr，2-(2-溴乙基)-1,3-二恶烷的合成则可以通过烯烃与HBr溶液进行加成得到。

合成方法

将丙烯醛(90%，374mg, 6.0 mmol)、乙二醇(460mg, 7.4mmol)与1,4-二氧六环(5mL)混合，在5℃下加入 (17%，4.0g，8.4 mmol)HBr/1,4-二氧六环溶液。然后将混合物加热至室温并搅拌30分钟。所得混合物用饱和NaHCO₃(20mL)淬灭，用乙醚(15mL×3)萃取，用盐水(25mL×3)洗涤，用Na₂SO₄(10g)干燥有机相，真空浓缩。浓缩得到的粗渣在flash(洗脱液:戊烷)上进行柱层析纯化，得到2-(2-溴乙基)-1,3-二恶烷(890mg, 82%)的无色液体。¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ2.22 (dt, J=4.6Hz,J=7.4Hz,2H), 3.47 (t, J=7.1Hz, 2H),3.88 (m, 2H), 3.96 (m,2H), 5.01 (t, J=4.6Hz, 1H); ¹³C NMR  (126MHz, CDCl₃) δ27.14, 36.97, 64.78 (2C), 102.34。

参考文献

[1]Nishio, Y., Mifune, R., Sato, T., Ishikawa, S., & Matsubara, H. (2017). Preparation and properties of a novel solution of hydrogen bromide (HBr) in 1,4-dioxane: An alternative reagent to HBr gas without protic solvents. Tetrahedron Letters, 58(12), 1190–1193. doi:10.1016/j.tetlet.2017.02.020