4,4-二甲基环己酮的合成与应用

2022/9/14 15:10:55

4,4-二甲基环己酮,英文名为4,4-Dimethylcyclohexanone,其分子式为C8H14O,CAS号为4255-62-3,分子量为126.196,沸点为170.6±8.0度(一个大气压力下),常温常压下外观为白色或者灰白色固体粉末。4,4-二甲基环己酮是一种商业化的有机合成子,在常见的有机溶剂例如二氯甲烷,乙酸乙酯,二甲基亚砜和氯仿中溶解性较好,但是在水中溶解性差。

合成方法

图1 4,4-二甲基环己酮的合成路线

方法一:

在烘干的反应瓶中加入钴催化剂(5 mol%、10 μmol、8.6 mg)和磁子,使用带橡胶隔膜的塞子盖好发应瓶。用氩气置换反应瓶中的空气,依次向混合物中加入四氢呋喃(2.0 mL)、烯酮 (1 equiv., 0.2 mmol) 和 频哪醇硼烷 (2 equiv., 0.4 mmol, 58 μL)。将小瓶暴露在蓝色 LED 中反应过夜。反应结束后,用乙醚稀释溶液,用蒸馏水洗涤混合物两次,再用 乙醚 萃取合并的水层两次,最后用盐水洗涤合并的有机层。用无水硫酸镁干燥所得混合物,过滤混合物出去硫酸镁;在真空下浓缩混合物,通过柱色谱法(戊烷中的0-10% 乙醚)纯化粗产物,得到目标产物4,4-二甲基环己酮。

方法二:

将溶解在乙酸乙酯中的 Pd/C(2.5 克,10% Pd)悬浮液添加到4,4-二甲基环己酮(50 克)的乙酸乙酯溶液中,在室温和1 bar 的H2压力下搅拌悬浮液 2 小时。通过TLC点板监测反应进度,待反应结束后,过滤掉催化剂,蒸发溶剂即可得到目标产物4,4-二甲基环己酮。

用途

4,4-二甲基环己酮可作为药物分子和有机合成中间体,结构中的羰基可以还原成羟基,可以和一级或者二级胺反应生成亚胺产物。此外,还可以在间氯过氧苯甲酸的氧化下进行拜耳-维力格反应得到相应的内酯的产物。

核磁数据

1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 2.34 (t, J = 6.7 Hz, 4H), 1.66 (td, J = 6.8, 0.9 Hz, 4H), 1.09 (d, J = 0.9 Hz, 6H). 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ 212.7, 39.3 (x2), 38.1 (x2), 30.0, 27.6 (x2)

参考文献

[1] Beltran, Frederic et al Angewandte Chemie, International Edition, 59(47), 21176-21182; 2020.

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