2-亞甲基-1,3-丙二醇(2-Methylene-1,3-propanediol,CAS: 3513-81-3)為透明無色至淡黃色液體,沸點(diǎn)為93-95 °C/2 mmHg,密度為1.081 g/mL(25 °C),分子式為C4H8O2,分子量為88.11。
早期工業(yè)上主要通過酯類水解或醇解法合成2-亞甲基-1,3-丙二醇(MEPO)。合成路線存在明顯局限:采用氫氧化鉀水溶液直接水解3-氯-2-氯甲基丙烯(CCMP)的工藝收率僅為50%-65%;CCMP醋酸酯兩步法(先與醋酸鈉反應(yīng)生成單/二醋酸酯,再經(jīng)酸性醇解)同樣面臨收率偏低的問題。
合成工藝
基于上述問題,李惠萍等人[1]研究通過系統(tǒng)考察溶劑體系中CCMP的水解反應(yīng)條件,旨在建立高效合成MEPO的新工藝,顯著提高產(chǎn)物收率。通過對(duì)水解溶劑、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、堿的用量、堿液質(zhì)量分?jǐn)?shù)等因素的篩選及考察,最終找出了優(yōu)化條件,即:使用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)為溶劑,轉(zhuǎn)速700 r/min,W(NaOH)=10%,反應(yīng)溫度為92℃,y(CCMP): y(NaOH)=1:5,m(DMF):m(CCMP)=0.2,反應(yīng)時(shí)間為6 h,在此條件下CCMP的水解率可達(dá)95%。
應(yīng)用
2-亞甲基-1,3-丙二醇因其獨(dú)特的亞甲基支鏈結(jié)構(gòu),被廣泛用于有機(jī)合成合成各類功能分子,進(jìn)而在醫(yī)藥和化妝品等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值。
五味子烯是從五味子科植物五味子中分離出的一種胡蘿卜烷型倍半萜類化合物,該植物原產(chǎn)于中國南方,其果實(shí)在中國民間醫(yī)學(xué)中被用于治療肝炎。Antonio M. Echavarren等人[2]以叔丁基二甲基硅基(TBS)保護(hù)的2-亞甲基-1,3-丙二醇為起始原料,開發(fā)了其與烯炔原料的串聯(lián)金催化環(huán)化/1,5遷移/環(huán)丙烷這一核心策略(圖1)實(shí)現(xiàn)了其高效全合成。研究中對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行了較為詳細(xì)的條件優(yōu)化,考察了底物取代基、催化劑用量、反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)的影響。
圖1. 金催化環(huán)化/1,5遷移/環(huán)丙烷反應(yīng)
參考文獻(xiàn)
[1] 李惠萍,陳志彬,郭艷,蔣登高. 2-亞甲基-1,3-丙二醇制備工藝研究. 鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2007, 22, 26-28.
[2] Gaydou M, Miller RE, Delpont N, Ceccon J, Echavarren AM. Synthesis of (+)-schisanwilsonene A by tandem gold-catalyzed cyclization/1, 5-migration/cyclopropanation. Angewandte Chemie International Edition, 2013, 52:6396-6399.