二甲基二环氧乙烷的理化性质和应用转化

2023/1/10 13:48:12

二甲基二环氧乙烷,英文名为dimethyldioxirane,常温常压下为无色透明液体。二甲基二环氧乙烷属于过氧化物,化学性质较为活泼,可用作有机合成,医药化学中间体。在有机合成中,二甲基二环氧乙烷常常用作氧化剂。

应用转化

二甲基二环氧乙烷是一种具有选择性的活泼氧化剂,可以使烯烃和芳香烃发生环氧化反应,氧化烷烃使之产生含氧官能团,并且可以氧化醇、醚、胺、亚胺和硫化物等。操作时通常将冷的二甲基二环氧乙烷溶液加入到反应物的冷丙酮或其它溶剂的溶液中。环氧化双键是二甲基二环氧乙烷应用的主要方面,二甲基二环氧乙烷的溶液能有效地将许多烯烃转化为环氧化合物。由于使用二甲基二环氧乙烷进行环氧化反应具有条件温和且立体选择性高的优点,因此它被广泛应用于各种碳-碳双键的环氧化反应中。[1]

二甲基二环氧乙烷的应用转化

图1 二甲基二环氧乙烷的应用转化

在氩气的氛围下,在环境温度(20℃)下,将碳负离子(1毫摩尔)加入到t-BuOK(2毫摩尔,224毫克)在四氢呋喃(10毫升)的溶液中搅拌,搅拌深紫色、蓝色或红色溶液5分钟,然后将二甲基二环氧乙烷的丙酮溶液(约2.5mmol,42mL的0.06M)一次加入到上述反应混合物中,可以观察到反应体系的颜色变为亮黄色。搅拌混合物5分钟后,加入饱和NH4Cl水溶液(0.2毫升),将溶液在无水MgSO4上干燥,通过过滤除去反应混合物中的不溶性沉淀,用丙酮(20mL)洗涤固体。所得的滤液在真空下蒸发溶剂(25℃,15 Torr),然后将残留物溶解在20毫升二氯甲烷中,将残余物通过短硅胶柱(5克),用正己烷/乙酸乙酯(20:1)作为洗脱剂,通过柱层析分离纯化残余物即可得到产物。[2]

危害性

二甲基二环氧乙烷只能以稀溶液的形式存在,溶于丙酮、二氯甲烷和其它大多数有机溶剂中,和许多有机溶剂发生缓慢反应。稀溶液不会剧烈分解,操作时的注意事项应与处理其它过氧化物相同,操作必须在通风橱中进行。

储存条件

二甲基二环氧乙烷化学性质活泼,并且极易分解。因此,二甲基二环氧乙烷需要密封保存在低温(-20度)且干燥的环境中。二甲基二环氧乙烷不能长时间放置,是现用现制。

参考文献

[1] Murray, Robert W. and Singh, Megh Journal of Organic Chemistry, 58(19), 5076-80; 1993

[2] Makosza, Mieczyslaw et al Journal of Organic Chemistry, 66(15), 5022-5026; 2001

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