简介
3,3-二甲基-1-丁基酸酯是一类常用脂肪族有机合成中间体，常温下多为无色透明油状液体，易溶于二氯甲烷等有机溶剂。该化合物广泛应用于精细有机合成与医药中间体制备领域。
3，3-二甲基-1-丁基酸酯的性状
合成
方法一：使用带有100 mL夹套螺纹ACE玻璃烧瓶的反应器（A），该烧瓶连接到循环冷却器，能够将反应温度保持在至少-25°C。将428 mmol（41.9 g，22.8 mL）硫酸和30 mL庚烷的混合物放入反应烧瓶（a）中，冷却至-15°C。用110psi的乙烯气相覆盖上述反应烧瓶。将214 mmol（20 mL）液态异丁烯溶液[通过在加压异丁烯瓶中使用汲取管（酸/异丁烯比为2:1）在20 mL庚烷中获得]放入第二个75 mL ACE螺纹烧瓶（B）中。启动反应器的剧烈搅拌，使酸、烃和乙烯相充分混合。使用Eldex活塞泵（C）在3小时内以0.2 mL/min的速率加入异丁烯/庚烷溶液。将反应混合物再搅拌30分钟，缓慢释放乙烯压力。将温度升至-5°C。冷凝完成后，立即向反应混合物中加入60克碎冰。加入冰块的速度应使温度不超过0°C。分离庚烷层，并使用冷凝器上的Dean-Stark接收器对含水酸层进行反应蒸馏。从接收器中收集产品并蒸馏得到标题化合物3，3-二甲基-1-丁基酸酯[1]。
方法二：在氩气下，将3，3-二甲基-1-丁基酸酯（5 mmol）在干燥的脱气THF（25 mL）中的溶液逐滴加入到NaH（5.5 mmol，132 mg）在脱气THF（25mL）中的悬浮液中。搅拌混合物5分钟。向混合物中加入苄基溴（5 mmol）。将溶液回流5小时。完成后，将混合物冷却至室温。向混合物中加水（约10mL）。用Et2O（4×6mL）萃取所得溶液。用盐水洗涤合并的有机层。用无水Na2SO4干燥合并的有机层。真空蒸发溶剂得到标题化合物3，3-二甲基-1-丁基酸酯[2]。
用途
3,3-二甲基-1-丁基酸酯可与醇类经磺酰化反应制备甲磺酸酯中间体，直接用于各类有机合成后续反应。例如：在室温下向搅拌的3，3-二甲基-1-丁基酸酯和3,3-二甲基丁醇（10.0 g，97.9 mmol）的CH2Cl2（500 mL）溶液中加入NEt3（28.3 mL，202.7 mmol）和甲磺酰氯（8.7 mL，111.9 mmol）。将所得溶液搅拌3小时，然后用水（10mL）稀释。分离各层，用CH2Cl2（2 x 100mL）萃取水层。合并的有机层用饱和NaHCO3水溶液（200mL）洗涤。将合并的有机层用MgSO4干燥，过滤并真空浓缩，得到17.6g深棕色油状甲磺酸盐2.16（100%），冷却至-20℃后固化。甲磺酸酯无需进一步纯化即可用于后续反应[3]。
参考文献
[1] Tanielyan, Setrak K.; et al. Synthesis of 3,3-Dimethylbutanol and 3,3-Dimethylbutanal, Important Intermediates in the Synthesis of Neotame. Topics in Catalysis (2012), 55(7-10), 625-630.
[2] Urgoitia, Garazi; et al. Vanadium-Catalyzed Oxidative Debenzylation of O-Benzyl Ethers at ppm Level. Advanced Synthesis & Catalysis (2016), 358(20), 3307-3312.
[3] Tripp, Jonathan C. Stereochemistry of hexenyl radical cyclizations with tert-butyl and related large groups: Substituent and temperature effects. 2005, 67(1), 310 pages.