简介
4-环戊烯-1,3-二酮是五元环状烯二酮类重要有机合成砌块，常温下多为白色粉末，易溶于二氯甲烷等有机溶剂。该化合物主要用作Diels-Alder反应的双烯体原料，可与各类亲二烯体发生环加成反应，是精细化工与药物中间体合成的关键原料。
4-环戊烯-1,3-二酮的性状
合成
方法一：将二乙酰氧基碘）苯（32.0 g）在CH2Cl2（120 mL）中的混合物加入到磁力搅拌的苯-1,2,4-三醇（6.00 g）的CH2Cl2（300 mL）溶液中，该溶液在空气中保持在0°C。0.25小时后，将反应混合物加热至室温。2小时后，过滤反应混合物。收集红色沉淀物。将滤液浓缩至其体积的约三分之一。向混合物中加入己烷（100mL）。用磁力搅拌随后的混合物。收集红色沉淀物。在真空下干燥合并的固体得到标题化合物4-环戊烯-1,3-二酮[1]。
方法二：将172毫克三酮在16毫升15%盐酸水溶液中煮沸20分钟。将混合物冷却至室温。用40毫升水稀释混合物。用乙酸乙酯（3 x 10 ml）萃取混合物。合并提取物。用Na2SO4干燥混合物。将混合物蒸发至干。在SiO2板上通过TLC将残余物分离成单独的组分。纯化得到标题化合物4-环戊烯-1,3-二酮[2]。
用途
4-环戊烯-1,3-二酮可与3 羟基吡咯烷酮衍生物在三乙胺作用下发生缩合反应，用于制备吡咯烷酮类有机衍生物。例如：在氩气气氛下，在1小时的温度下（必要时在密封管中），将Et3N（1.00 mmol）加入3-羟基吡咯烷酮衍生物（1.00 mmol”）和4-环戊烯-1,3-二酮（1.00mmol”）的CH2Cl2（10mL）溶液中。搅拌反应混合物，直至TLC分析中起始物质消失。将混合物蒸发至干。用硅胶柱色谱法纯化残渣，用含0.1%Et3N的CHCl3/MeOH溶剂体系纯化，得到产物[3]。
此外，4-环戊烯-1,3-二酮作为双烯合成原料，经Diels-Alder环加成反应制备多环有机中间体。例如：将4-环戊烯-1,3-二酮（0.001摩尔）和亲二烯体（0.001摩尔。用金属抹刀搅拌混合物60分钟。如果最初的液体反应混合物在60分钟后尚未固化，则让小瓶静置，直到固化发生。向小瓶中加入己烷（0.5 mL）。冲洗残留物30秒。倒出溶剂得到产物[4]。
参考文献
[1] Jalali, Mona; et al. Photochemical Activation of a Hydroxyquinone-Derived Phenyliodonium Ylide by Visible Light: Synthetic and Mechanistic Investigations. Journal of Organic Chemistry (2021), 86(2), 1758-1768.
[2] Shestak, O. P.; et al. Synthesis and cytotoxic activity of 2-acetyl-4-cyclopentene-1,3-diones and their derivatives. Pharmaceutical Chemistry Journal (Translation of Khimiko-Farmatsevticheskii Zhurnal) (2000), 33(12), 631-634.
[3] Okada, Masahiro; et al. Total syntheses of coronatines by exo-selective Diels-Alder reaction and their biological activities on stomatal opening. Organic & Biomolecular Chemistry (2009), 7(15), 3065-3073.
[4] Bennett, George D.; et al. Synthesis of bicyclo[4.3.0]non-3-ene-7,9-diones via solventless Diels-Alder methodology. Synthetic Communications (2011), 41(6), 898-902.a