简介
2,2-二甲基戊二酸酐属于烷基取代环酸酐类单体，常温下多为白色粉末，可溶于二氯甲烷等卤代有机溶剂。该化合物是制备功能性脂肪族聚酯材料的关键共聚单体。
2,2-二甲基戊二酸酐的性状
合成
方法一：将2,2-二甲基戊二酸（3.00 g，18.7 mmol）加入到EDCI（3.95 g，20.6 mmol）和三乙胺（2.87 mL，20.6 mmol/L）的二氯甲烷（360 mL）溶液中。在室温下搅拌反应混合物18小时。用饱和NaHCO3水溶液（2 X 100 mL）和水（1 X 100 mL）洗涤溶液。用无水硫酸镁干燥有机层，过滤并浓缩。使用乙酸乙酯和己烷（30:70）作为洗脱剂，通过硅胶快速色谱法纯化粗产物，得到标题化合物2,2-二甲基戊二酸酐[1]。
方法二：将乙腈（5.0 mL）加入带有搅拌棒的未分离的特氟纶电解槽中。加入硫氰酸四丁基铵（0.5当量，1.0 mmol，0.2 mol L-1）并溶解。在室温下搅拌混合物，加入酸衍生物（0.4 mol L-1）。将反应溶液转移到50mL圆底烧瓶中，用旋转蒸发器除去溶剂。加入干燥的CDCl3（0.5 mL），并使用1H NMR光谱分析样品2,2-二甲基戊二酸酐[2]。
用途
2,2-二甲基戊二酸酐可在三氟甲磺酸催化下与聚四氢呋喃PTHF-650发生共聚反应，制备得到脂肪族聚酯高分子材料。例如：在氩气气氛下，在手套箱中进行所有反应。用磁力搅拌器在110°C的烤箱中干燥10 mL小瓶过夜。立即将小瓶放入手套箱中。向反应器中加入PTHF-650（2.77 mmol）、2,2-二甲基戊酸酐（4.16 mmol）和CF3SO3H（0.0555 mmol）。用聚四氟乙烯内衬盖密封小瓶。从手套箱中取出小瓶。在100°C下搅拌反应混合物3小时。从粗品中取一份。将粗产物溶解在二氯甲烷中。从冷却的甲醇或去离子水中沉淀粗产物。在真空中干燥聚合物得到标题化合物2,2-二甲基戊二酸[3]。
参考文献
[1] Pichette, Simon; et al. Regioselective Photochemical Rearrangement of N-Mesyloxylactams. European Journal of Organic Chemistry (2012), 2012(7), 1328-1335, S1328/1-S1328/175.
[2] Schneider, Johannes; et al. Electrochemical Dehydration of Dicarboxylic Acids to Their Cyclic Anhydrides. Chemistry - A European Journal (2024), 30(30), e202400403.
[3] Zhang, Xun; et al. Upcycling polytetrahydrofuran to polyester. CCS Chemistry (2023), 5(5), 1233-1241.