简述
1-乙酰氧基-1,3-丁二烯是一种分子式为C6H8O2,分子量为112.13的有机合成试剂,英文名称1-Acetoxy-1,3-butadiene。乙酰氧基的存在,使得1-乙酰氧基-1,3-丁二烯的双键更具富电性,与亲二烯体发生Diels-Alder反应,方便后续化学修饰。常温下,1-乙酰氧基-1,3-丁二烯的性状为无色至淡黄色透明液体,通常为顺反异构体的混合物,长期储存后会发生聚合。

合成工艺
以1-丁烯-3-炔与乙酸为原料,在过渡金属催化剂的作用下可以实现1-乙酰氧基-1,3-丁二烯、2-乙酰氧基-1,3-丁二烯等物质的制备。实验还发现,在Pd(OAc)2的催化作用下,可以得到上述物质的二聚化产物,转化率几乎可达百分之百[1]。
应用
1-乙酰氧基-1,3-丁二烯是一种常见的有机合成试剂。例如,基于1-乙酰氧基-1,3-丁二烯与多种偶氮化合物的狄尔斯-阿尔德环加成反应,然后进行钯催化的消除,可以得到克数规模的1,2-二氢哒嗪[2]。此外,在1,4-萘醌类化合物的合成中,1-乙酰氧基-1,3-丁二烯也有应用。将对苯二酚类化合物溶解于DMSO中,加入缓冲液,混匀,通氧气;然后加入1-乙酰氧基-1,3-丁二烯,混匀;加入吩噁嗪酮合成酶粗酶液,在30~55℃水浴中进行反应,反应12~24h;反应结束后经萃取,干燥,减压蒸馏,硅胶层析柱分离得到1,4-萘醌类化合物。其中缓冲液为pH4~6的乙酸-乙酸钠缓冲液,吩噁嗪酮合成酶粗酶液的用量按照每克对苯二酚类化合物加入100~3000U。该发明采用吩噁嗪酮合成酶为催化剂,工艺简单,操作平稳,条件温和,选择性高,产率在75~95%之间,且环境友好[3]。
有关研究
采用密度泛函理论方法在B3LYP/6-31G(d)水平上对膦酰基二硫代甲酸酯与1-乙酰氧基-1,3-丁二烯的4种可能的杂Diels-Alder反应进行了理论计算研究。结果表明,所研究反应均以协同的方式进行。在2个反应中,C—S键先于C—C键形成;而另外2个反应则基本是同步的协同反应。计算结果不仅正确预测了实验所发现的完全的区域选择性,而且表明这种选择性由动力学因素所决定[4]。
参考文献
[1] Kenichiro N , Hidehiro M , Katsumi I ,et al.Transition Metal Catalyzed Reaction of 1-Buten-3-yne with Acetic Acid[J].Nippon Kagaku Kaishi, 2001, 2001(3):151-155.DOI:10.1246/nikkashi.2001.151.
[2] ATKB , AGRA , BPDK ,et al.An efficient preparation of 1,2-dihydropyridazines through a Diels-Alder/palladium-catalysed elimination sequence[J].Tetrahedron Letters, 2019, 60( 22):1498-1500.DOI:10.1016/j.tetlet.2019.04.054.
[3]贾红华,贾黎莎,马莹莹,等.1,4-萘醌类化合物的合成方法:CN201210103688.7[P].
[4]余晟,王岩,申赛军.膦酰基二硫代甲酸酯与1-乙酰氧基丁二烯的杂Diels-Alder反应的理论研究[J].信阳师范学院学报:自然科学版, 2007, 20(4):439-441.