吡喃酮

吡喃酮

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基本信息

可看作5-羟基-2,4-戊二烯酸的内酯。无色有干草气味的液体。熔点5℃。沸点206~209℃。折射率1.5272,相对密度1.200。与水混溶,溶于乙醇。可与碱发生水解反应,形成1-甲酰基2-丁烯酸。与马来酸酐发生狄尔斯-阿德尔反应Diels-Alder reaction。α-吡喃酮无天然存在,但它的许多衍生物是重要的天然产物。

γ-吡喃酮

英文名称: γ-pyrone

CAS号: 108-97-4

分 子 式:

相关信息:

无色吸湿性晶体。熔点31~32.5℃。沸点215℃(2.266kPa)。易溶于水、乙醚、氯仿和乙酸。从结构上看,它应属于α,β-不饱和二酮,但实际上它并没有一般羰基化合物的典型性质,也没有一般碳碳双键的性质。例如,它不与羟胺、苯肼反应生成肟或腙,与无机酸反应时生成很稳定的盐:

这是由于γ-吡喃酮环上氧原子的未共用电子对能与双键发生共轭,环上电子云向羰基方向转移,致使成盐时质子不是与环内氧原子结合,而是与羰基氧原子结合。成盐后的γ-吡喃酮变成了一个闭合的芳香共轭体系,使其稳定性增加。γ-吡喃酮在水中也可以夺取一个质子而游离出氢氧根,所以它是一个强碱(同时也是个强的路易斯碱)。

化学性质

1.与亲核试剂的加成反应:

α-吡喃酮和γ-吡喃酮,都很容易和多种亲核试剂反应:

α或γ-吡喃酮与格氏试剂反应时,都在羰基上加成,但是,最后得到的产物是绝对不同的类型。α-吡喃酮的加成物,经水解得到开链产物;而γ-吡喃酮的加成产物,在酸作用下水解后得到吡喃盐。

γ-吡喃酮与四氢铝锂反应,也有类似的过程。

α-吡喃酮与四氢铝锂反应,则发生共轭加成,最后得开链的不饱和酸。

2.与亲电试剂反应:

α、γ-吡喃酮,不是一个连续的共轭体系,不具有芳香环的特性。但是,它们与某些典型的亲电试剂反应时,也能够生成相应的取代产物。反应时,亲电试剂进入羟基的邻位。

3.碳碳双键的加成反应:

α-吡喃酮分子中含有一个共轭的双烯结构,它们与呋喃一样可发生Diels-Alder反应。

α-吡喃酮在紫外线照射下能发生分子内的环加成反应,最后生成张力分子环丁二烯。这是一个具有重要理论意义的反应。

γ-吡喃酮发生分子内环加成反应,最后生成呋喃甲醛衍生物,如果是两个分子的γ-吡喃酮发生双分子加成后生成立方烷型的二聚化合物。

γ-吡喃酮γ-吡喃酮

合成方法

α-吡喃酮的最方便制备方法,使用苹果酸失水(浓硫酸,95℃)生成甲酰基醋酸,随后再发生两分子缩合生成阔马酸,最后脱羧得α-吡喃酮。

直接用二乙酰基戊烯二酸二甲酯进行分子内脱醇环化亦可。

γ-吡喃酮最常用的合成方法,是由羰基化合物缩合环化反应制得。例如,丙酮和两分子的草酸乙酯在醇钠作用下缩合,接着再用浓盐酸关环即得γ-吡喃酮。

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