2-亚甲基戊二酸二甲酯:性质与应用
2-亚甲基戊二酸二甲酯:性质与应用
Dimethyl 2-methylenepentanedioate是一种双功能活化烯烃,具有由两个酯基侧翼包围的外亚甲基,使其成为有机合成中用途广泛的亲电迈克尔受体和合成砌块。
- IUPAC名称
- 2-亚甲基戊二酸二甲酯
- 分子式
- C7H10O4
- 分子量
- 158.15 g/mol
- 官能团
- 外亚甲基,两个甲酯基
- 关键反应性
- 迈克尔受体;参与共轭加成反应
- 产品编号
- D698124(Aladdin Scientific)
化学结构与特性
亚甲基戊二酸二甲酯(产品编号D698124)是2-亚甲基戊二酸的二甲酯。其核心结构特征是C-2位的外亚甲基,同时与两个吸电子甲酯基共轭。这种排列使烯烃碳具有高度亲电性,易受亲核试剂进攻。
该化合物属于活化亚甲基二酯类,与衣康酸二甲酯(亚甲基丁二酸二甲酯)密切相关,区别在于碳链中多一个亚甲基单元。这一额外碳原子相对于衣康酸衍生物在空间位阻和电子性质上有所调节,为合成化学家提供了互补的反应活性。
合成与制备路线
亚甲基戊二酸二甲酯可通过几种成熟的合成路线获得,这些路线常用于外亚甲基二羧酸酯体系。主要方法之一是以戊二酸二甲酯或含α-亚甲基的相关前体为起始物,经Knoevenagel型缩合或Mannich消除反应序列来制备。
另一种方法是在碱性条件下,利用甲醛等价物向戊二酸二甲酯骨架进行亚甲基转移,类似于由丁二酸二甲酯合成衣康酸二甲酯所采用的方法。研究人员应查阅原始文献以获取优化的反应条件,因具体产率和试剂比例依底物而定,现有供应商文档中未作详述。
反应活性及在有机合成中的应用
亚甲基戊二酸二甲酯的主要合成价值在于其作为双活化迈克尔受体的作用。外亚甲基碳受两侧酯基的活化,显著降低了烯烃的LUMO能量,有助于与多种软亲核试剂发生共轭加成,包括硫醇、胺、丙二酸酯,以及在有机催化或金属催化条件下产生的碳亲核试剂。
在聚合物与材料化学领域,与该化合物结构相关的外亚甲基二酯已被作为生物基单体用于自由基聚合研究,所得聚酯具有悬挂酯侧链。相对于衣康酸基单体,额外的亚甲基单元可能影响玻璃化转变温度和聚合物主链柔韧性,使该化合物在结构-性能关系研究中颇受关注。
该化合物还可作为进一步官能化的前体:对一个酯基进行选择性还原、利用活化烯烃进行环加成反应,或水解为游离二酸以用于下游偶联化学。
操作、储存与安全注意事项
与大多数α,β-不饱和羰基化合物一样,操作亚甲基戊二酸二甲酯时应采取适合活性亲电烯烃的标准实验室防护措施。由于其对半胱氨酸残基等生物亲核试剂具有迈克尔受体反应活性,该化合物可能对皮肤和眼睛产生刺激。建议使用适当的个人防护装备,包括丁腈手套、防护眼镜和实验服。
该化合物应储存于远离强亲核试剂、碱和还原剂的阴凉干燥处。若长期使用,可在惰性气氛下储存,以防止潮气侵入或意外聚合。具体危害分类和GHS数据应在使用前从Aladdin Scientific提供的最新安全数据表(SDS)中确认。
注意:用户应始终查阅官方SDS,以获取适用于其所在地区的法规信息和废弃物处置要求。本文提供的操作指南为一般性指导,不能替代特定场所的风险评估。
从Aladdin Scientific采购
Aladdin Scientific以产品编号D698124供应亚甲基戊二酸二甲酯。研究人员和采购团队可通过Aladdin Scientific平台直接索取纯度规格、分析证书(CoA)及安全数据表(SDS)。如有需求,亦可咨询散装数量和定制包装服务。
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常见问题
亚甲基戊二酸二甲酯在有机化学中有何用途?
亚甲基戊二酸二甲酯主要作为双活化迈克尔受体,可与硫醇、胺及碳亲核试剂发生共轭加成反应。它还可作为自由基聚合研究中的单体候选物,以及用于进一步官能团转化的通用合成砌块。
亚甲基戊二酸二甲酯与衣康酸二甲酯有何区别?
两种化合物均具有外亚甲基二酯基元,但亚甲基戊二酸二甲酯与衣康酸二甲酯(亚甲基丁二酸二甲酯)相比,碳骨架中多一个亚甲基单元。这一结构差异调节了空间位阻,并可能影响反应速率、聚合物玻璃化转变温度等性质及整体链段柔韧性。
操作亚甲基戊二酸二甲酯时应采取哪些安全预防措施?
应采取针对活性亲电烯烃的标准防护措施:佩戴丁腈手套、防护眼镜和实验服,防止皮肤和眼睛接触。将化合物储存于远离亲核试剂和碱的阴凉干燥处。在使用前,务必查阅Aladdin Scientific提供的最新SDS,了解最新的危害分类、急救措施和废弃物处置要求。
在哪里可以购买亚甲基戊二酸二甲酯?
亚甲基戊二酸二甲酯可通过Aladdin Scientific以产品编号D698124购买。您可访问Aladdin Scientific官网下单,或联系所在地区的销售代表咨询价格、货期及散装订购事宜。
参考文献
- General principles of Michael addition to activated alkenes are described in standard organic chemistry textbooks (e.g., March's Advanced Organic Chemistry).
- Exo-methylene dicarboxylate monomers as bio-based building blocks for radical polymerization — general literature area; specific primary citations should be identified by the reviewer.
- Aladdin Scientific product listing for Dimethyl 2-methylenepentanedioate, SKU D698124.
产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。
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