Dioxolan

Další významy jsou uvedeny na stránce Dioxolan (rozcestník).

1,3-dioxolan (často nazývaný pouze dioxolan) je heterocyklická sloučenina a cyklický acetal se vzorcem (CH₂)₂O₂CH₂; jeho izomer 1,2-dioxolan je cyklický organický peroxid. Podobá se tetrahydrofuranu, který má místo jednoho kyslíku methylenovou (CH₂) skupinu. Obdobný šestičlenný heterocyklus se nazývá dioxan. 1,3-dioxolan se používá jako rozpouštědlo a jako komonomer při přípravě polyacetalů.

1,3-dioxolan
Strukturní vzorec
Model molekuly
Obecné
Systematický název	1,3-dioxolan
Sumární vzorec	C3H6O2
Vzhled	bezbarvá kapalina[1]
Identifikace
Registrační číslo CAS	646-06-0
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)	211-463-5
PubChem	12586
ChEBI	87597
SMILES	O1CCOC1
InChI	InChI=1S/C3H6O2/c1-2-4-5-3-1/h1-3H2
Vlastnosti
Molární hmotnost	74,079 g/mol
Teplota tání	−95 °C (178 K)[1]
Teplota varu	78 °C (351 K)[1]
Hustota	1,06 g/cm3 (20 °C)[1]
Index lomu	1,3974 (20 °C)[1]
Rozpustnost ve vodě	rozpustný[1]
Rozpustnost v polárních rozpouštědlech	rozpustný v acetonu a ethanolu[1]
Rozpustnost v nepolárních rozpouštědlech	rozpustný v diethyletheru[1]
Tlak páry	10,5 kPa (20 °C)[1]
Bezpečnost
GHS02 [1]
H-věty	H225[1]
P-věty	P210 P233 P240 P241 P242 P243 P280 P303+361+353 P370+378 P403+235 P501[1]
Teplota vzplanutí	2 °C (275 K)[1]
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Skupina sloučenin

Jako dioxolany se nazývají i další sloučeniny obsahující dioxolanové kruhy. Dioxolany se dají připravit reakcemi aldehydů a ketonů s ethylenglykolem.^[2]

Syntéza dioxolanové skupiny

L-(+)-cis-2-Methyl-4-trimethylamoniummethyl-1,3-dioxolanjodid, triviálně nazývaný (+)-cis-dioxolan, funguje jako agonista muskarinového acetylcholinového receptoru.

Dioxolanové chránicí skupiny

Organické sloučeniny obsahující karbonylové skupiny musejí být někdy chráněny, aby nevstupovaly do nežádoucích reakcí, když mají být prováděny reakce na jiných skupinách. K navázání a odštěpení chránicích skupin na karbonylové sloučeniny existuje velké množství postupů,^[3] k nímž patří i využití dioxolanů.^[4] Jako příklad lze uvést sloučeninu methylcyklohexanon-4-karboxylát, u kterého redukcí hydridem lithno-hlinitým vzniká 4-hydroxymethylcyklohexanol. Esterovou funkční skupinu lze zredukovat bez ovlivnění ketonové tím, že se keton přemění na ketal kysele katalyzovanou reakcí s ethylenglykolem, čímž se zamezí redukční reakci, chránicí skupina se poté odstraní hydrolýzou za vzniku 4-hydroxymethylcyklohexanonu.

K odstranění acetalových a ketalových chránicích skupin z karbonylových sloučenin lze také použít NaBArF₄.^[3][4] U 2-fenyl-1,3-dioxolanu trvá přeměna na benzaldehyd ve vodném roztoku při 30 °C pět minut.^[5]

PhCH(OCH₂)₂  + H₂O ${\displaystyle {\ce {->[{\ce {NaBAr4}}][{\text{30 °C / 5 min}}]}}}$ PhCHO + HOCH₂CH₂OH

Výskyt

Jednou z přírodních látek obsahujících 1,3-dioxolanové skupiny je neosporol, což je izomer sporolu.^[6]

Byla popsána totální syntéza obou sloučenin; v každém z těchto případů se tvoří dioxolanový kruh reakcí s kyselinou trifluoroctovou, připravené karbamidperoxidovou metodou.^[7][8]

Při tomto postupu se nepoužívá voda,^[9] protože by způsobovala nežádoucí vedlejší reakce.^[7]

CF₃COOCOCF₃ + H₂O₂•CO(NH₂)₂ → CF₃COOOH + CF₃COOH + CO(NH₂)₂

U neosporolu se používá Priležajevova reakce^[10] s kyselinou trifluorperoctovou na přeměnu vhodného allylalkoholového prekurzoru na epoxid, který následně podstupuje rozšiřování kruhu přes bližší karbonylovou skupinu za vzniku dioxolanového kruhu.^[7][8]

Podobný postup se využívá při totální syntéze sporolu, kdy se později dioxolanový kruh rozšiřuje na dioxanový.^[6]