1,6-Диоксаспиро4.4нонан-2,7-дион
1,6-Диоксаспиро[4.4]нонан-2,7-дион
1,6-Диоксаспиро[4.4]нонан-2,7-дион или спиродилактон — это спиросоединение, полученное из дикарбоновой кислоты 4,4-дигидроксипимелиновой кислоты, образующееся в результате двойной внутримолекулярной этерификации в симметричный лактон. Краткое название спиродилактон также иногда используется для аннелированного соединения Спиро[2-бензофуран-3,5'-оксолан]-1,2'-дион. Исключительно простая синтеза 1,6-диоксаспиро[4.4]нонан-2,7-диона из базового химического вещества янтарной кислоты открывает перспективные возможности для будущего применения этого соединения. Дилактон уже служит исходным материалом для гетероциклического пирролизидина, для полиола 3-гидроксиметил-1,3,6-гексантриола, для сложных эфиров γ-кетопимелиновой кислоты и как производное дикарбоновой кислоты для функциональных полимеров, таких как простые полиэфиры и полиамиды.
Нахождение и получение[править | править код]
1,6-Диоксаспиро[4.4]нонан-2,7-дион (здесь упоминаемый как дилактон ацетондиуксусной кислоты или гидрохелидоновой кислоты) был впервые получен в 1889 году Якобом Фольхардом путём нагревания янтарной кислоты или янтарного ангидрида с выделением диоксида углерода и был дополнительно охарактеризован в 1892 году.
Хотя янтарная кислота или её ангидрид, используемые в реакции, «в значительной степени превращаются в нейтральное, красиво кристаллизующееся вещество».
Сокращая время реакции и внедряя непрерывный процесс, можно достичь выхода свыше 80%.
«Предупреждение по технике безопасности» предостерегает, что проведение реакции без присмотра (нагрев до 185 °C в течение нескольких часов в обогревателе с рубашкой) может привести к взрывному разложению реакционной смеси.
Свойства[править | править код]
1,6-Диоксаспиро[4.4]нонан-2,7-дион в чистом виде кристаллизуется в виде крупных бесцветных прозрачных призматических кристаллов.
Как дилактон, 1,6-диоксаспиро[4.4]нонан-2,7-дион может подвергаться переэтерификации со спиртами с раскрытием цикла с образованием сложных эфиров 4-оксогептандиовой кислоты. Использование 2-этилгексанола в качестве спиртового компонента даёт превосходные пластификаторы для пластмасс, таких как поливинилхлорид (ПВХ) (соединение (A)), тогда как реакция с метилгликолем даёт высокоэффективное водорастворимое средство для удаления краски (соединение (B)).
Из 1,6-диоксаспиро[4.4]нонан-2,7-диона пирролизидин — родоначальное соединение гепатотоксичных пирролизидиновых алкалоидов — может быть легко синтезирован в промышленных масштабах. Термопластичные свойства были тщательно изучены около 1990 года. Спиродилактамы, полученные реакцией спиродилактона с первичными функциональными аминами, являются высокожёсткими и термостойкими молекулярными строительными блоками для высокопроизводительных полимеров.
Реакция с п-фенилендиамином (I) даёт спиро-дилактам-дианилин (SDA), тогда как реакция с аминфенолами даёт спиро-дилактам-дифенол (SDD). Дифенольное производное (SDD), в частности, использовалось в качестве прекурсора для термопластов на основе эпоксидной смолы или малеимида и было идентифицировано как потенциальная замена бисфенолу А (BPA). Полученные полимеры демонстрируют температуры стеклования (Tg) примерно на 80 °C выше, чем у референсных материалов на основе BPA.
Легкая доступность экономически эффективной янтарной кислоты, полученной из возобновляемого сырья, вместе с перспективным потенциалом соединения как строительного блока для малых молекул и полимеров, может стимулировать возобновление исследовательского интереса к 1,6-диоксаспиро[4.4]нонан-2,7-диону.