吡喃酮

吡喃酮(英文名稱pyrone)是吡喃衍生物,是一類六元的含雜環化合物。與吡喃一樣,根據環中雙鍵羰基的位置不同,吡喃酮可以有兩個異構體:即α-吡喃酮(α-pyrone)和γ-吡喃酮(γ-pyrone)。

α-吡喃酮又名香豆靈(coumalin),可看作是5-羥基-2,4-戊二烯酸的內酯。無色有乾草氣味的液體,能與水混溶,也能溶於乙醇。分子式為C5H4O2。

γ-吡喃酮是無色吸濕性晶體,易溶於水、乙醚、氯仿和乙酸。從結構上看,它應屬於α,β-不飽和二酮,但實際上它並沒有一般羰基化合物的典型性質,也沒有一般碳-碳雙鍵的性質。例如,它不與羥胺、苯肼反應生成肟或腙,與無機酸反應時生成很穩定的鹽,γ-吡喃酮在水中也可以奪取一個質子而游離出氫氧根,所以它是一個強鹼:其分子式為C5H4O2。

這兩種吡喃母核在自然界還沒有發現,天然存在的都是其衍生物,吡喃酮的結構廣泛存在於天然產物之中。香豆素是含有α-吡喃酮結構的最重要的化合物。酒麴中的曲酸、食品添加劑麥芽酚以及黃酮異黃酮類都是含有γ-吡喃酮結構的化合物。

基本介紹

  • 中文名:吡喃酮
  • 英文名:pyrone
  • 化學式:C5H4O2
  • 分子量: 96.08
  • CAS登錄號:504-31-4108-97-4
  • EINECS登錄號:207-990-5
物理性質,化學性質,主要用途,製造方法,毒性和對環境影響,包裝、運輸和貯存,

物理性質

α-吡喃酮γ-吡喃酮
【外觀】無色油狀液體無色晶體
【沸點】℃ 206~209215(2.266kPa)
【熔點】℃ 531~32.5
【相對密度】 1.2
【折射率】 1.5272
【閃點】℃ 94
【溶解性能】能與水混溶,易溶於水、乙醚、
也能溶於乙醇。氯仿和乙酸
【穩定性】穩定

化學性質

【CAS登錄號】504-31-4108-97-4
【EINECS登錄號】207-990-5
【分子量】 96.08
【分子式及結構式】 C5H4O2
結構式
【常見化學反應】 α-和γ-吡喃酮因結構不同而有不同的化學反應性能:
(1)與親核試劑的加成反應:α-吡喃酮和γ-吡喃酮,都很容易和多種親核試劑反應:與格氏試劑反應時,都在羰基上加成,α-吡喃酮的加成物,經水解得到開鏈產物;而γ-吡喃酮的加成產物,在酸作用下水解後得到吡喃鹽。
(2)與親電子試劑反應:α-和γ-吡喃酮,不是一個連續的共軛體系,不具有芳香環的特性。但是,它們與某些典型的親電子試劑反應時,生成相應的取代產物,親電子試劑進入羥基的鄰位。
(3)碳碳雙鍵的加成反應:α-吡喃酮分子中含有一個共軛的雙烯結構,它們與呋喃一樣可發生Diels-Alder反應。α-吡喃酮在紫外線照射下能發生分子內的環加成反應,最後生成張力分子環丁二烯。γ-吡喃酮發生分子內環加成反應,最後生成呋喃甲醛衍生物,如果是兩個分子的γ-吡喃酮發生雙分子加成後生成立方烷型的二聚化合物。
【禁配物】強氧化物、強酸。
【聚合危害】不聚合

主要用途

α-和γ-吡喃酮主要用於有機合成,生成一些列其他有機化合物。例如α-吡喃酮主要用於環加成,這些產物又可以轉化為各種多官能團的環己二烯和苯。吡喃酮可和一系列標準的親雙烯體反應,包括順丁烯二酸酐、二甲基乙炔基羧酸酯、富馬酸、甲基乙烯酮以及丙烯酸酯等。在加熱條件下,無法分離得到二環內酯中間體,會原位脫羧形成環己二烯或苯。

製造方法

蘋果酸失水(濃硫酸,95℃)生成甲醯基醋酸,隨後再發生兩分子縮合生成闊馬酸,最後脫羧得α-吡喃酮。直接用二乙醯基戊烯二酸二甲酯進行分子內脫醇環化亦可得到α-吡喃酮。γ-吡喃酮可由羰基化合物縮合環化反應製得。例如,丙酮和兩分子的草酸乙酯在醇鈉作用下縮合,接著再用濃鹽酸關環即得γ-吡喃酮。
【產業鏈】
【參考質量指標】

毒性和對環境影響

吡喃酮對環境有危害,對水體有污染,禁止進入水體。

包裝、運輸和貯存

吡喃酮一般都作為有機合成試劑用,因此採用玻璃瓶密封包裝,外用木箱保護。存放於乾燥、通風、避雨、避暴曬場所。嚴禁與強氧化劑、強酸混裝混運。

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