Dioxolan

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/c1-2-5-3-4-1/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.

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.

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

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

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

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]