Dioxolano

Dioxolano es un acetal heterocíclico con la fórmula química (CH₂)₂O₂CH₂. Está relacionado con el tetrahidrofurano (THF) mediante la sustitución del grupo metileno (CH₂) en la posición 2 por un átomo de oxígeno. Los correspondientes anillos C₄O₂ saturados de 6 miembros se denominan dioxanos. El 1,2-dioxolano isomérico (en el que los dos centros de oxígeno son adyacentes) es un peróxido. El 1,3-dioxolano se utiliza como disolvente y comonómero en poliacetales.

Como clase de compuestos

Los dioxolanos son un grupo de compuestos orgánicos que contienen el anillo de dioxolano. Los dioxolanos se pueden preparar mediante acetalización de aldehídos y cetalización de cetonas con etilenglicol.

(+)-cis-Dioxolano es el nombre trivial de L-(+)-cis-2-metil-4- yoduro de trimetilamoniometil-1,3-dioxolano, que es un agonista del receptor muscarínico de acetilcolina.

Protegiendo grupos

Los compuestos orgánicos que contienen grupos carbonilo a veces necesitan protección para que no sufran reacciones durante las transformaciones de otros grupos funcionales que puedan estar presentes. Se conocen diversos enfoques para la protección y desprotección de carbonilos, incluidos los dioxolanos. Por ejemplo, considere el compuesto ciclohexanona-4-carboxilato de metilo, donde la reducción con hidruro de litio y aluminio producirá 4-hidroximetilciclohexanol. El grupo funcional éster se puede reducir sin afectar a la cetona protegiendo la cetona como un cetal. El cetal se produce mediante una reacción catalizada por ácido con etilenglicol, se lleva a cabo la reacción de reducción y se elimina el grupo protector mediante hidrólisis para producir 4-hidroximetilciclohexanona.

NaBArF4 también se puede utilizar para la desprotección de compuestos carbonílicos protegidos con acetal o cetal. Por ejemplo, la desprotección del 2-fenil-1,3-dioxolano a benzaldehído se puede lograr en agua en cinco minutos a 30 °C.

PhCH(OCH)₂)₂ + H2O [{ce {NaBAr4}}][{text{30 °C / 5 min}}]}}}" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">→30 °C / 5 minNaBAr4{displaystyle {ce {}}}} {text{30 °C / 5 min}}}}}}}[{ce {NaBAr4}}][{text{30 °C / 5 min}}]}}}" aria-hidden="true" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert" src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3fb42849d6133fe653a7fe5dd019b12e0f6184b5" style="vertical-align: -2.293ex; margin-top: -0.346ex; margin-bottom: -0.545ex; width:11.683ex; height:6.676ex;"/> PhCHO + HOCH2CH2OH

Productos naturales

Neosporol es un producto natural que incluye una fracción de 1,3-dioxolano y es un isómero de esporol que tiene un anillo de 1,3-dioxano. Se ha reportado la síntesis total de ambos compuestos, y cada uno incluye un paso en el que se forma un sistema de dioxolano utilizando ácido trifluoroperacético (TFPAA), preparado mediante el método de peróxido de hidrógeno-urea. Este método no utiliza agua, por lo que proporciona un perácido completamente anhidro, necesario en este caso ya que la presencia de agua provocaría reacciones secundarias no deseadas.

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

En el caso del neosporol, se utiliza una reacción de Prilezhaev con ácido trifluoroperacético para convertir un precursor de alcohol alílico adecuado en un epóxido, que luego sufre una reacción de expansión del anillo con un grupo funcional carbonilo próximo para formar el anillo de dioxolano.

Un enfoque similar se utiliza en la síntesis total de esporol, con el anillo de dioxolana más adelante ampliado a un sistema de dioxano.