2-hydroxy-2-methylbutane-1,4-dioic acid | 597-44-4

• 分子结构分类: 有机化合物 - 脂质和类脂质分子 - 脂肪酰基
• 英文名称: 2-hydroxy-2-methylbutane-1,4-dioic acid
• 英文别名: citramalic acid；2-hydroxy-2-methylbutanedioic acid；2-hydroxy-2-methylsuccinic acid；2-methylmalic acid
• CAS: 597-44-4
• 化学式: C₅H₈O₅
• mdl: MFCD00064973
• 分子量: 148.116
• InChiKey: XFTRTWQBIOMVPK-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  119 °C
• 沸点：
  295.2±25.0 °C(Predicted)
• 密度：
  1.513±0.06 g/cm3(Predicted)
• 物理描述：
  Solid
• 碰撞截面：
  124.87 Ų [M-H]- [CCS Type: DT, Method: stepped-field]

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.9
• 重原子数：
  10
• 可旋转键数：
  3
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.6
• 拓扑面积：
  94.8
• 氢给体数：
  3
• 氢受体数：
  5

上下游信息

• 上游原料

  中文名称	英文名称	CAS号	化学式	分子量
  ——	β-Carboxy-β-hydroxy-γ-butyrolacton	19014-10-9	C5H6O5	146.1

• 下游产品

  中文名称	英文名称	CAS号	化学式	分子量
  (R)-(-)-柠苹酸	(R)-(-)-citramalic acid	6236-10-8	C5H8O5	148.116
  (S)-(+)-柠苹酸	(S)-citramalic acid	6236-09-5	C5H8O5	148.116
  ——	citramalic acid monomethyl ester	1242654-51-8	C6H10O5	162.142
  柠檬酸	citric acid	77-92-9	C6H8O7	192.125
  ——	dimethyl 2-hydroxy-2-methylsuccinate	19020-62-3	C7H12O5	176.169
  ——	2-hydroxy-2-methylbutanedioic acid diethyl ester	41096-35-9	C9H16O5	204.223
  甲基丁二酸	2-methylbutanedioic acid	498-21-5	C5H8O4	132.116
  (S)-(-)-甲基丁二酸	L-malic acid	2174-58-5	C5H8O4	132.116

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  2-hydroxy-2-methylbutane-1,4-dioic acid 83.0~89.0 ℃ 、2.0 kPa 条件下， 以4.9 g的产率得到柠康酸酐
  参考文献：
  名称：

  Reaction of dinitrogen tetraoxide with hydrophilic olefins: synthesis of citric and 2-hydroxy-2-methylbutanedioic acids

  摘要：

  DOI：

  10.1021/jo01290a008
• 作为产物：
  描述：

  乙酰丙酸 在 氧气 、 calcium oxide 作用下， 90.0 ℃ 、500.01 kPa 条件下， 反应 0.5h， 生成 2-hydroxy-2-methylbutane-1,4-dioic acid
  参考文献：
  名称：

  木质纤维素衍生乙酰丙酸在水溶液中的催化需氧氧化：合成生物基聚合物二羧酸的新途径

  摘要：

  世界在能源和环境问题上面临着巨大且不断增加的压力。利用碳中性生物质制备可降解聚合物的二元羧酸等单体具有重要意义，也是一项紧迫但具有挑战性的任务。在此，我们报告了合成 2-羟基-2-甲基琥珀酸的催化途径，这是一种优良的单体：例如，它能够显着提高聚丁二酸丁二醇酯的综合性能，如本文所示。通过乙酰丙酸的催化有氧氧化，乙酰丙酸是一种衍生自木质纤维素的大容量平台化学品，以高达约 95%。在水中低于 100 °C 的温和反应条件和低成本可重复使用的非均相催化剂进一步使该工艺对应用极具吸引力。还发现该方法对于将乙酰丙酸同系物转化为二羧酸是有效的。我们研究了 C-C 键重排和催化剂在反应中的作用，这些反应很可能涉及超氧阴离子自由基机制。该研究可能为通过替代途径合成生物基二羧酸提供灵感。

  DOI：

  10.1021/acscatal.1c02531

文献信息

• Anchimeric‐Assisted Spontaneous Hydrolysis of Cyanohydrins Under Ambient Conditions: Implications for Cyanide‐Initiated Selective Transformations
  作者：Jayasudhan Reddy Yerabolu、Charles L Liotta、Ramanarayanan Krishnamurthy

  DOI：10.1002/chem.201701497

  日期：2017.6.27

  spontaneous hydrolysis is affected by an intramolecular proton transfer and an intramolecular 5-exo-dig attack, but with a twist. In the case of β-keto acids, the hydrolysis is mediated by the neighboring carboxylic acid group only at pH values less than 7, whereas in the case of γ-keto-alcohols the hydrolysis is mediated by the neighboring hydroxyl group only at pH values greater than 7. The results, in combination

  从有机化学尤其是益生元化学的角度来看，腈/氰化物的水解是重要的。本文中，我们报告说，氰化物与氰化物与β-酮酸和γ-酮醇反应生成的氰醇在环境条件（水介质，室温和pH范围）下自发水解。自发水解受分子内质子转移和分子内5- exo的影响-dig攻击，但有一些转折。在β-酮酸的情况下，水解仅在pH值小于7时由相邻的羧酸基团介导，而在γ-酮醇的情况下，水解仅在pH值下由相邻的羟基基团介导大于7。该结果与先前的研究相结合，对氰化物引发的益生元系统化学的选择性转化产生了影响。
• Identification and Quantification of Aerosol Polar Oxygenated Compounds Bearing Carboxylic or Hydroxyl Groups. 1. Method Development
  作者：M. Jaoui、T. E. Kleindienst、M. Lewandowski、E. O. Edney

  DOI：10.1021/ac049919h

  日期：2004.8.1

  In this study, a new analytical technique was developed for the identification and quantification of multifunctional compounds containing simultaneously at least one hydroxyl or one carboxylic group, or both. This technique is based on derivatizing first the carboxylic group(s) of the multifunctional compound using an alcohol (e.g., methanol, 1-butanol) in the presence of a relatively strong Lewis acid (BF3) as a catalyst. This esterification reaction quickly and quantitatively converts carboxylic acids to their ester forms. The second step is based on silylation of the ester compounds using bis(trimethylsilyl) trifluoroacetamide (BSTFA) as the derivatizing agent. For compounds bearing ketone groups in addition to carboxylic and hydroxyl groups, a third step was used based on PFBHA derivatization of the carbonyls. Different parameters including temperature, reaction time, and effect due to artifacts were optimized. A GC/MS in EI and in methane-CI mode was used for the analysis of these compounds. The new approach was tested on a number of multifunctional compounds. The interpretation of their EI (70 eV) and CI mass spectra shows that critical information is gained leading to unambiguous identification of unknown compounds. For example, when derivatized only with BF3−methanol, their mass spectra comprise primary ions at m/z M•+ + 1, M•+ + 29, and M•+ − 31 for compounds bearing only carboxylic groups and M•+ + 1, M•+ + 29, M•+ − 31, and M+. − 17 for those bearing hydroxyl and carboxylic groups. However, when a second derivatization (BSTFA) was used, compounds bearing hydroxyl and carboxylic groups simultaneously show, in addition to the ions observed before, ions at m/z M•+ + 73, M•+ − 15, M•+ − 59, M•+ − 75, M•+ − 89, and 73. To the best of our knowledge, this technique describes systematically for the first time a method for identifying multifunctional oxygenated compounds containing simultaneously one or more hydroxyl and carboxylic acid groups.

  在本研究中，开发了一种新的分析技术，用于鉴定和定量含有至少一个羟基或一个羧基或两者的多官能团化合物。该技术基于首先使用醇（例如甲醇、1-丁醇）在相对较强的路易斯酸（BF3）催化下对多官能团化合物的羧基进行衍生化。这种酯化反应迅速且定量地将羧酸转化为酯形式。第二步是使用双(三甲基硅基)三氟乙酰胺（BSTFA）作为衍生化剂对酯化合物进行硅烷化。对于除羧基和羟基外还含有酮基的化合物，采用了基于PFBHA对羰基进行衍生化的第三步。优化了包括温度、反应时间和因人工产物引起的影响等多个参数。使用电子轰击源（EI）和甲烷化学电离（CI）模式的气相色谱/质谱法（GC/MS）分析了这些化合物。对多种多官能团化合物测试了新方法。对其EI（70 eV）和CI质谱的解释表明，获得了关键信息，从而能够明确鉴定未知化合物。例如，仅通过BF3−甲醇衍生化时，它们的质谱包含仅含有羧基的化合物的离子m/z M•+ + 1、M•+ + 29和M•+ − 31，以及同时含有羟基和羧基的化合物的离子m/z M•+ + 1、M•+ + 29、M•+ − 31和M•+ − 17。然而，当使用第二步衍生化（BSTFA）时，同时含有羟基和羧基的化合物除了之前观察到的离子外，还显示出m/z M•+ + 73、M•+ − 15、M•+ − 59、M•+ − 75、M•+ − 89和73的离子。据我们所知，这项技术首次系统地描述了一种鉴定同时含有一个或多个羟基和羧酸基团的多官能团含氧化合物的方法。
• PROCESS FOR PREPARING CEPHALOTAXINE ESTERS
  申请人：Robin Jean-Pierre

  公开号：US20120022250A1

  公开（公告）日：2012-01-26

  A process for preparing cephalotaxine esters corresponding to the following general formula I which comprises the cephalotaxine backbone: C(R 1 )(R 2 )(XH)COO[CTX] wherein CTX represents the cephalotaxine backbone, being optionally substituted and/or dehydrogenated, in which formula I, X is a heteroatom, preferably an oxygen, a sulfur or a nitrogen, R 1 and R 2 , taken separately, may be alkyl, cycloalkyl, heteroalkyl, aryl, heteroaryl, heterocycloalkyl or aralkyl groups, said groups being optionally interrupted by ester functions, or groups that can form one or more rings or a heterocycle together, consisting in bringing the corresponding cephalotaxine compound, or salts, isomers or tautomeric forms thereof, which is free or which is in the form of a metal alkoxide corresponding to the following general formula CTXOM, wherein CTX represents the cephalotaxine backbone, being optionally substituted and/or dehydrogenated, in which M is a hydrogen atom or a metal atom, into contact with a heterocyclic side chain precursor having both a bifunctional protected (bidentate) and activated (acylating) form of an acid bearing a hydrogenated heteroatom, in the alpha (α) position with respect to the carboxyl group, and corresponding to the following general formula: in which case W is a carbon, sulfur, silicon or bore atom, X, R 1 and R 2 have respectively the same meaning as above, it being possible for R 1 and R 2 to form a ring or a heterocycle together, and Y and Z are alkyl or heteroalkyl radicals, or monovalent heteroatoms, which may be identical or different, in an independent manner, or may fuse so as to give a divalent heteroatom, it being possible for the X—W bond to be covalent or ionic.

  一种制备对应以下一般式I的头叶松碱酯的方法，其中包括头叶松碱骨架：C(R1)(R2)(XH)COO[CTX]，其中CTX代表头叶松碱骨架，可以是可选择地取代和/或脱氢的，在该式I中，X是一个杂原子，优选为氧、硫或氮，R1和R2，分别取，可以是烷基、环烷基、杂基、芳基、杂芳基、杂环烷基或芳基，这些基团可以通过酯功能团中断，或者可以形成一个或多个环或一个杂环，包括将相应的头叶松碱化合物，或其盐、异构体或互变异构体形式，该化合物是自由的或以金属烷氧基的形式存在，对应以下一般式CTXOM，其中CTX代表头叶松碱骨架，可以是可选择地取代和/或脱氢的，在该式中，M是氢原子或金属原子，与具有双功能保护（双齿）和活化（酰化）形式的酸的α位上带有氢杂原子的杂环侧链前体接触，该酸与羧基相对应，并对应以下一般式：在这种情况下，W是碳、硫、硅或硼原子，X、R1和R2分别具有与上述相同的含义，R1和R2可以共同形成一个环或一个杂环，Y和Z是烷基或杂基基，或一价杂原子，可以独立地相同或不同，或者可以融合以形成二价杂原子，X—W键可以是共价键或离子键。
• Effect of Supramolecular Inclusion on the 1,2-Rearrangement of Free Radicals
  作者：Ying Chen、Eric Kervio、János Rétey

  DOI：10.1002/1522-2675(200202)85:2<552::aid-hlca552>3.0.co;2-1

  日期：2002.2

  The free radicals 3-ethoxy-2-(ethoxycarbonyl)-3-oxopropyl (1.) and 3-ethoxy-2-(ethoxycarbonyl)-2-methyl-3-oxopropyl (2.) were generated by photolysis of perester precursors in i) hexane solution, ii) in the presence of β-cyclodextrin, and iii) in NaY zeolite. While free radicals in solution are reluctant to rearrange, they do so when encapsulated in β-cyclodextrin or NaY zeolite. The coenzyme-B12-dependent

  通过光解过酸酯前体在i)己烷溶液，ii)在β-环糊精存在下，和iii)在NaY沸石中。虽然溶液中的自由基不愿意重新排列，但当它们包裹在 β-环糊精或 NaY 沸石中时，它们就会重新排列。甲基丙二酰辅酶A 到琥珀酰辅酶A 的辅酶-B12 依赖性酶重排可以通过分子容器中假定的中间自由基类似物的光化学生成来模拟。
• 一种催化乙酰基酸类原料氧化制备羟基二元酸的方法
  申请人：中国科学院大连化学物理研究所

  公开号：CN112920041A

  公开（公告）日：2021-06-08

  本发明提供一种催化乙酰基酸类原料氧化制备羟基二元酸的方法，采用双组分催化体系；以过渡金属钌、钯、铂、金、银、镍、钴、铜、钼、铁、铑、铱中的金属或金属氧化物的一种或两种以上构成第一催化组分；以钙的碱性化合物、锶的碱性化合物中的一种或两种以上构成第二催化组分；以乙酰基酸类化合物为反应原料，在50‑170℃，氧气压力大于0.1MPa的水热条件下经过一步催化氧化过程，实现乙酰基酸类化合物高效、高选择性、高收率制备羟基二元酸。与现有的羟基二元酸合成路线相比较，本发明所提供的方法具有反应条件温和、环境友好、氧化效率高、多相催化剂易于回收，具有良好的实用性及应用前景等显著优点。

表征谱图