3-甲基环戊烷-1,2-二酮是一种邻位环二酮。这类化合物包括1,2-环戊二酮、3-甲基-1,2-环戊二酮(甲基环戊烯醇酮)、1,2-环己二酮、1,2-环壬二酮等,均是重要的精细化工中间体,在制药、香精香料等行业中有广泛应用。
理化性质3-甲基环戊烷-1,2-二酮在常温常压下为白色或灰白色的固体粉末。它具有焦糖样的甜香香味及坚果类香气,并且能够溶解于乙酸乙酯、二甲基亚砜、二氯甲烷以及醇类等常见的有机溶剂中。此外,该化合物在水中也有一定的溶解度。
应用3-甲基环戊烷-1,2-二酮(又名甲基环戊烯醇酮)是一种重要的食用香料,具有突出的枫槭样甜香气,被称为“枫槭内酯”。由于它兼具焦糖样的甜香香味及坚果类香气,因此用途广泛,可以应用于咖啡、可可、巧克力、坚果类等多种香精中。此外,还大量用于烟用香精、洗涤剂和化妆品中,并且可以直接添加到面包、糕点等食品中。
合成方法采用以下步骤合成3-甲基环戊烷-1,2-二酮:
将0.424 mmol的二醇、5 mol%的催化剂以及1.0当量的LiOH-H₂O加入10 mL玻璃反应器中,再加入2 mL的MeCN-H₂O(1:1)作为溶剂,并配备冷凝器。在60°C下搅拌反应混合物直至通过TLC监测到底物完全消耗。随后过滤除去催化剂,用乙酸乙酯(15 mL)冲洗滤液。往滤液中加入乙酸乙酯(10 mL),再使用20 mL的0.025 M盐酸水溶液洗涤得到的两相溶液。分离出的水层用乙酸乙酯(20 mL)萃取一次,合并萃取物并在MgSO₄上干燥后,在真空中浓缩。最后通过硅胶柱色谱法(乙酸乙酯-石油醚比例为2.5:10)提纯固体粗品,得到白色结晶固体3-甲基环戊烷-1,2-二酮,产率为74%。
中文名称 | 英文名称 | CAS号 | 化学式 | 分子量 |
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2-甲基环戊酮 | 2-Methylcyclopentanone | 1120-72-5 | C6H10O | 98.1448 |