ジエチルマロネート

ジエチルマロネート
名前
	IUPAC名ジエチルマロネート
	推奨されるIUPAC名ジエチルプロパンジオエート
	その他の名前ジエチルマロネート
識別子
CAS番号	105-53-3 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
略語	ドイツ
バイルシュタイン参考文献	774687
チェビ	チェビ:391281 ;
チェムBL	番号: ;
ケムスパイダー	13863636 ;
ECHA 情報カード	100.003.006
EC番号	203-305-9;
メッシュ	ジエチル+マロネート
パブケム CID	7761;
RTECS番号	OO0700000;
ユニ	53A58PA183 ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID7021863;
	InChI InChI=1S/C7H12O4/c1-3-10-6(8)5-7(9)11-4-2/h3-5H2,1-2H3 キー: IYXGSMUGOJNHAZ-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/C7H12O4/c1-3-10-6(8)5-7(9)11-4-2/h3-5H2,1-2H3 キー: IYXGSMUGOJNHAZ-UHFFFAOYAC;
	笑顔 O=C(OCC)CC(=O)OCC;
プロパティ
化学式	Ｃ7Ｈ12Ｏ4
モル質量	160.17グラム/モル
外観	無色の液体
密度	1.05 g/cm 3、液体
融点	−50 °C (−58 °F; 223 K)
沸点	199 °C (390 °F; 472 K)
水への溶解度	無視できる
酸性度（p Ka）	14 ; 16.37 (DMSO)
磁化率（χ）	-92.6·10 −6 cm 3 /モル
構造
双極子モーメント	2.54 D（液体）
熱化学
熱容量 ( C )	285.0 J・mol −1・K −1
危険
	労働安全衛生（OHS/OSH）：
主な危険	有害（X）、可燃性（F）
引火点	93 °C (199 °F; 366 K)
安全データシート（SDS）	オックスフォード大学 MSDS
関連化合物
関連化合物	ジメチルマロン酸; マロン酸
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

ジエチルマロネート（DEM ）は、マロン酸のジエチルエステルです。ブドウやイチゴに天然に存在し、リンゴのような香りのする無色の液体で、香水に使われています。また、バルビツール酸塩、人工香料、ビタミン B ₁、ビタミン B ₆などの他の化合物の合成にも使われています。

構造と特性

マロン酸は、2つのカルボキシル基が近接した、比較的単純なジカルボン酸である。マロン酸からマロン酸ジエチルを形成する際、両方のカルボキシル基のヒドロキシル基（−OH）がエトキシ基（−OEt; −OCH ₂ CH ₃）に置き換えられる。マロン酸ジエチル分子のマロン酸部分の中央にあるメチレン基（−CH _{2 −）は、2つの}カルボニル基（−C（=O）−）に隣接している。 ^[4]

分子内のカルボニル基に隣接する炭素上の水素原子は、アルキル基に隣接する炭素上の水素原子よりも酸性度がかなり高くなります (最大 30 桁)。 (これはカルボニルに対する α 位置として知られています)。 2 つのカルボニル基に隣接する炭素上の水素原子は、カルボニル基が、カルボニル基間のメチレン基からプロトンが除去されて生じるカルボアニオンを安定化させるため、さらに酸性が高くなります。この化合物の共役塩基の共鳴安定化の程度は、以下の 3 つの共鳴形式によって示唆されます。

準備

ジエチルマロン酸は、クロロ酢酸ナトリウム塩とシアン化ナトリウムの反応で生成され、ニトリルを生成します。この中間体は、酸触媒の存在下でエタノールで処理されます。

ClCH ₂ CO ₂ Na + NaCN → NCCH ₂ CO ₂ Na + NaCl

NCCH ₂ CO ₂ Na + 2 C ₂ H ₅ OH + 2 HCl → C ₂ H ₅ O ₂ CCH ₂ CO ₂ C ₂ H ₅ + NH ₄ Cl + NaCl

あるいは、クロロ酢酸ナトリウムは一酸化炭素とエタノールで処理することでカルボキシエステル化されます。

ClCH ₂ CO ₂ Na + CO + 2 C ₂ H ₅ OH → C ₂ H ₅ O ₂ CCH ₂ CO ₂ C ₂ H ₅ + NaCl

触媒として二コバルトオクタカルボニルが用いられる。 ^[5]

反応

マロン酸エステル合成

この化合物の主な用途の1つは、マロン酸エステルの合成である。マロン酸ジエチル（1 ）と適切な塩基との反応で生成されるカルバニオン（ 2 ）は、適切な求電子剤でアルキル化することができる。このアルキル化された1,3-ジカルボニル化合物（3 ）は、二酸化炭素の損失を伴う脱炭酸反応を容易に起こし、置換酢酸（4）を与える。

一般的に、アルキル部分が上記のアルキル化に使用されたものに対応するアルコキシドアニオンの塩が塩基として好まれます。従来の塩基を使用すると、塩基加水分解生成物が生じる可能性があります。たとえば、水酸化ナトリウムはマロン酸ナトリウムとアルコールを生成するだけですが、他のアルコキシド塩はエステル交換によるスクランブルを引き起こします。脱プロトン化された活性メチレン部位をアルキル化するために使用されたものと「同じ」アルコキシドアニオンのみが、塩基加水分解とエステル交換の両方を防ぎます。

その他の反応

他の多くのエステルと同様に、この化合物はクライゼンエステル縮合を起こす。この化合物を使用する利点は、望ましくない自己縮合反応を回避できることである。他のエステルと同様に、この化合物はα位で臭素化を起こす。 ^[6]

ジエチルマロネートは酢酸中で過剰の亜硝酸ナトリウムでニトロソ化してジエチルオキシイミノマロネートを得ることができ、これをエタノール中でPd/C上で接触水素化分解するとジエチルアミノマロネート（DEAM）が得られる。DEAMはアセチル化してジエチルアセトアミドマロネート（アミノ酸合成に有用）を生成したり、3-置換2,4-ジケトンとともに沸騰酢酸に加えると、ポルフィリン合成に有用な様々な置換エチルピロール-2-カルボキシレートを最大収率で得ることができる。^[7]

アプリケーション

血管拡張剤であるナフチドロフリルは、アルキル化と脱炭酸という古典的な反応によってマロン酸ジエチルから生成されます。

ジエチルマロン酸は、ビガバトリン、フェニルブタゾン、ナリジクス酸、レバミピドなど、いくつかの医薬として有用な化合物の製造に使用されています。また、セトキシジムや2-アミノ-4-クロロ-6-メトキシピリミジンの誘導体など、いくつかの殺虫剤もジエチルマロン酸から生成されます。^[5]

参考文献

^ 「マロン酸」は、 ChemSpiderによれば体系的に「プロパン二酸」と呼ばれるものの有効な、専門家によって検証された名前として認識されています。
^ Olmstead, William N.; Bordwell, Frederick G. (1980). 「ジメチルスルホキシド中のイオン対会合定数」. The Journal of Organic Chemistry . 45 (16): 3299–3305. doi :10.1021/jo01304a033.
^ abc CRC 化学と物理学のハンドブック：化学と物理のデータのすぐに使えるリファレンスブック。ウィリアム・M・ヘインズ、デビッド・R・ライド、トーマス・J・ブルーノ（2016-2017、第97版）。フロリダ州ボカラトン。2016年。ISBN 978-1-4987-5428-6. OCLC 930681942.{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が不明な発行元 (リンク) CS1 メンテナンス: その他 (リンク)
^ 「マロン酸のIRスペクトル」。2010年6月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年2月14日閲覧。
^ ab Strittmatter, Harald; Hildbrand, Stefan; Pollak, Peter (2007). 「マロン酸および誘導体」。Ullmann 's Encyclopedia of Industrial Chemistry . doi :10.1002/14356007.a16_063.pub2. ISBN 978-3527306732。
^ CS Palmer および PW McWherter。「エチルブロモマロン酸」。有機合成;全集第1巻、245ページ。
^ ペイン、ジョン B.; ドルフィン、デイビッド (1985-12-01). 「ピロール化学。ジエチルアミノマロネートからのエチルピロール-2-カルボキシレートエステルの改良合成」。有機化学ジャーナル。50 (26): 5598–5604。doi :10.1021/jo00350a033。ISSN 0022-3263 。

[1] ^ 「マロン酸」は、 ChemSpiderによれば体系的に「プロパン二酸」と呼ばれるものの有効な、専門家によって検証された名前として認識されています。

[2] Olmstead, William N.; Bordwell, Frederick G. (1980). 「ジメチルスルホキシド中のイオン対会合定数」. The Journal of Organic Chemistry . 45 (16): 3299–3305. doi :10.1021/jo01304a033.

[CRC97-3] CRC 化学と物理学のハンドブック：化学と物理のデータのすぐに使えるリファレンスブック。ウィリアム・M・ヘインズ、デビッド・R・ライド、トーマス・J・ブルーノ（2016-2017、第97版）。フロリダ州ボカラトン。2016年。ISBN 978-1-4987-5428-6. OCLC 930681942.{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が不明な発行元 (リンク) CS1 メンテナンス: その他 (リンク)

[4] 「マロン酸のIRスペクトル」。2010年6月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年2月14日閲覧。

[UllMal-5] Strittmatter, Harald; Hildbrand, Stefan; Pollak, Peter (2007). 「マロン酸および誘導体」。Ullmann 's Encyclopedia of Industrial Chemistry . doi :10.1002/14356007.a16_063.pub2. ISBN 978-3527306732。

[6] CS Palmer および PW McWherter。「エチルブロモマロン酸」。有機合成;全集第1巻、245ページ。

[7] ペイン、ジョン B.; ドルフィン、デイビッド (1985-12-01). 「ピロール化学。ジエチルアミノマロネートからのエチルピロール-2-カルボキシレートエステルの改良合成」。有機化学ジャーナル。50 (26): 5598–5604。doi :10.1021/jo00350a033。ISSN 0022-3263 。