Les dioxolanes sont une famille de composés organiques hétérocyliques, comportant un cycle de 5 atomes dont deux atomes d'oxygène. Les composés parents sont le 1,2-dioxolane de numéro CAS # et le 1,3-dioxolane, CAS # .
Le 1,3-dioxolane ne possédant pas deux atomes d'oxygène vicinaux (voisins ou consécutifs), n'est donc pas un peroxyde et à ce titre est stable, contrairement au 1,2-dioxolane, un peroxyde instable. Le 1,3-dioxolane est utilisé comme solvant et comme un comonomère dans les polyacétals.
Certains produits naturels comme le sporol et son isomère le néosporol présentent, dans leur structure, des cycles 1,3-dioxolane.
Synthèse Le 1,3-dioxolane peut être obtenu par une réaction entre l'éthylène glycol (alias éthane-1,2-diol) et le formaldéhyde (méthanal)Karl-Heinz Lautenschläger, Werner Schröter, Andrea Wanninger, Taschenbuch der Chemie, Harri Deutsch Verlag, 2005, p. 451. , page sur Googlebook. :
D'une manière générale, les dioxolanes sont synthétisés de la même manière en particulier quand ils sont formés pour protéger une fonction oxo sous forme d'acétal cyclique. Ainsi l'éthylène glycol permet l'acétalisation des aldéhydes et la cétalisation des cétonesR. A. Daignault, E. L. Eliel, 2-Cyclohexyloxyethanol (involves acetalisation of cyclohexanone), Organic Syntheses, 1973, coll. vol. 5, p. 303. :
Groupe protecteur Certains composés organiques contenant des groupes carbonyles ont besoin parfois que ces groupes soient protégés pour éviter qu'ils ne réagissent lors de réactions destinées à modifier d'autres fonctionnalités de ces composés. À cet effet, plusieurs approches de protection et de déprotectionTheodora W. Greene, Peter G. M. Wuts, Dimethyl acetals, Greene's Protective Groups in Organic Synthesis (Archive), 3 ed., Wiley-Interscience, 1999, pp. 297–304, 724–727. . en particulier via des dioxolanesTheodora W. Greene, Peter G. M. Wuts, 1,3-Dioxanes, 1,3-Dioxolanes, Greene's Protective Groups in Organic Synthesis (Archive), 3 ed., Wiley-Interscience, 1999, pp. 308–322, 724–727. . sont connues. Par exemple, la réduction du 4-oxocyclohexanecarboxylate de méthyle avec l'alanate de lithium () génère le 4-hydroxyméthylcyclohexanol. En protégeant la cétone par un cétal, il est possible de ne réduire que la fonction ester. Ce cétal est produit par la réaction de la molécule de départ avec l'éthylène glycol, catalysée par un acide. Puis la réduction est effectuée et finalement par déprotection par hydrolyse, la 4-hydroxyméthylcyclohexanone est obtenue :
Le Tétrakis(3,5-bis(trifluorométhyl)phényl)borate de sodium ([Na+(BArF4)−], alias "BARF") peut être aussi utilisé pour déprotéger des carbonyles sous forme de dioxolane. Par exemple, la déprotection du 2-phényl-1,3-dioxolane en benzaldéhyde peut être faite dans l'eau en cinq minutes à 30 °CChih-Ching Chang, Bei-Sih Liao, Shiuh-Tzung Liu, Deprotection of Acetals and Ketals in a Colloidal Suspension Generated by Sodium Tetrakis(3,5-trifluoromethylphenyl)borate in Water, Synlett., 2007, vol. 2007(2), pp. 283–287. . : PhCH(OCH2)2 + ->[\ce{NaBArF4}][\text{30 °C / 5 min}] PhCHO +
Notes et références
Catégorie:Acétal