2Н-Пиранон-2

2Н-​Пиранон-​2
Изображение химической структуры
Общие
Традиционные названия α-Пирон, 2-пирон, кумалин
Хим. формула C5H4O2
Физические свойства
Состояние жидкость
Молярная масса 96,0846 г/моль
Плотность 1,1972 г/см³
Термические свойства
Температура
 • плавления 8–9 °C
 • кипения 206–209 °C
 • вспышки 89,2 °C
Оптические свойства
Показатель преломления 1,5298
Классификация
Рег. номер CAS 504-31-4
PubChem
Рег. номер EINECS 207-990-5
SMILES
InChI
ChEBI 37965
ChemSpider
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

2Н-Пиранон-2 (α-пирон, 2-пирон, кумалин) — бесцветная жидкость, которая имеет запах свежего сена. Относится к гетероциклам. Является изомером 4Н-пиранона-4. Полностью ненасыщенное гетероциклическое кольцо 2Н-пиранона-2 встречается в боковой цепи некоторых природных стероидов, например буфадиенолидов — стероидов, обладающих кардиотоническим действием, которые добываются из яда некоторых жаб и используются в китайской народной медицине[1].

Строение пиронов

Шестичленные гетероциклические молекулы, которые содержат единственный гетероатом в виде кислорода, известны как пироны. Долгое время вопрос о степени ароматичности данной молекулы был предметом многих обсуждений и споров. Степень ароматичности связана с вкладом диполярной структуры (2) (в ней имеется «полный» ароматический цикл) в структуру пиронов. Однако, при использовании ПМР-спектра было обнаружено, что в молекуле отсутствует кольцевой ток, вследствие этого напрашивается вывод, что ароматические свойства молекулы незначительны. Кроме того, в ИК-спектре присутствует полоса поглощения карбонильной группы, что свидетельствует в пользу структуры ненасыщенного лактона.

Методы синтеза

Существует несколько разработанных методов синтеза α-пиронов и их циклической системы. Один из основных методов получения α-пиронов — метод фон Пешмана.

  • Метод фон Пешмана основан на превращении яблочной кислоты в 2Н-пиран-2-он-4-карбоновую (кумалиновую) кислоту при действии олеума. Кумалиновая кислота декарбоксилируется при пропускании её паров над нагретой медной стружкой[2].
  • Существует альтернативный метод, который заключается во взаимодействии бутен-3-овой кислоты с формальдегидом[3].

При использовании β-кетоэфиров можно получить различные производные пирона.

  • Также получаются тризамещенные пироны при сопряженном присоединении у эфирам ацетиленкарбоновых кислот. В качестве катализатора используют основания.
  • Ацилирование енола 1,3 кетоальдегида диэтоксифосфинилалкановыми кислотами способствует образованию сложноэфирного фрагмента 2-пиронового цикла. Замыкание цикла протекает в результате внутримолекулярной реакции Хорнера-Эммонса[4].
  • Также в синтезе пиронов возможно применение углеводов. Так используя глюкозоамин можно получить следующее пироновое производное[5]:
  • Один из самых коротких путей получения 2-пиронов является реакция сочетания ацетиленов с эфирами 3-иод-α,β-непредельных кислот или с трифталатами енолов эфиров β-кетокислот. В качестве катализатора используют палладий[6].
  • Также есть ещё один простой путь, который заключается в несогласованном циклоприсоединении кетенов к силиловым эфирам енолов[7].

Химические свойства

Реакции электрофильного присоединения и замещения

Реакции с нуклеофильными агентами

Металлоорганические производные

Реакции циклоприсоединения

Фотохимические реакции

Реакции заместителей

Диоксипироны

Примечания

  1. Noriyuki Takai*, Naoko Kira, Terukazu Ishii, Toshie Yoshida, Masakazu Nishida, Yoshihiro Nishida, Kaei Nasu, Hisashi Narahara. [https://web.archive.org/web/20141015165636/http://www.apocpcontrol.org/paper_file/issue_abs/Volume13_No1/399-402%2012.25%20N%20Takai.pdf Bufalin, a Traditional Oriental Medicine, Induces Apoptosis in Human Cancer Cells] (англ.) (pdf). Publications. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention. Архивировано из оригинала 15 октября 2014 года.
  2. Zimmermann H.E. Grunewald G.L., Paufler R.M., Org. Synth., Coll. Vol. V, 1973, p. 982
  3. Nakagawa M. et al., Org. Synth., 1977, Vol. 56, p. 49.
  4. H. Stetter, H. J. Kogelnik, Synthesis, 1986, 140.
  5. Nin, A. P.; De Lederkremer, R. M.; Varela, O., Tetrahedron, (1996) 52, 12911.
  6. R. C. Larock, M. J. Doty, and X. Han, Tetrahedron Lett., 39, 5713 (1998).
  7. Ito, T.; Aoyama, T.; Shioiri, T., Tetrahedron Lett. 1993, 34, 6583