甲基戊二腈，英文名為2-Methyl pentanedinitrile，常溫常壓下為無色至淺黃色透明液體，可溶于水和常見的有機溶劑例如乙酸乙酯，二氯甲烷等。甲基戊二腈在化工生產(chǎn)領(lǐng)域中主要用作高沸點溶劑，在纖維工業(yè)制備領(lǐng)域中有較好的應(yīng)用。

理化性質(zhì)

甲基戊二腈結(jié)構(gòu)中的氰基單元可進一步轉(zhuǎn)化為酮羰基，酰胺以及氨基基團，有研究報道甲基戊二腈可通過化學(xué)酶法合成1,5-二甲基-2-哌啶酮（1,5-DMPD），該物質(zhì)是己二腈合成過程中的副產(chǎn)物。已經(jīng)有研究人員研究了在二氧化硅負載的鈀、銠和鉑催化劑的存在下，使用甲基戊二腈和 2-乙基丁二腈的混合物通過氣相加氫合成β-甲基吡啶。研究人員（DFT）計算了其核心電子結(jié)合能（CEBE）。甲基戊二腈還可通過水解酶催化水解反應(yīng)制備得到4-氰基戊酸，它也可通過催化氨化法制備相應(yīng)的2-甲戊二胺。

還原反應(yīng)

圖1 甲基戊二腈的還原反應(yīng)

將甲基戊二腈（0.5 mmol）和2ml 2-丙醇和氨溶液（25%,0.1-0.3 mL）混合在反應(yīng)瓶（4ml）中。用氫氣沖洗高壓滅菌器兩次，并用氫氣加壓。將高壓滅菌器冷卻到140攝氏度，50巴反應(yīng)大約2小時，釋放氫氣。在真空條件下除去氨，將粗反應(yīng)混合物離心，在清上清中加入1.25 M甲醇的鹽酸溶液，除去溶劑。粗反應(yīng)混合物通過硅膠柱層析法進行分離純化即可得到目標產(chǎn)物分子。[1]

加成環(huán)化反應(yīng)

圖2 甲基戊二腈的加成環(huán)化反應(yīng)

將甲基戊二腈（0.2 mmol）、取代苯硼酸（0.8 mmol）、鈀催化劑（5 mol %, 9.2 mg）、聯(lián)吡啶（10 mol %, 3.1 mg）、三氟乙酸（0.15 mL）、CF3COONH4（10等量，262.1 mg）和甲醇（2.5 mL）依次加入空氣環(huán)境下的Schlenk反應(yīng)管中。然后將所得的反應(yīng)混合物在90°C的油浴中劇烈攪拌48小時，反應(yīng)平衡后將反應(yīng)混合物倒入乙酸乙酯中并用飽和NaHCO3 （10ml × 2ml）洗滌，然后用鹽水（10ml）再洗滌一次。用乙酸乙酯萃取水層并在無水Na2SO4上干燥結(jié)合的有機層。在真空中蒸發(fā)結(jié)合的有機層，用硅膠柱層析法（己烷/乙酸乙酯= 20:1）純化剩余物即可得到目標產(chǎn)物分子。[2]

參考文獻

[1] Qi, Linjun; et al, Journal of Organic Chemistry (2020), 85(2), 1097-1108.

[2] Chen, Feng; et al, Journal of the American Chemical Society (2016), 138(28), 8781-8788.