(S)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-甲醛是一种烷基醛类化合物，常温常压下为无色至浅黄色液体，具有醛类物质的刺激性气味和较强的酸敏感性，遇到酸性物质容易发生水解变质反应，它不溶于水但是可与大部分有机溶剂混溶。(S)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-甲醛在有机合成领域中主要用作基础合成砌块，它可借助醛基单元的高化学转化活性应用于多种生物活性分子例如信筒子醌，酸金牛醌等的全合成领域。
制备方法
图1 (S)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-甲醛的制备方法
在 -5 至 0°C 条件下，将高碘酸钠（4.90 g，23 mmol）悬浮于水（6 mL）中，滴加 3 M 氢氧化钠溶液调节 pH 至 5.5，持续搅拌悬浮液 2 小时后加入二氯甲烷（10 mL）。将混合物升温至室温，分批加入丙酮保护的古洛糖酸内酯（1.82 g，8.32 mmol），搅拌反应 30 分钟后加入 15% 碳酸钾溶液，控制体系在 20°C 下保持 pH 5–6。反应 3 小时后加入氯化钠（约 6 g）进行饱和，随后使用布氏漏斗过滤沉淀，并以氯化钠溶液与二氯甲烷的混合液（1:1）洗涤固体。用乙酸乙酯（10 mL）萃取水相，合并有机层并经硫酸镁干燥后，在减压条件（600 hPa，40°C）下除去溶剂，最终通过短程蒸馏（5 hPa，45°C）纯化粗产物，得到目标产物分子(S)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-甲醛。[1]
缩合反应
图2 (S)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-甲醛的缩合反应
向3,5-二甲基苯-1,2-二胺（0.27 g，2.0 mmol，1.0当量）溶于乙醇（6 mL）和水（2 mL）的溶液中，加入亚硫酸氢钠（7.5 mmol，2.5当量）和(S)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-甲醛（0.31 g，2.4 mmol，1.2当量），于60°C下搅拌反应8小时，随后冷却至室温。将所得混合物用水（20 mL）和乙酸乙酯（50 mL）稀释，分层后，水相用乙酸乙酯萃取两次，合并有机相，经硫酸镁干燥并过滤，减压浓缩。将所得反应物（0.26 g，1.1 mmol，1.0当量）溶于DMF（10 mL）中，冷却至0°C，加入氢化钠（矿物油中60%分散液，4.5 mmol，1.5当量），使反应混合物升至室温并搅拌15分钟，再缓慢滴加苄溴（0.28 mL，2.4 mmol，1.2当量），室温下继续搅拌15分钟。加入水（50 mL）淬灭反应，用乙酸乙酯（50 mL）萃取混合物，有机层用水（50 mL）洗涤，经硫酸镁干燥并过滤后减压浓缩，最后通过硅胶柱色谱（乙酸乙酯/正己烷为洗脱剂）纯化残留物。[2]
参考文献
[1] Zecevic, Damir; et al, Chemoenzymatic Access to Chiral Tetrols Produced by Thiamine Diphosphate Dependent Benzaldehyde Lyase, European Journal of Organic Chemistry 2018, 2018, 6465-6468.
[2] Xiong, Peng; et al, Site-selective electrooxidation of methylarenes to aromatic acetals, Nature Communications 2020, 11, 2706.