Журнал общей химии, 2024, № 6

Российская академия наук
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ
Том 94      № 6      2024      Июнь
Журнал основан в 1869 году 
Выходит 12 раз в год
ISSN: 0044-460Х
Журнал издается под руководством 
Отделения химии и наук о маmериалах РАН
Главный редактор
О. Г. Синяшин
Редакционная коллегия:
И. В. АЛАБУГИН, Ю. Г. БУДНИКОВА (заместитель главного редактора), 
А. Р. БУРИЛОВ, Г. А. ГАЙНАНОВА, Е. А. ГУДИЛИН, Л. Я. ЗАХАРОВА, 
М. А. ЗИГАНШИН, А. В. ИВАНОВ, А. А. КАРАСИК, В. Ю. КУКУШКИН,
С. В. ЛЮЛИН, В. Г. НЕНАЙДЕНКО, А. Г. ПОКРОВСКИЙ, С. А. ПОНОМАРЕНКО,
А. А. РЕМПЕЛЬ, А. И. РУСАНОВ, Н. И. СВИНЦИЦКАЯ (ответственный секретарь), 
М. Н. СОКОЛОВ, А. Г. СТАРИКОВ, В. Л. СТОЛЯРОВА, Р. Ф. ФАХРУЛЛИН,
И. Л. ФЕДЮШКИН, Е. -М. ХЕЙ-ХОКИНС
Зав. редакцией Е. Н. Анисимова
Адрес редакции: 199004, Санкт-Петербург, Больиюй пр. В. О., 31, 
Институт высокомолекулярных соединений РАН
Телефон: (812) 323-27-46; E-mail: genchemistry@mail.ru
© Российская академия наук, 2024
© Редколлегия «Журнала общей химии» (составитель), 2024

СОДЕРЖАНИЕ
Том 94, номер 6, 2024
Получение, реакции и применение 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана (обзор)
Э. Р. Нуриева, Ю. Г. Борисова, Г. З. Раскильдина, Р. М. Султанова, С. С. Злотский	
664
Аддукты Дильса–Альдера N-замещенных 2-пиридонов с малеинимидами. 
Синтез и противовирусная активность
В. А. Сорокина, А. В. Ковальская, А. Н. Лобов, П. А. Ильина, В. В. Зарубаев, И. П. Цыпышева	
691
Синтез и строение этил-4-арил-2-оксо-2,3,4,10-тетрагидробензо[4,5]имидазо[1,2-а]пиримидин3-карбоксилатов
К. В. Подчезерцева, Т. М. Замараева, Н. В. Слепова, М. В. Дмитриев	
699
Особенности взаимодействия орто-карбораниллития с 3,6-бис(3,5-диметил-1H-пиразол-1-ил)1,2,4,5-тетразином
Т. Д. Мосеев, Л. А. Смышляева, Д. С. Копчук, Р. И. Ишметова, П. А. Слепухин, А. В. Рыбакова,  
Г. Л. Русинов, Г. В. Зырянов, М. В. Вараксин, В. Н. Чарушин, О. Н. Чупахин	
705
Производные (–)-цитизина с тиомочевинным фрагментом. Синтез и противовирусная активность
А. В. Ковальская, А. Н. Лобов, В. В. Зарубаев, И. П. Цыпышева	
712
Синтез производных бетулоновой и бетулиновой кислот с сульфонамидным фрагментом,  
связанным с тритерпеноидом амидоалкановым спейсером
Н. Г. Комиссарова, А. В. Орлов, Л. В. Спирихин	
722
Влияние производных аминофенола и аминокислот на уровень нитрозил-радикала  
и его активных форм in vitro
Е. М. Овсянникова, А. А. Бурко, Г. А. Ксендзова, В. Л. Сорокин, Е. Г. Каранкевич, И. Л. Юркова	
734
Спектрофотометрический анализ сополиариленфталидов и их сополимеров с метилметакрилатом  
и стиролом
Р. Х. Юмагулова, Т. А. Янгиров, А. Р. Аюпова, В. А. Крайкин	
746
Гетероядерные глицинатные комплексы Fe(II), Fe(III) и Сo(II), их модельные параметры
Г. Б. Бобоназарзода	
757
Влияние строения карбамоилметилфосфиноксидов на экстракцию лантанидов(III)  
из азотнокислых растворов в присутствии динонилнафталинсульфокислоты
А. Н. Туранов, В. К. Карандашев, О. И. Артюшин, Е. В. Шарова	
766
Термические и люминесцентные свойства разнолигандных комплексов европия(III)  
c пиразиновой кислотой
И. В. Калиновская, А. Н. Задорожная, В. Г. Курявый, Л. Д. Попов	
775

Журнал  ОБЩЕЙ  химии,  2024, том 94,  № 6,  с. 664–690
УДК 547.31.39
ПОЛУЧЕНИЕ, РЕАКЦИИ И ПРИМЕНЕНИЕ 
2,2-ДИМЕТИЛ-4-ОКСИМЕТИЛ-1,3-ДИОКСОЛАНА 
(ОБЗОР)
© 2024 г. Э. Р. Нуриева1,*, Ю. Г. Борисова1, Г. З. Раскильдина1, 
Р. М. Султанова1, С. С. Злотский1
1 Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа, 450064 Россия 
*e-mail: ern_lbrn@bk.ru
Поступило в редакцию 5 июля 2024 г. 
После доработки 14 августа 2024 г. 
Принято к печати 11 сентября 2024 г.
В обзоре проанализированы публикации, в которых приводятся результаты исследований современных и традиционных подходов к синтезу 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана, а также данные по 
методам его использования в органическом синтезе. Показаны пути получения энантиомерно чистых 
2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксоланов, необходимых в производстве лекарственных препаратов. 
Представлены данные о применении 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана в фармацевтической, 
медицинской и нефтехимии.
Ключевые слова: 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолан, солкеталь, ацеталь, рацемат, энантиомер
DOI: 10.31857/S0044460X24060018, EDN: FAFQJN
1.	Введение	
664
2.	Способы получения 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана	
665
3.	Синтезы на основе 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана	
674
4.	Использование 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана в химической технологии  
	 и в синтезе биологически активных и лекарственных препаратов и композиций	
682
5.	Заключение	
683
1. ВВЕДЕНИЕ
имеют хорошие перспективы [2]. Россия располагает необходимыми условиями для производства 
биотоплив из непищевого сырья, так как более 20% 
мировых лесов находятся на ее территории.
Современным требованиям к альтернативным топливам во многом соответствуют простые 
эфиры и ацетали. Циклические ацетали широко 
применяются в органическом синтезе для защиты 
карбонильных групп от воздействия оснований, 
реагентов Гриньяра, литий-алюминий гидрида и 
окислителей [3, 4]. Они также находят применение 
в парфюмерии как ароматические вещества [5–8], 
Актуальность использования биосырья для производства химических веществ постоянно возрастает, 
поскольку развитые и ряд развивающихся стран, 
особенно Латинской Америки, стремятся уменьшить 
зависимость от углеводородных ресурсов и снизить 
выбросы углекислого газа в атмосферу [1]. Расходы 
на производство современных биотоплив, таких 
как биоэтанол и биодизель, существенно влияют на 
рыночные цены продуктов питания, экологическую 
ситуацию и продовольственную безопасность. В 
этом контексте биотоплива на основе целлюлозы 
664

ПОЛУЧЕНИЕ, РЕАКЦИИ И ПРИМЕНЕНИЕ 2,2-ДИМЕТИЛ-4-ОКСИМЕТИЛ-1,3-ДИОКСОЛАНА
2. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ 2,2-ДИМЕТИЛ-4ОКСИМЕТИЛ-1,3-ДИОКСОЛАНА
Традиционным способом получения 2,2-див пищевой промышленности [9, 10], фармацевтике 
[11–13] и полимерной химии [14]. В последнее время 
ацетали глицерина рассматриваются как добавки 
для улучшения свойств моторных топлив [15–19].
Преимуществом циклических ацеталей является 
возможность их получения из возобновляемых источников, таких как биомасса, отходы сельского и 
лесного хозяйства, пищевой промышленности и др. 
Наличие двух и более атомов кислорода в составе 
молекулы циклических ацеталей позволяет существенно улучшить экологические характеристики 
двигателей, работающих на этих альтернативных 
топливах [20, 21]. 
метил-4-оксиметил-1,3-диоксолана является кислотно-катализируемая конденсация глицерина с 
ацетоном (схема 1) [32–35].
В зависимости от условий и типа катализатора 
выход целевого продукта составляет 60–95%. Предпочтительным катализатором является п-толуолсульфокислота.
Замена ацетона на 2,2-диметоксипропан [36–40] 
позволяет провести реакцию более селективно, 
поскольку кеталь выступает в качестве поглотителя 
воды (схема 2). В качестве катализаторов используются п-толуолсульфокислота или соли металлов. 
Выходы 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана 
достигают 89–92%.
В ряду циклических ацеталей одним из наиболее 
известных и распространенных производных глицерина является 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолан 
(солкеталь). Это соединение (рацемическая смесь) 
образуется в значительном количестве в процессах 
переработки пентозансодержащего возобновляемого 
сырья, что определяет широкие перспективы его 
практического использования как компонента фармацевтических составов и материалов [22], добавки к 
моторным топливам [23, 24], пластификатора [25–27], 
гомогенизатора [28–31] и др. 
Указанные методы синтеза 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана обеспечивают высокую селективность реакций, что позволяет получать целевой 
продукт с минимальным количеством примесей. 
Кроме того, эти методы легко масштабируются для 
промышленного производства, что делает их экономически выгодными и эффективными в условиях 
массового синтеза.
Количественный синтез 2,2-диметил-4-оксиВ статье обобщены и систематизированы данные 
по получению, реакциям и свойствам 2,2-диметил4-оксиметил-1,3-диоксолана. 
метил-1,3-диоксолана реакцией глицеральдегида с 
Схема 1.
O
OH
кислотный
катализатор
HO
OH
+
110 ч
OH
O
O
6095%
кислотный катализатор: CH3C6H4SO3H, H2SO4, HCl.
Схема 2.
катализатор
O
OH
O
O
CH2Cl2ДМФА
HO
OH
+
0.59 ч
OH
O
8992%
катализатор: п-толуолсульфокислота, соли металлов [In(OTf)3, AlF3.H2O].
Журнал  общей  химии  том 94  № 6  2024

НУРИЕВА и др.
метил-1,3-диоксолан с выходом 97% [50]. В качестве растворителя используется метанол. Реакция 
протекает в течение 6 ч при температуре 30℃.
В работе [51] описана регенерация 2,2-диметил4-оксиметил-1,3-диоксолана из аллилкарбоната, 
катализируемая комплексом железа (схема 6). Реакция осуществляется в присутствии каталитических 
количеств комплекса железа Bu4N[Fe(CO)3(NO)] 
(TBAFe) и тримезитилфосфина в этаноле за 12 ч. 
Выход 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана 
составляет 96%.
ацетоном [41–47] включает восстановление боргидридом натрия промежуточного гетероциклического 
альдегида без его выделения (схема 3). 
Лучшие результаты (выход 90–95%) достигаются 
при использовании боргидрида натрия в среде этанола при комнатной температуре за 1 ч. 
Описано взаимодействие 2,3-эпокси-1-пропанола 
с ацетоном в присутствии солей FeIII (схема 4) [48]. 
Добавка солей ErIII позволяет селективно и 
одностадийно добиться количественного выхода 
2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана [49]. 
Омылением (2,2-диметил-1,3-диоксан-4-ил)метилацетата в присутствии оловоорганического 
реагента (схема 5) получают 2,2-диметил-4-оксиВ работе [52] предложен метод окислительной 
селективной трансформации аллилового эфира в 
2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолан в присутСхема 3.
O
OH
O
O
NaBH4
HO
O
+
EtOH, 1 ч
OH
O
O
O
8095%
Схема 4.
O
OH
Fe(TFA)3, 4 ч
или
Er(OTf)3, 48 ч
O
OH
+
O
O
8090%
Схема 5.
O
OH
O
[t Bu2SnOH(NO3)]2
MeOH, 30°C, 6 ч
O
O
O
O
97%
Схема 6.
O
OH
O
TBAFe, PMes3
O
O
O
EtOH, 12 ч
O
96%
O
Журнал  общей  химии  том 94  № 6  2024

ПОЛУЧЕНИЕ, РЕАКЦИИ И ПРИМЕНЕНИЕ 2,2-ДИМЕТИЛ-4-ОКСИМЕТИЛ-1,3-ДИОКСОЛАНА
ствии персульфата тетрабутиламмония (схема 7). 
Процесс осуществляется в метаноле в присутствии 
метилата натрия за 6 ч при 20℃ и приводит к образованию 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана 
с выходом 85%.
При восстановлении 2,2-диметил-1,3-диоксолан-4карбоксилата гидридами металлов [46, 53–56] также 
получают 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолан 
(схема 8). Лучшие результаты достигаются при 0℃ 
за 4 ч в среде диэтилового эфира, выход составляет 
70–95%.
Эффективный метод расщепления тритилового 
эфира под действием монобромида иода предложен 
в работах [57, 58] (схема 9). В качестве катализатора 
используется интергалид IBr в среде хлористого метилена, реакция протекает за 15 мин при комнатной 
температуре с образованием 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана выходом 94%.
Разрушение бензилового эфира 2,2-диметил-4оксиметил-1,3-диоксолана тетрафторборатом лития 
также приводит к образованию 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана с выходом 92% (схема 10). 
Схема 7.
O
OH
O
O
(n-Bu4N)2S2O8,
NaOMe, MeOH
6 ч, 20°C
O
O
85%
Схема 8.
O
OH
O
LiBH4 или NaBH4
Et2O, 0°C
4 ч
O
O
O
O
7095%
Схема 9.
O
O
O
OH
IBr,
CH2Cl2
15 мин
O
O
94%
Схема 10.
O
OH
LiBF4
O
O
MeOHCH2Cl2, 6 ч
O
O
92%
Журнал  общей  химии  том 94  № 6  2024

НУРИЕВА и др.
Реакцию проводят в течение 6 ч в смеси метанол–
хлористый метилен. 
ре. Выход 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана 
составляет 70%.
Удаление защитной группы в арилаллиловом 
эфире (схема 11) осуществляется под действием 
трет-бутиллития [60]. Реакция проводится в среде 
тетрагидрофурана в течение 30 мин при –78℃ и 
приводит к образованию 2,2-диметил-4-оксиметил1,3-диоксолана с выходом 75%.
Система SmI2–изопропиламин–вода переводит 
(схема 12) алкилпропаргиловый эфир 2,2-диметил4-оксиметил-1,3-диоксолана в спирт [61]. Реакция 
протекает в течение 5 мин при комнатной температуЩелочной гидролиз фенилового эфира в метаноле 
[62, 63] также используется для синтеза 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана (схема 13). Реакция 
протекает при 90°С в течение 1 ч. Выход 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана составляет 90%.
При низкотемпературном озонолизе этил-3-(2,2диметил-1,3-диоксолан-4-ил)акрилата и восстановлении промежуточно образующихся пероксидов 
боргидридом натрия наблюдается образование 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана (схема 14) [64]. 
Схема 11.
O
OH
O
O
t-BuLi, ТГФ
30 мин, 78°C
O
O
75%
Схема 12.
O
OH
O
O
SmI2i PrNH2H2O
5 мин
O
O
70%
Схема 13.
O
OH
O
O
NaOH, MeOH
70 мин, 90°C
O
O
90%
Схема 14.
O
O
OH
O
OEt
O3, NaBH4
MeOH, 78°C
O
O
60%
Журнал  общей  химии  том 94  № 6  2024

ПОЛУЧЕНИЕ, РЕАКЦИИ И ПРИМЕНЕНИЕ 2,2-ДИМЕТИЛ-4-ОКСИМЕТИЛ-1,3-ДИОКСОЛАНА
Отмечается полная конверсия исходного субстрата 
в 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолан с выходом 
60%, побочными продуктами являются линейные 
кислоты.
Расщеплением соответствующего замещенного 
этиленгликоля водным раствором периодата натрия 
и восстановлением промежуточных продуктов боргидридом натрия получают 2,2-диметил-4-оксиметил1,3-диоксолан с выходом 82% (схема 15) [65, 66]. 
Реакцию проводят в течение 24 ч при комнатной 
температуре.
2,2-Диметил-1,3-диоксолан взаимодействует 
с формальдегидом в присутствии свободнорадикальных инициаторов (схема 16) с образованием 
2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана c выходом 
72% [67]. Промежуточные циклические алкоксильные радикалы быстро присоединяются по кратной 
углерод-кислородной связи альдегида и рост цепи 
продолжают кислород-центрированные радикалы.
Окислительное расщепление 1,2:5,6-бис-О(1-метилэтилиден)-D-маннитола периодатом натрия 
и последующее восстановление промежуточного 
альдегида боргидридом натрия приводят к образованию 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана с 
выходом 63–80% (схема 17) [68, 69]. 
В ряде работ [43, 70–79] рассматривается синтез 
2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана с использованием коммерчески доступного D-маннитола в 
качестве исходного субстрата (схема 18). На первом этапе осуществляется перевод D-маннитола 
в 1,2:5,6-бис-О-(1-метилэтилиден)-D-маннитол с 
выходом 77%. Далее следует его окислительное 
расщепление периодатом натрия с последующим 
восстановлением гетероциклического альдегида 
Схема 15.
OH
O
O
OH
OH
1) NaIO4H2O
2) NaBH4
24 ч
O
O
82%
Схема 16.
O
O
OH
инициатор
+ H2C
O
6 ч
O
O
72%
O
O O
инициатор:
O O
;
O O
;
Схема 17.
OH
O
OH
O
O
H
1) NaIO4, ТГФ, 0°C
2) NaBH4, NaOH
1 ч
O
O
O
H
OH
6380%
Журнал  общей  химии  том 94  № 6  2024

НУРИЕВА и др.
В ряде работ рассматривается синтез индивидуальдо целевого спирта боргидридом натрия (выход 40–80%).
ных оптически чистых изомеров 2,2-диметил-4оксиметил-1,3-диоксолана, требуемых для создания 
лекарственных препаратов. Например, энантиомерно 
чистый 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана 
является ценным хиральным строительным блоком, 
в частности, в синтезе антагонистов – адренорецепторов, простагландинов и лейкотриенов [80, 81].
При гидролизе (RS)-изопропилиденглицеринацетата цельными клетками дрожжей Kluyveromyces 
marxianus образуется R-2,2-диметил-4-оксиметил1,3-диоксолан (схема 19) [82]. 
Рассмотренные методы синтеза 2,2-диметил-4оксиметил-1,3-диоксолана обеспечивают высокую 
селективность реакций, что позволяет получать 
конечный продукт с минимальным количеством 
побочных соединений и без выделения промежуточных. Использование различных реакционных 
условий дает возможность оптимизировать процесс 
и повысить выход продукта. Кроме того, эти методы 
позволяют контролировать чистоту получаемых 
веществ, что особенно важно для применения в 
фармацевтике и производстве специализированных 
материалов
Высокий выход (76%) и хорошее энантиомерное 
соотношение (ee = 28%) R-энантиомера 2,2-диСхема 18.
OMe
OMe
OH
OH
OH
H
SnCl2
.2H2O
NaIO4, ТГФ
O
O
1 ч
16 ч
HO
OH
O
O
OH
OH
H
OH
O
OH
NaBH4, NaOH
O
O
2 ч
O
O
77%
Схема 19.
O
O
O
OH
Kluyveromyces
marxianus
3 ч, 27°C
O
O
O
76%
Схема 20.
O
Sarcina lutea
или
Pseudomonas putida
или
Bacillus subtilis niger
O
OH
O
O
424 ч, 30°C
O
O
82%
Журнал  общей  химии  том 94  № 6  2024

ПОЛУЧЕНИЕ, РЕАКЦИИ И ПРИМЕНЕНИЕ 2,2-ДИМЕТИЛ-4-ОКСИМЕТИЛ-1,3-ДИОКСОЛАНА
В работе [85] энантиоселективный гидролиз 
различных эфиров (RS)-изопропилиденглицерина 
проводится с использованием карбоксилэстеразы, 
связанной с клеточной стенкой бактерии Bacillus 
coagulans NCIMB 9365, дающих (S)-2,2-диметил-4оксиметил-1,3-диоксолан как главный энантиомер 
(схема 22). Наибольшая селективность (ее = 80–100%) 
наблюдается в случае бензоата.
Этерификация 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3диоксолана янтарным ангидридом в присутствии 
липазы протекает также энантиоселективно (схема 23) 
[86]. При этом образуется R-моноэфир янтарной 
кислоты, который легко отделяется от целевого R-2,2диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана промыванием 
раствором этанола.
В работе [87] с помощью катализа липазой 
Pseudomonas aeruginosa получают (S)-энантиомер 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана из 
рацемической смеси сложного эфира (схема 24). 
метил-4-оксиметил-1,3-диоксолана обуславливается активностью карбоксилэстеразы, связанной с 
клетками K. marxianus.
В работе [83] предложен альтернативный вариант 
получения хирального 2,2-диметил-4-оксиметил1,3-диоксолана гидролизом рацемической смеси его 
эфиров жирных кислот бактериями Sarcina lutea, 
Pseudomonas putida и Bacillus subtilis niger (схема 20). 
Наивысшая степень энантиоселективности образования S-энантиомера 2,2-диметил-4-оксиметил1,3-диоксолана (82%) достигается при гидролизе 
гексаноила Bacillus subtilis niger.
С использованием липазы Candida antarctica B 
осуществляется превращение S-энантиомера эфира 
2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана в R-энантиомер 2,2-диметил-4-оксиметил-1,3-диоксолана 
(схема 21) [84]. Реакция проводится в водной среде, 
основным побочным продуктом является уксусная 
кислота. 
Схема 21.
O
O
Candida antarctica B.
O
OH
H2O
O
O
O
80%
Схема 22.
O
O
OH
O
O
R
Bacillus coagulans
324 ч, 65°C
O
O
78%
R = H, Me, Et, Pr, Bu, Ph, 4-NO2C6H4, 4-MeOC6H4.
Схема 23.
O
O
O
OH
O
OH
O
O
Pseudomonas fluorescens
Pseudomonas fragi
+
+
O
13 ч, 25°C
COOH
O
O
O
O
60%
Журнал  общей  химии  том 94  № 6  2024