2,5-dimetoksybenzaldehyd, Czysty >99%

2,5-Dimetoksybenzaldehyd

Inne nazwy: Benzaldehyd, 2,5-dimetoksy-; 2,5-dimetoksybenzenokarbaldehyd; eter metylowy 2-hydroksy-5-metoksybenzaldehydu
Wzór chemiczny: C₉ H₁₀ O₃
Masa molowa: 166.17 g/mol
Numer CAS: 93-02-7
SMILES: COC1=CC(=C(C=C1)OC)C=O
Wygląd: Krystaliczne ciało stałe, bezbarwne do jasnożółtego
Temperatura topnienia: Około 46–50 °C

2,5-Dimetoksybenzaldehyd to aromatyczny aldehyd zawierający dwie grupy metoksy w pozycjach 2 i 5 pierścienia benzenowego względem grupy aldehydowej. Cząsteczka łączy elektrofilową grupę karbonylową z dwoma elektronodonorowymi podstawnikami metoksy, co nadaje jej charakterystyczną reaktywność w reakcjach kondensacji, tworzenia wiązań węgiel–węgiel oraz przemian grup funkcyjnych. Dzięki temu 2,5-dimetoksybenzaldehyd jest wykorzystywany jako uniwersalny aromatyczny element budulcowy w syntezie organicznej oraz jako związek modelowy w chemii strukturalnej, spektroskopii i chemii obliczeniowej.

Właściwości chemiczne i fizyczne

2,5-Dimetoksybenzaldehyd ma masę cząsteczkową 166.17 g/mol i zazwyczaj otrzymuje się go jako ciało stałe krystaliczne. Badania dyfrakcji rentgenowskiej monokryształów podają temperaturę topnienia około 321 K, co odpowiada około 48 °C, co dobrze zgadza się z powszechnie raportowanymi doświadczalnymi zakresami topnienia około 46–50 °C.

Dane przemian fazowych przy obniżonym ciśnieniu zestawione w NIST Chemistry WebBook podają temperaturę wrzenia około 419.2 K, co odpowiada około 146 °C, przy ciśnieniu około 0.013 bar. Stosunkowo wysoka temperatura wrzenia przy ciśnieniu atmosferycznym, oczekiwana dla tego aromatycznego związku tlenowego, sprawia, że destylacja pod obniżonym ciśnieniem jest preferowana, gdy należy zminimalizować narażenie termiczne.

Dyfrakcja rentgenowska monokryształów pokazuje, że 2,5-dimetoksybenzaldehyd krystalizuje w jednoskośnej grupie przestrzennej P2₁ /n. W temperaturze 150 K zgłaszane parametry komórki elementarnej wynoszą w przybliżeniu a = 3.878 Å, b = 11.551 Å, c = 17.815 Å oraz β = 91.81°. Gęstość krystalograficzna wyznaczona dla struktury krystalicznej wynosi około 1.384 g/cm³ . Cząsteczka jest niemal płaska, a grupa aldehydowa i podstawniki metoksy są w znacznym stopniu sprzężone z pierścieniem aromatycznym.

Badania spektroskopowe wykazują charakterystyczne cechy aromatycznego aldehydu. Pomiary FTIR pokazują silne pasmo rozciągania grupy karbonylowej w okolicy 1620 cm ⁻¹ , wraz z drganiami rozciągającymi C–H części aromatycznej i grup metoksy. W eksperymentalnych ¹ widmach H NMR rejestrowanych w CDCl₃ , sygnały grup metoksy pojawiają się w zakresie około 3.6–3.8 ppm, protony aromatyczne występują między około 6.9 a 7.3 ppm, a proton aldehydowy daje charakterystyczny sygnał w pobliżu 10.45 ppm.

Zastosowania

2,5-Dimetoksybenzaldehyd jest stosowany jako aromatyczny element budulcowy w syntezie organicznej. Grupa aldehydowa stanowi dogodny ośrodek reakcyjny do reakcji kondensacji, addycji nukleofilowych oraz przemian prowadzących do tworzenia wiązań węgiel–węgiel, natomiast podstawiony grupami metoksy pierścień aromatyczny może zostać zachowany lub selektywnie zmodyfikowany w kolejnych etapach syntezy.

Często wykorzystuje się go do otrzymywania zasad Schiffa poprzez kondensację z aminami pierwszorzędowymi, hydrazydami i pokrewnymi związkami zawierającymi azot. Takie produkty są badane jako ligandy organiczne, intermediaty w chemii koordynacyjnej oraz związki modelowe do badań struktury molekularnej, wiązań wodorowych i właściwości elektronowych.

Związek był również stosowany jako materiał wyjściowy do budowy złożonych szkieletów cząsteczek cyklicznych i policyklicznych. Opublikowane badania syntetyczne pokazują jego przydatność w sekwencjach obejmujących reakcje cykloaddycji, przegrupowania oraz tworzenia pierścieni, ilustrując wszechstronność szkieletu aromatycznego aldehydu podstawionego grupami dimetoksy w zaawansowanej syntezie organicznej.

2,5-Dimetoksybenzaldehyd znajduje dodatkowo zastosowanie w krystalografii i chemii obliczeniowej. Do badania konformacji cząsteczki, kontaktów międzycząsteczkowych, powierzchni Hirshfelda, struktury elektronowej i właściwości drgań porównywano eksperymentalne struktury rentgenowskie z obliczeniami w ramach teorii funkcjonału gęstości. Badania te czynią go użytecznym związkiem odniesienia do porównywania izomerów pozycyjnych dimetoksybenzaldehydu.

W analizie chemicznej związek można charakteryzować za pomocą spektroskopii w podczerwieni, spektroskopii NMR, spektrometrii mas z jonizacją elektronową oraz chromatografii gazowej. Referencyjne widma masowe i dane retencji chromatograficznej są dostępne w NIST Chemistry WebBook, co czyni go odpowiednim materiałem odniesienia w opracowywaniu metod i identyfikacji związków.

Źródła literaturowe

• Brugman, S. J. T.; Engwerda, A. H. J.; Kalkman, E.; de Ronde, E.; Tinnemans, P.; Vlieg, E. The crystal structures of four dimethoxybenzaldehyde isomers. Acta Crystallographica Section E: Crystallographic Communications, 2019, 75, 38–42. DOI: 10.1107/S2056989018017152.
• Al-Zaqri, N.; et al. Exo⇔Endo Isomerism, MEP/DFT, XRD/HSA-Interactions of 2,5-Dimethoxybenzaldehyde: Thermal, 1BNA-Docking, Optical, and TD-DFT Studies. Molecules, 2020, 25, 5970. DOI: 10.3390/molecules25245970.
• Kotha, S.; et al. Synthesis and Rearrangement of Cage [4.3.2]Propellanes that Contain a Spiro Linkage. European Journal of Organic Chemistry, 2017, 4277–4282. DOI: 10.1002/ejoc.201700617.
• Selective demethylation of 2,5-dimethoxybenzaldehyde to 5-hydroxy-2-methoxybenzaldehyde. The Journal of Organic Chemistry, 1974, 39(16), 2437–2438. DOI: 10.1021/jo00930a032.
• (E)-N′-(2,5-Dimethoxybenzylidene)-2,4-dihydroxybenzohydrazide. Acta Crystallographica Section E, 2010. DOI: 10.1107/S160053681001130X.
• NIST Chemistry WebBook, SRD 69. Benzaldehyde, 2,5-dimethoxy-, CAS 93-02-7. National Institute of Standards and Technology. Molecular identification, phase-change data, infrared spectrum, electron-ionization mass spectrum and gas-chromatographic data.
• PubChem. 2,5-Dimethoxybenzaldehyde, CID 66726. National Center for Biotechnology Information. Molecular formula, molecular weight, CAS number, SMILES and structural identifiers.

Safety

Signal Word: Danger

Hazard Statements
H315: Causes skin irritation
H319: Causes serious eye irritation
H334: May cause allergy or asthma symptoms or breathing difficulties if inhaled
H335: May cause respiratory irritation

Precautionary Statements
P101: If medical advice is needed, have product container or label at hand
P102: Keep out of reach of children
P261: Avoid breathing dust
P304+P340: IF INHALED: Remove person to fresh air and keep comfortable for breathing
P342+P311: If experiencing respiratory symptoms: Call a doctor
P501: Dispose of contents/container to a licensed hazardous-waste disposal contractor or return to supplier

First Aid Measures
Eye Contact: Rinse cautiously with water for several minutes. Remove contact lenses if present and easy to do. Continue rinsing. Seek medical attention if irritation persists.
Skin Contact: Wash skin thoroughly with soap and water. Remove contaminated clothing and wash before reuse.
Inhalation: Move person to fresh air and ensure they are breathing comfortably. Seek medical help if symptoms develop.
Ingestion: Rinse mouth. Do not induce vomiting unless instructed by medical personnel. Seek medical attention.

Handling and Storage
Storage Conditions: Store in a tightly closed container in a cool, dry, and well-ventilated place away from incompatible substances such as strong oxidizers.
Handling Precautions: Avoid dust formation. Use in a well-ventilated area. Wear suitable protective equipment including gloves and eye protection.