4.4　其他的四员杂环

4.4.1　1,2-二氧环丁烷

在1,2-二氧环丁烷的结构中存在过氧键，其键能较低，环张力较大，所以这类化合物是一类高吸热性化合物。

1,2-二氧环丁烷类化合物的典型反应是热分解，并伴随化学发光现象。例如，四甲基1,2-二氧环丁烷为黄色结晶，熔点76～77℃，在苯中加热温度稍高于熔点时就会发射出蓝光。分解过程中产生两分子丙酮，其中有一分子处于电子激发态的丙酮（用*标记）生成，随着光子的发射，分子恢复到基态。

供电子取代的烯烃与单线态氧很容易发生［2+2］环加成反应生成1,2-二氧环丁烷类化合物。用光照射敏化染料甲基蓝，将氧气通入烯烃的溶液中即生成单线态氧，并直接与烯烃发生加成反应。

1,2-二氧环丁烷-3-酮类化合物也称作α-过氧内酯。在低温下，通过α-过氧羟基羧酸与二环己基碳二亚胺（DCC）发生缩合反应可以制得它们的溶液。这种溶液在室温下可分解成酮和二氧化碳，并伴随化学发光。

萤火虫的生物发光就是1,2-二氧环丁烷-3-酮类化合物分解的结果。

4.4.2　1,2-二氮杂环丁烷

1,2-二氮杂环丁烷母环至今也没有制得，然而，已知的衍生物却很多。芳基取代的1,2-二氮杂环丁烷类化合物和1,2-二氮杂环丁烷-3-酮类化合物对热都很稳定。它们在强热下会分解成偶氮化合物和烯烃或烯酮，或两分子的亚胺，或亚胺和异氰酸酯。

1,2-二氮杂环丁烷-3-酮类化合物与亲核试剂反应发生开环，例如，与甲醇反应生成α-肼基酸类化合物。

1,2-二氮杂环丁烷类化合物标准的合成方法是富电子的烯烃（如烯醇醚）或烯胺与偶氮化合物发生［2+2］环加成反应。

烯酮与偶氮化合物发生［2+2］环加成反应可生成1,2-二氮杂环丁烷-3-酮。

思考题

1.四员杂环的化学性质与哪些因素有关？

2.设计由2-羟基酸或烯酮和醛反应制备烯烃的反应。

3.当用氢氧化钠处理β-内酯时，形成的是什么产物？

4.列举［2+2］环加成反应合成四员杂环化合物的反应。

5.如何利用四员杂环的反应来合成烯烃？

6.如何用氮杂环丁烷-2-酮类化合物合成β-氨基酸？