N,N′-Dicykloheksylokarbodiimid
![]() | Ten artykuł dotyczy związku chemicznego. Zobacz też: inne znaczenia skrótowca DCC. |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ogólne informacje | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wzór sumaryczny | C13H22N2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Masa molowa | 206,33 g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wygląd | bezbarwne, krystaliczne ciało stałe | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Identyfikacja | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Numer CAS | 538-75-0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PubChem | 10868 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Podobne związki | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Podobne związki | N,N′-diizopropylokarbodiimid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
N,N′-Dicykloheksylokarbodiimid, DCC – organiczny związek chemiczny stosowany głównie jako czynnik kondensujący w syntezie organicznej, np. do kondensacji aminokwasów w syntezie peptydów. W warunkach standardowych (normalnych) DCC jest bezbarwnym krystalicznym ciałem stałym o słodkim zapachu. DCC jest dobrze rozpuszczalny w dichlorometanie, tetrahydrofuranie, acetonitrylu i N,N-dimetyloformamidzie, natomiast nierozpuszczalny w wodzie.
Struktura
Rdzeń karbodiimidowy C−N=C=N−C strukturalnie jest podobny do struktury allenu. Trzy główne struktury rezonansowe karbodiimidów to:
- [RN=C=NR ↔ RN+
≡C−N−
R ↔ RN−
−C≡N+
R]
W spektroskopii w podczerwieni grupa karbodiimidowa N=C=N daje charakterystyczne pasmo przy 2117 cm⁻¹[5].
Na widmie 15
N NMR występuje charakterystyczne przesunięcie δ 275 ppm w górę pola względem kwasu azotowego, widmo 13C NMR natomiast przedstawia sygnał przy około 139 ppm w dół pola względem TMS[6].
Otrzymywanie
DCC można otrzymać w reakcji sprzęgania aminocykloheksanu i izocyjanku cykloheksylu wobec octanu palladu, jodu i tlenu (wydajność >67%)[7]:
- C
6H
11NC + C
6H
11NH
2 + O
2 → (C
6H
11N)
2C + H
2O
Wysoką wydajność syntezy DCC (92%) uzyskano w wyniku kondensacji dwóch cząsteczek izocyjanianu cykloheksylu wobec katalizatora OP(MeNCH
2CH
2)
3N[5]:
DCC zostało również otrzymane z dicykloheksylomocznika z zastosowaniem katalizy przeniesienia międzyfazowego. Dwupodstawiony mocznik, chlorek arenosulfonylowy i węglan potasu ulegały reakcji w toluenie w obecności chlorku benzylotrimetyloamoniowego dając DCC z 50% wydajnością[8]:
Reakcje
DCC jest czynnikiem kondensującym w syntezie estrów, amidów, ketonów, nitryli. W reakcjach tych DCC uwadnia się tworząc cząsteczkę dicykloheksylomocznika (DCU), związku nierozpuszczalnego w wodzie, heksanie czy chlorku metylenu. W reakcjach kondensacji z użyciem DCC nie powstają kwasowe produkty uboczne.
Przykładem kondensacji wobec DCC może być synteza amidów z kwasów karboksylowych i amin:
- RCOOH + R′NH
2 + DCC → RC(O)NHR′ + DCU
Reakcja taka jest stosowana dla syntezy skomplikowanych związków organicznych, dla których reakcja poprzez halogenki kwasowe nie jest możliwa[9].
Utlenianie Pfitznera-Moffatta
DMSO aktywowany za pomocą DCC jest czynnikiem utleniającym w tzw. utlenianiu Pfitznera-Moffatta. Reakcja ta jest wykorzystywana do przeprowadzania alkoholi w aldehydy i ketony. W przeciwieństwie do utleniania za pośrednictwem metali, procedura ta jest wystarczająco łagodna aby zatrzymać proces utleniania na etapie aldehydu zanim utleni się do kwasu karboksylowego.
Dehydratacja
Alkohole pod wpływem DCC mogą ulegać dehydratacji (odwodnieniu). Reakcja ta biegnie przez utworzenie O-acylomocznika jako produktu pośredniego, który następnie ulega hydrogenolizie tworząc odpowiedni alken:
Inwersja konfiguracji alkoholi drugorzędowych
Chiralne alkohole drugorzędowe mogą ulegać inwersji konfiguracji w wyniku estryfikacji do mrówczanu promowanej przez DCC i następczej hydrolizy zasadowej. Metodą tą efektywnie przekształcono (2S,4R)-4-hydroksyprolinę w izomer 4S, a inwersję konfiguracji obserwowano na etapie tworzenia estru[10]. Opisano także inwersję konfiguracji węglowodanów wobec DCC i chloralu[11].
Tworzenie wiązania internukleotydowego
DCC należał do pierwszych czynników kondensujących wykorzystywanych przez zespół Khorany do syntezy fosforanów nukleozydów[12] oraz w metodzie diestrowej syntezy oligonukleotydów[13].
Przypisy
- ↑ ''N'',''N''′-Dicykloheksylokarbodiimid, [w:] GESTIS-Stoffdatenbank [online], Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, ZVG: 570117 [dostęp 2018-07-10] (niem. • ang.).
- ↑ a b c d e N,N′-Dicykloheksylokarbodiimid (nr D80002) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Polski. [dostęp 2018-07-10]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ N,N′-Dicykloheksylokarbodiimid, [w:] Classification and Labelling Inventory, Europejska Agencja Chemikaliów [dostęp 2018-07-10] (ang.).
- ↑ N,N′-Dicykloheksylokarbodiimid (nr D80002) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2018-07-10]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ a b JianshengJ. Tang JianshengJ., ThyagarajanT. Mohan ThyagarajanT., John G.J.G. Verkade John G.J.G., Selective and Efficient Syntheses of Perhydro-1,3,5-triazine-2,4,6-triones and Carbodiimides from Isocyanates Using ZP(MeNCH2CH2)3N Catalysts, „Journal of Organic Chemistry”, 59, 1994, s. 4931–4938, DOI: 10.1021/jo00096a041 .
- ↑ FrankF. Knowles FrankF., A Practical Course in Agricultural Chemistry, Read Books, 2007, s. 76, ISBN 1-4067-4583-9 .
- ↑ IlanI. Pri-Bara IlanI., JeffreyJ. Schwartz JeffreyJ., N,N-Dialkylcarbodiimide synthesis by palladium-catalysed coupling of amines with isonitriles, „Chemical Communications”, 4, 1997, s. 347, DOI: 10.1039/a606012i .
- ↑ ZsuzsaZ. Jaszay ZsuzsaZ. i inni, Preparation of Carbodiimides Using Phase-Transfer Catalysis, „Synthesis”, 5, 1987, s. 520–523, DOI: 10.1055/s-1987-27992 .
- ↑ D.D. Łowicki D.D. i inni, „Tetrahedron”, 65, 2009, s. 7730–7740, DOI: 10.1016/j.tet.2009.06.077 .
- ↑ M.M. Seki M.M., K.K. Matsumoto K.K., A Convenient Synthesis of (2S,4S)-4-Hydroxyproline, „Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry”, 59 (6), 1995, s. 1161–1162, DOI: 10.1271/bbb.59.1161 .
- ↑ MichaelM. Frank MichaelM., RalfR. Miethchen RalfR., HelmutH. Reinke HelmutH., Non-Classical Epimerisation of (1S,2S,3S,4R,5R)-1-O-Methylcyclohexane-1,2,3,4,5-pentol, „European Journal of Organic Chemistry”, 1999 (5), 1999, s. 1259–1263, DOI: 10.1002/(SICI)1099-0690(199905)1999:5<1259::AID-EJOC1259>3.0.CO;2-N (ang.).
- ↑ C.A.C.A. Dekker C.A.C.A., H.G.H.G. Khorana H.G.H.G., Carbodiimides. VI. The Reaction of Dicyclohexylcarbodiimide with Yeast Adenylic Acid – A New Method for the Preparation of Monoesters of Ribonucleoside 2′-Phosphate and 3′-Phosphates, „Journal of the American Chemical Society”, 76 (13), 1954, s. 3522–3527, DOI: 10.1021/ja01642a049 .
- ↑ P.T.P.T. Gilham P.T.P.T., H.G.H.G. Khorana H.G.H.G., Studies on Polynucleotides. I. A New and General Method for the Chemical Synthesis of the C5'–C3' Internucleotidic Linkage. Syntheses of Deoxyribo-dinucleotides, „Journal of the American Chemical Society”, 80 (23), 1958, s. 6212–6222, DOI: 10.1021/ja01556a016 .
- GND: 4645857-8
- Britannica: science/dicyclohexylcarbodiimide