簡介

N-甲基二環(huán)己基胺是冶金、染料、聚合物以及農(nóng)用化學(xué)品工業(yè)的重要中間體[1]。它也可以用作消毒劑、防腐劑以及溶劑。此外，N-甲基二環(huán)己基胺是有毒性的[2]，短時間暴露在其蒸汽中會導(dǎo)致鼻子、眼睛和呼吸道被腐蝕，也可能導(dǎo)致頭昏和惡心。長時間暴露對環(huán)境中的水生生物有較大危害。

圖1 N-甲基二環(huán)己基胺的結(jié)構(gòu)式。

合成

圖2 N-甲基二環(huán)己基胺的合成路線[3]。

將二異丙胺（0.1 mol）和丁醛（0.05 mol）、5.0 wt%催化劑（0.2 g）和甲醇（2.5 mL）在30°C下加入100 mL高壓釜中并混合。向反應(yīng)混合物中加入1.5 MPa H2。在30°C下以1000 rpm的速度攪拌混合物4小時。反應(yīng)后，排出剩余的H2。反應(yīng)后，過濾催化劑。用甲醇洗滌并在323 K下真空干燥12小時。分離產(chǎn)物并通過真空蒸餾/硅膠柱色譜純化，最終獲得純度為96%的目標(biāo)化合物N-甲基二環(huán)己基胺。合成路線如圖2所示。

圖3 N-甲基二環(huán)己基胺的合成路線[4]。

將RuCl3.xH2O（5mol%，5.18mg）、KOtBu（2當(dāng)量，112mg）、二環(huán)己胺（90.66mg，0.5mmol）和甲醇（3.0mL）裝入烘箱干燥的20mL ACE壓力管中。密封壓力管。讓反應(yīng)混合物在130°C的油浴中攪拌36小時。將壓力管冷卻至室溫。松開螺釘蓋，緩慢釋放管中積聚的壓力。通過濾紙過濾從反應(yīng)混合物中分離固體催化劑。用3mL乙酸乙酯洗滌反應(yīng)混合物。通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸發(fā)溶劑。通過使用60-120硅膠柱色譜（20%乙酸乙酯：己烷）純化粗混合物以獲得N-甲基二環(huán)己基胺。合成路線如圖3所示。

用途

N-甲基二環(huán)己基胺及其衍生物具有非常好的電致變色性能。這主要得益于它能夠在氧化時形成穩(wěn)定的自由基陽離子，再加上其本身具有較高的氧化性，從而使其具有了很好的光電活性。此外，N-甲基二環(huán)己基胺在醫(yī)藥方面的應(yīng)用主要表現(xiàn)在抗病毒、消炎等藥物的合成領(lǐng)域[5]。研究人員合成一系列抗菌化療的含有甲基二環(huán)己基胺單元的金屬有機化合物。通過微量稀釋法測定這些化合物對15種菌株的體外抗菌活性。結(jié)果證實這些有機化合物可以開發(fā)為微生物制劑，對將來的抗菌化療工作非常實用[6]。

另外，由于N-甲基二環(huán)己基胺的藍色發(fā)光屬性，成膜性好等特點，使其衍生物在光電材料領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。有研究人員設(shè)計合成三個以環(huán)己基胺為母核的衍生物。通過增加取代基甲氧基苯基上的甲氧基的個數(shù)以研究N-甲基二環(huán)己基胺的光物理性質(zhì)。通過實驗得出三個衍生物具備優(yōu)異的光物理性質(zhì)，使其可以應(yīng)用在太陽能集光材料和發(fā)光材料等能源應(yīng)用領(lǐng)域[7]。

安全性

N-甲基二環(huán)己基胺對斑馬魚體重和體長的增長具有一定的抑制效應(yīng)，50 mg/L的N-甲基二環(huán)己基胺對斑馬魚生長發(fā)育的抑制效應(yīng)顯著。其中體重反映更敏感，與N-甲基二環(huán)己基胺暴露濃度存在良好的劑量效應(yīng)關(guān)系。N-甲基二環(huán)己基胺對斑馬魚肝臟抗氧化防御系統(tǒng)具有一定損傷。隨著暴露時間的延長，SOD、CAT活性均表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢。N-甲基二環(huán)己基胺暴露后GST活性出現(xiàn)不同程度的降低。隨著N-甲基二環(huán)己基胺暴露濃度増加，SOD、CAT、GST活性均顯著降低。N-甲基二環(huán)己基胺暴露14d后，SOD、CAT、GST活性與N-甲基二環(huán)己基胺濃度之間的劑量效應(yīng)關(guān)系較明顯[8]。

N-甲基二環(huán)己基胺對斑馬魚胚胎LC50的值為92.7 mg/L，急性毒性等級為劇毒。并能導(dǎo)致斑馬魚胚胎或仔魚卵黃囊腫大、也包囊腫大、卵黃囊內(nèi)部出血、脊椎崎形等。斑馬魚不同發(fā)育時期敏感性不同。與斑馬魚成魚相比，胚胎對N-甲基二環(huán)己基胺急性毒性反應(yīng)更敏感。綜合成魚和胚胎毒性試驗結(jié)果，N-甲基二環(huán)己基胺對斑馬魚的急性毒性影響較大[9]。

參考文獻

[1] C. Koradin, M.J. McLaughlin, H. Shinde, R. Kaduskar, R. Goetz, G.M.J. Garivet, Method for preparing an enantiomerically enriched form of 3-(2-chlorothiazol-5-yl)-8-methyl-7-oxo-6-phenyl-2,3-dihydrothiazolo[3,2-a]pyrimidin-4-ium-5-olate, BASF SE, Germany . 2022, p. 49pp.

[2] C. Koradin, M.J. McLaughlin, R. Goetz, R. Kaduskar, H. Shinde, Method for preparing an enantiomerically enriched form of 3-(2-chlorothiazol-5-yl)-8-methyl-7-oxo-6-phenyl-2,3-dihydrothiazolo[3,2-a]pyrimidin-4-ium-5-olate, BASF SE, Germany . 2022, p. 25pp.; Chemical Indexing Equivalent to 179:252936 (WO).

[3] M.J. McLaughlin, C. Koradin, R. Kaduskar, H. Shinde, R. Goetz, G.M.J. Garivet, Method for preparing an enantiomerically enriched form of 2-[2-(2-chlorothiazol-5-yl)-2-hydroxy-ethyl]sulfanyl-6-hydroxy-3-methyl-5-phenyl-pyrimidin-4-one, BASF SE, Germany . 2022, p. 75pp.

[4] C. Koradin, M.J. McLaughlin, H. Shinde, R. Kaduskar, R. Goetz, G.M.J. Garivet, Method for preparing an enantiomerically enriched form of 3-(2-chlorothiazol-5-yl)-8-methyl-7-oxo-6-phenyl-2,3-dihydrothiazolo[3,2-a]pyrimidin-4-ium-5-olate, BASF SE, Germany . 2022, p. 91pp.

[5] C. Koradin, M.J. McLaughlin, R. Goetz, R. Kaduskar, H. Shinde, Method for preparing an enantiomerically enriched form of 3-(2-chlorothiazol-5-yl)-8-methyl-7-oxo-6-phenyl-2,3-dihydrothiazolo[3,2-a]pyrimidin-4-ium-5-olate, BASF SE, Germany . 2022, p. 40pp.; Chemical Indexing Equivalent to 179:252933 (EP).

[6] N. Wang, Y. Xiong, K. Liu, S. He, J. Cao, X. Zhang, J. Zhao, Q. Liu, Efficient Narrow-Band Green Light-Emitting Hybrid Halides for Wide Color Gamut Display, ACS Appl. Electron. Mater. 4(8) (2022) 4068-4076.

[7] J.W. Chung, S. Gam, Y. Lee, Y. Yun, G.H. Lee, Polymer and stretchable polymer thin film and electronic device, Samsung Electronics Co., Ltd., S. Korea . 2022, p. 30pp.

[8] T. Tang, E.P. Kolodziej, Sorption and desorption of tire rubber and roadway-derived organic contaminants in soils and representative engineered geomedium, ACS ES&T Water 2(12) (2022) 2623-2633.

[9] S. Kim, Y. Lee, E.J. Cho, Photoredox Selective Homocoupling of Propargyl Bromides, J. Org. Chem.  (2022) Ahead of Print.