反-(1R,2R)-N,N'-二甲基1,2-環(huán)己烷二胺，英文名為Trans-(1R,2R)N,N'-Dimethyl-cyclohexane-1,2-diamine，常溫常壓下為無色或者淺黃色液體。反-(1R,2R)-N,N'-二甲基1,2-環(huán)己烷二胺，具有典型的胺的氣味，可用作有機合成配體與醫(yī)藥化學中間體，多用于藥物分子的合成和生物活性分子的衍生化。該化合物在有機合成方法學研究中常作為有機配體，可以和常見的過渡金屬鈀，鉑等進行絡(luò)合生成活性催化物種參與有機反應(yīng)。
合成方法
圖1 反-(1R,2R)-N,N'-二甲基1,2-環(huán)己烷二胺的合成路線
在空氣氛圍下，于0℃環(huán)境往一個干燥的反應(yīng)燒瓶中加入反式環(huán)己烷二胺（20.0mmol）在甲苯（30ml）中的懸浮液，然后在攪拌的情況下往反應(yīng)體系中加入氫氧化鈉固體（1.92g，48.0mmol，2.4當量）的水溶液和氯甲酸甲酯（58.0mmol，2.4當量），在室溫下將所得混合物攪拌20小時。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)混合物過濾以除去不溶性固體沉淀并用二氯甲烷（15毫升）洗滌固體，然后向所得的濾液中加入水（25毫升），將水層和有機層進行分離，再用氯仿（2 x15毫升）萃取水層兩次。合并所有的有機層并將合并的有機物在無水硫酸鈉上干燥，過濾除去干燥劑并將所得的濾液在減壓下濃縮除去有機溶劑即可得到目標產(chǎn)物分子反-(1R,2R)-N,N'-二甲基1,2-環(huán)己烷二胺。[1]
圖2 反-(1R,2R)-N,N'-二甲基1,2-環(huán)己烷二胺的合成路線
在一個500毫升的三頸圓底燒瓶中加入LiAlH4（8.8克，0.23摩爾），用氬氣吹掃燒瓶，然后向燒瓶中加入四氫呋喃（250毫升），將所得懸浮液冷卻至0℃。在0.5小時內(nèi)將反式-N,N'-二甲?；?1,2-環(huán)己烷二胺（11.6克）加入到上述所得的懸浮液中。用油浴取代冷卻浴在65℃下，將略微渾濁的無色溶液加熱24小時。將得到的白色懸浮液冷卻至0℃，然后往反應(yīng)體系中滴加水(10mL)和20%的NaOH水溶液(75mL)，在室溫下將所得的膠狀懸浮液攪拌1小時。將得到的膠狀懸浮液與硅藻土（35克）混合，用THF（500毫升）過濾所得到的膠狀懸浮液，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法濃縮無色的濾液。將殘余物溶于10%鹽酸水溶液（100毫升）和水（100毫升）的混合物溶液中，用二氯甲烷（3x~200mL）萃取所得溶液，再用20%的NaOH水溶液（100 mL）對水相進行堿化。用二氯甲烷萃取水相（3x~200 mL），合并所有的有機相并濃縮，將所得的殘余物在真空下蒸餾即可得到反-(1R,2R)-N,N'-二甲基1,2-環(huán)己烷二胺。[2]
用途
反-(1R,2R)-N,N'-二甲基1,2-環(huán)己烷二胺可用作手性氮配體，參與有機反應(yīng)方法學基礎(chǔ)研究，也可用于藥物分子的合成與修飾。在有機合成轉(zhuǎn)化中，反-(1R,2R)-N,N'-二甲基1,2-環(huán)己烷二胺含有兩個具有配位能力的氮原子，可以和過渡金屬和膦中心進行絡(luò)合，生成各種金屬絡(luò)合物以及氮膦化合物，常見的金屬有金屬鈷，鉑，鋅以及鈀。此外，該化合物還可以和缺電子的硼單元進行絡(luò)合反應(yīng)，得到相應(yīng)的氮絡(luò)合的硼烷化合物。反-(1R,2R)-N,N'-二甲基1,2-環(huán)己烷二胺中的氮原子除了具有配位能力，還具有較強的親核能力，可以和鹵代烴進行親核取代反應(yīng)得到相應(yīng)的三級胺或者季銨鹽產(chǎn)物。
圖3 反-(1R,2R)-N,N'-二甲基1,2-環(huán)己烷二胺與硼烷絡(luò)合反應(yīng)
將一個干燥的反應(yīng)燒瓶進行氮氣置換使之體系充滿氮氣，然后將其轉(zhuǎn)移至-78度冷井中，往反應(yīng)體系中加入反-(1R,2R)-N,N'-二甲基1,2-環(huán)己烷二胺和干燥的四氫呋喃作溶劑，通過注射器將硼烷二甲硫醚絡(luò)合物（0.33毫升，1當量，3.5毫摩爾）加入到反應(yīng)體系中。所得的反應(yīng)混合物在2小時內(nèi)緩慢升至室溫。反應(yīng)結(jié)束后，在氮氣氛圍下將反應(yīng)混合物抽干得到一種淡黃色的油，即為目標產(chǎn)物。[3]
參考文獻
[1] Bilke, Julia L. and O'Brien, Peter Journal of Organic Chemistry, 73(16), 6452-6454; 2008
[2] Strieter, Eric R. et al Journal of the American Chemical Society, 127(12), 4120-4121; 2005
[3] Wallis, Christopher J. et al Chemistry - A European Journal, 21(37), 13080-13090; 2015