N,N'-dicyklohexylkarbodiimid

N,N'-dicyklohexylkarbodiimid
Strukturní vzorec
Model molekuly
Obecné
Systematický název	N,N′-dicyklohexylmethandiimin
Ostatní názvy	DCC
Sumární vzorec	C13H22N2
Vzhled	bílé krystaly[1]
Identifikace
Registrační číslo CAS	538-75-0
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)	208-704-1
PubChem	10868
SMILES	N(=C=N\C1CCCCC1)\C2CCCCC2
InChI	1S/C13H22N2/c1-3-7-12(8-4-1)14-11-15-13-9-5-2-6-10-13/h12-13H,1-10H2
Vlastnosti
Molární hmotnost	206,33 g/mol
Teplota tání	34,5 °C (307,6 K)[1]
Teplota varu	122 až 124 °C (395 až 397 K) (0,8 kPa)[1]
Rozpustnost ve vodě	rozkládá se[1]
Bezpečnost
GHS05 GHS06 GHS07 [1] Nebezpečí[1]
H-věty	H302 H311 H317 H318[1]
P-věty	P261 P264 P270 P272 P280 P301+312 P302+352 P305+351+338 P310 P312 P321 P322 P330 P333+313 P361 P363 P405 P501[1]
Teplota vzplanutí	nad 113 °C (386 K)[1]
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

N,N′-Dicyklohexylkarbodiimid (zkráceně DCC nebo DCCD)^[2] je organická sloučenina se vzorcem (C₆H₁₁N)₂C, používaná na spojování aminokyselin při umělé syntéze peptidů. Díky nízké teplotě tání lze tuto látku roztavit a tím usnadnit nakládání s ní. Rozpouští se v dichlormethanu, tetrahydrofuranu, acetonitrilu a dimethylformamidu, ve vodě je nerozpustná.

Struktura a spektroskopie

C-N=C=N-C jádro karbodiimidů (N=C=N) je lineární, se strukturou podobnou propadienu. Molekula je  symetrická.

Skupinu N=C=N lze identifikovat pomocí infračervené spektroskopie, kde má charakteristickou absorpci při 2117 cm⁻¹.^[3] V ¹⁵N NMR má posun 275 ppm od kyseliny dusičné a 139 ppm od TMS.^[4]

Příprava

DCC se dá připravit několika způsoby. Jedním z nich je reakce cyklohexanaminu s isokyancyklohexanem za přítomnosti octanu palladnatého, jodu a kyslíku, která má výtěžnost 67 %.^[5]

C₆H₁₁NH₂ + C₆H₁₁NC + O₂ → (C₆H₁₁N)₂C + H₂O

Byůla také popsána kondenzace dvou isokyanátů za použití OP(MeNCH₂CH₂)₃N jako katalyzátoru, která má 92% výtěžnost:^[3]

DCC lze rovněž připravit z dicyklohexylmočoviny s využitím katalyzátoru fázového přenosu. Dicyklohexylmočovina reaguje s arensulfonylchloridem a uhličitanem draselným v toluenu za přítomnosti benzyltriethylamoniumchloridu, přičemž se tvoří DCC s 50% výtěžností.^[6]

Reakce

Tvorba amidů, esterů a peptidů

DCC lze použít jako dehydratační činidlo při přípravě amidů, ketonů a nitrilů.^[2] Při těchto reakcich se DCC hydratuje na dicyklohexylmočovinu (DCU), která je nerozpustná ve většině organických rozpouštědel a nerozpouští se ani ve vodě. DCU lze tak oddělit filtrací, i když může být obtížné oddělit jejich zbytky od nepolárních látek. DCC lze použít k obrácení chirality sekundárních alkoholů. Při Steglichově esterifikaci se esterifikují alkoholy, i některé terciární, reakcí s karboxylovou kyselinou za přítomnosti DCC a katalytického množství 4-dimethylaminopyridinu.^[7]

Při syntéze bílkovin (například s využitím fluorenylmethyloxykarbonylové skupiny se připojují aminokyseliny na N-konec peptidového řetězce; k navýšení elektrofility karboxylové skupiny se používá aktivace záporně nabitého kyslíku lepší odcházející skupinou, k tomuto účelu slouží DCC. Záporně nabitý kyslík se chová jako nukleofil, který reaguje s centrálním uhlíkem DCC. Tím dojde k napojení DCC na karboxylátovou skupinu, čímž vznikne vysoce elektrofilní meziprodukt, který usnadní nukleofilní reakci koncové aminoskupiny.

Pfitznerova-Moffattova oxidace

Za přítomnnosti dimethylsulfoxidu (DMSO) DCC usnadňuje Pfitznerovu-Moffattovu oxidaci.^[8]

Tímto způsobem se oxidují alkoholy na aldehydy a ketony. Na rozdíl od oxidací řízených kovy, jako je Jonesova oxidace, při ní nedochází k „přeoxidování“ na karboxylové kyseliny. Obvykle se používají tři ekvivalenty DCC a 0,5 ekvivalentu zdroje protonů v DMSO. Reakce se ukončuje přidáním kyseliny.

Ostatní reakce

• Reakcí kyseliny s peroxidem vodíku za přítomnosti DCC vzniká peroxidová vazba
• Pomocí DCC lze dehydratovat i alkoholy. Při této reakci se nejprve tvoří O-acylmočovina jako meziprodukt, u kterého proběhne hydrogenolýza za vzniku alkenu:

RCH(OH)CH₂R' + (C₆H₁₁N)₂C → RCH=CHR' + (C₆H₁₁NH)₂CO

• Sekundární alkoholy mohou být přeměněny na opačný stereoizomer reakcí s esterem kyseliny mravenčí a následným zmýdelněním. Sekundární alkohol se smísí s DCC, kyselinou mravenčí a silnou zásadou, jako je například methoxid sodný.

Biologické účinky

DCC funguje jako inhibitor ATP syntázy,^[9] váže se na jednu z jejich c podjednotek a stericky zabraňuje otočení F_O podjednotky.^[10]

Bezpečnost

DCC může způsobovat vyrážku.^[2]

Odkazy

Související články

• Karbodiimid

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu N,N'-dicyklohexylkarbodiimid na Wikimedia Commons

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku N,N'-Dicyclohexylcarbodiimide na anglické Wikipedii.