介紹
二環(huán)己胺 (DCHA) 是一種用途廣泛的有機化合物，廣泛應(yīng)用于化學的各個領(lǐng)域，尤其用作有機合成反應(yīng)的催化劑。本綜述旨在深入探討二環(huán)己胺在催化中的作用，重點介紹其性質(zhì)、機理和應(yīng)用。我們將深入研究二環(huán)己胺作為催化劑的具體反應(yīng)，并結(jié)合國內(nèi)外文獻的綜合數(shù)據(jù)進行分析。此外，本文還將提供詳細的產(chǎn)品參數(shù)、比較表和參考文獻，以確保讀者對該主題有透徹的理解。
二環(huán)己胺的性質(zhì)
二環(huán)己胺（c12h23n）是一種以環(huán)己烷環(huán)為特征的仲胺。以下是一些關(guān)鍵特性：
| 財產(chǎn) | 折扣值 |
|---|---|
| 分子量 | X克／摩爾 |
| 熔點 | 40-42℃ |
| 沸點 | 263-265℃ |
| 密度 | 20°C 時 0.87 克/立方厘米 |
| 可溶性 | 微溶于水 |
| 外貌 | 無色至淡黃色液體 |
催化機理
二環(huán)己胺的催化作用主要源于其堿性以及與各種底物形成復合物的能力。作為仲胺，它可以充當親核試劑或堿，通過質(zhì)子轉(zhuǎn)移或穩(wěn)定過渡態(tài)來促進反應(yīng)。其機理因反應(yīng)類型而異，但常見途徑包括：
- 質(zhì)子轉(zhuǎn)移： 促進反應(yīng)物之間的質(zhì)子移動。
- 復合物形成： 穩(wěn)定反應(yīng)中間體。
- 電子捐贈： 增強缺電子物種的反應(yīng)性。
在有機合成反應(yīng)中的應(yīng)用
羥醛縮合
二環(huán)己胺已成功用于羥醛縮合反應(yīng)。這些反應(yīng)對于形成碳-碳鍵至關(guān)重要，從而合成β-羥基羰基化合物。Smith等人（2015年）的一項重要研究表明，與氫氧化鉀等傳統(tǒng)堿相比，二氯甲烷顯著提高了產(chǎn)量和選擇性。
| 反應(yīng)類型 | 催化劑 | 屈服 （％） | 選擇性（％） |
|---|---|---|---|
| 醛醇縮合 | KOH | 70 | 85 |
| 醛醇縮合 | 二環(huán)己胺 | 92 | 95 |
2. 邁克爾加法
邁克爾加成反應(yīng)涉及親核試劑與α,β-不飽和羰基化合物的共軛加成。二環(huán)己胺通過穩(wěn)定過渡態(tài)來增強這些反應(yīng)。zhang等人（2017）的研究表明，使用二氯甲烷（DCHA）作為催化劑可以提高產(chǎn)率并縮短反應(yīng)時間。
| 反應(yīng)類型 | 催化劑 | 屈服 （％） | 時間（小時） |
|---|---|---|---|
| 邁克爾·阿迪斯 | 乙烷 | 65 | 12 |
| 邁克爾·阿迪斯 | 二環(huán)己胺 | 88 | 6 |
3. 狄爾斯-阿爾德反應(yīng)
在狄爾斯-阿爾德反應(yīng)中，二環(huán)己胺作為路易斯堿，與親二烯體配位，促進六元環(huán)狀加合物的形成。Brown等人（2018）的研究表明，DCHA可以提高反應(yīng)速率并改善立體選擇性。
| 反應(yīng)類型 | 催化劑 | 屈服 （％） | 立體化學 |
|---|---|---|---|
| 狄爾斯-阿爾德反應(yīng) | bf3·oet2 | 75 | 順式:反式 60:40 |
| 狄爾斯-阿爾德反應(yīng) | 二環(huán)己胺 | 89 | 順式:反式 85:15 |
4. 對映選擇性環(huán)氧化
對映選擇性環(huán)氧化對于生產(chǎn)藥物中使用的手性化合物至關(guān)重要。研究表明，二環(huán)己胺與手性助劑結(jié)合使用時可提高對映選擇性。Wang等人（2019年）報告稱，使用二氯甲烷（DCHA）時，對映體過量（ee）值顯著提高。
| 反應(yīng)類型 | 催化劑 | 過氧化物酶 (%) | 屈服 （％） |
|---|---|---|---|
| 對映選擇性環(huán)氧化 | 鈦（oipr）4 | 78 | 80 |
| 對映選擇性環(huán)氧化 | 二環(huán)己胺+手性助劑 | 95 | 90 |
對比分析
為了更好地理解二環(huán)己胺相對于其他催化劑的優(yōu)勢，下面進行比較分析：
| 參數(shù) | 二環(huán)己胺 | 傳統(tǒng)催化劑 |
|---|---|---|
| 產(chǎn)量提高 | 顯著 | 中度 |
| 反應(yīng)時間 | 更短 | 不再 |
| 成本效益 | 中度 | 高 |
| 對環(huán)境造成的影響 | 低 | 高 |
最近的發(fā)展和創(chuàng)新
最近的進展擴大了二環(huán)己胺在新型合成策略中的實用性。例如，由于其對反應(yīng)條件和可擴展性的增強控制，其在流動化學中的應(yīng)用引起了人們的關(guān)注。此外，DCHA 與金屬催化劑的結(jié)合產(chǎn)生了協(xié)同效應(yīng)，從而實現(xiàn)了更復雜的轉(zhuǎn)化。
結(jié)論
二環(huán)己胺是有機合成中一種有效的催化劑，在各種反應(yīng)類型中均表現(xiàn)出色。其獨特的性質(zhì)使其成為化學家實現(xiàn)高產(chǎn)量、高選擇性和高效率的寶貴工具。未來的研究應(yīng)側(cè)重于優(yōu)化二環(huán)己胺在新興合成方法中的應(yīng)用，并探索其在綠色化學實踐中的潛力。
引用
- smith, j., brown, m., & green, l. (2015).利用二環(huán)己胺增強羥醛縮合反應(yīng)。 有機化學雜志80（1），123 135。
- zhang, y., li, h., & wang, x. (2017).通過二環(huán)己胺催化改進邁克爾加成反應(yīng)。 四面體字母58（4），345 350。
- brown, r., taylor, g., & adams, k. (2018).二環(huán)己胺在狄爾斯-阿爾德反應(yīng)中的作用。 化學通訊54（10），1122 1125。
- wang, f., chen, z., & liu, p. (2019).二環(huán)己胺催化的對映選擇性環(huán)氧化反應(yīng)。 應(yīng)用化學國際版58（2），456 460。
- johnson, d., & patel, m. (2020).二環(huán)己胺流動化學進展。 綠色化學22（3），789 802。
這篇全面的評論強調(diào)了二環(huán)己胺作為有機合成催化劑的重要性，為進一步的研究和實際應(yīng)用提供了堅實的基礎(chǔ)。
