N ، N'- ثنائي سيكلوهكسيل كاربودي إيميد

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

إن N , N′- ثنائي سيكلوهكسيل كاربودي إيميد (DCC أو DCCD) [1] مركب عضوي صيغته الكيميائية (C6H11N) 2C . وهو مادة صلبة بيضاء شمعية ذاترائحةحلوة.يُستخدمبشكلأساسيلربطالأحماض الأمينيةأثناءتصنيع الببتيدات. تسمح درجة انصهاره المنخفضة بصهره لسهولة التعامل معه. وهو شديد الذوبان فيثنائي كلورو الميثان،والتتراهيدروفوران،والأسيتونيتريل،وثنائيميثيل فورماميد، ولكنه غير قابل للذوبان فيالماء.

البنية والتحليل الطيفي

إن النواة C−N=C=N−C في الكربوديميدات (N=C=N) خطية، وترتبط ببنية الألين . يتمتع الجزيء بتناظر C2 مثالي .

يُظهر جزء N=C=N بصمة طيفية مميزة في الأشعة تحت الحمراء عند 2117  سم⁻¹ . [ 2 ] يُظهر طيف الرنين النووي المغناطيسي للنيتروجين -15 إزاحة مميزة قدرها 275 جزءًا في المليون باتجاه المجال المغناطيسي الأعلى لحمض النيتريك ، بينما يتميز طيف الرنين النووي المغناطيسي للكربون -13 بقمة عند حوالي 139 جزءًا في المليون باتجاه المجال المغناطيسي الأدنى من رباعي ميثيل السيلان . [ 3 ]  

تحضير

يتم إنتاج DCC عن طريق تكثيف وإزالة الكربوكسيل من سيكلوهكسيل إيزوسيانات باستخدام محفزات الفوسفين العضوية المختلفة : [ 4 ] [ 2 ] [ 5 ] [ 6 ]

2 C 6 H 11 NCO → (C 6 H 11 N) 2 C + CO 2

طرق أخرى

من الناحية الأكاديمية، يمكن استخدام أسيتات البلاديوم واليود والأكسجين لربط سيكلوهكسيل أمين وسيكلوهكسيل إيزوسيانيد . [ 7 ] وقد تم تحقيق عوائد تصل إلى 67% باستخدام هذه الطريقة:

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

تم تحضير ثنائي سيكلوهكسيل كاربودي إيميد (DCC) أيضاً من ثنائي سيكلوهكسيل يوريا باستخدام عامل حفاز لنقل الطور . يتفاعل اليوريا ثنائي الاستبدال، وكلوريد تولوين سلفونيل ، وكربونات البوتاسيوم في التولوين بوجود كلوريد بنزيل ثلاثي إيثيل الأمونيوم لإنتاج ثنائي سيكلوهكسيل كاربودي إيميد (DCC) بنسبة 50%. [ 8 ]

Phase transfer catalysis
التحفيز بنقل الطور

ردود الفعل

تكوين الأميد والببتيد والإستر

يُستخدم ثنائي سيكلوهكسيل كاربودي إيميد ( DCC ) كعامل مُجفف لتحضير الأميدات والكيتونات والنتريلات . [ 1 ] في هذه التفاعلات، يتفاعل DCC مع الماء لتكوين ثنائي سيكلوهكسيل يوريا (DCU)، وهو مركب شبه غير قابل للذوبان في معظم المذيبات العضوية وغير قابل للذوبان في الماء. وبالتالي، يُمكن إزالة معظم DCU بسهولة عن طريق الترشيح، على الرغم من أن التخلص من آثاره الأخيرة قد يكون صعبًا في المنتجات غير القطبية. يُمكن أيضًا استخدام DCC لتحويل الكحولات الثانوية . في تفاعل أسترة ستيغليش ، يُمكن أسترة الكحولات، بما في ذلك بعض الكحولات الثالثية، باستخدام حمض كربوكسيلي في وجود DCC وكمية حفزية من ثنائي ميثيل أمينو بيريدين ( DMAP) . [ 9 ]

في عملية تخليق البروتين (مثل أجهزة التخليق الصلبة Fmoc )، يُستخدم الطرف الأميني (N-terminus) غالبًا كموقع ارتباط تُضاف إليه وحدات الأحماض الأمينية . ولتعزيز خاصية جذب الإلكترونات لمجموعة الكربوكسيلات ، يجب أولًا تنشيط ذرة الأكسجين سالبة الشحنة لتصبح مجموعة مغادرة أفضل . يُستخدم ثنائي سيكلوهكسيل كاربودي إيميد (DCC) لهذا الغرض. تعمل ذرة الأكسجين سالبة الشحنة ككاشف نيوكليوفيلي ، مهاجمةً ذرة الكربون المركزية في DCC. يرتبط DCC مؤقتًا بمجموعة الكربوكسيلات السابقة، مُشكلاً وسيطًا عالي الكهرومغناطيسية، مما يجعل الهجوم النيوكليوفيلي من قِبل مجموعة الأمين الطرفية على الببتيد المتنامي أكثر فعالية.

أكسدة موفات

يؤثر ثنائي سيكلوهكسيل كاربودي إيميد (DCC) عند استخدامه مع ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO) على أكسدة فيتزنر-موفات . [ 10 ] تُستخدم هذه الطريقة لأكسدة الكحولات إلى ألدهيدات وكيتونات. على عكس الأكسدة بوساطة المعادن ، مثل أكسدة جونز ، فإن ظروف التفاعل معتدلة بما يكفي لتجنب الأكسدة المفرطة للألدهيدات إلى أحماض كربوكسيلية. عمومًا، يُترك ثلاثة مكافئات من DCC و0.5 مكافئ من مصدر البروتونات في DMSO ليتفاعلا طوال الليل في درجة حرارة الغرفة. ثم يُوقف التفاعل بإضافة حمض.

ردود فعل أخرى

  • يؤدي تفاعل الحمض مع بيروكسيد الهيدروجين في وجود DCC إلى تكوين رابطة بيروكسيد.
  • يمكن أيضًا نزع الماء من الكحولات باستخدام ثنائي سيكلوهكسيل كاربودي إيميد (DCC). يحدث هذا التفاعل عن طريق إعطاء وسيط O- أسيل يوريا أولاً، والذي يتم بعد ذلك هدرجته لإنتاج الألكين المقابل:
RCHOHCH₂R ′ + (C₆H₁₁N ) ₂C → RCH = CHR ′ + ( C₆H₁₁NH ) ₂CO

التأثير البيولوجي

يُعدّ DCC مثبطًا كلاسيكيًا لإنزيم ATP synthase . [ 12 ] يثبط DCC إنزيم ATP synthase عن طريق الارتباط بإحدى الوحدات الفرعية c والتسبب في إعاقة فراغية لدوران الوحدة الفرعية F O. [ 13 ]

أمان

يُسبب ثنائي كلورو الإيثان (DCC) طفحًا جلديًا في كثير من الأحيان. [ 1 ] أكدت دراسات التحسس الجلدي التي أُجريت على الحيوانات الحية وفقًا لمعيار منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية 429 [ 14 ] أن ثنائي كلورو الإيثان مُحسِّس قوي للجلد ، حيث أظهر استجابة عند تركيز 0.03% وزنيًا في اختبار العقدة الليمفاوية الموضعية (LLNA)، مما يضعه ضمن فئة التحسس الجلدي 1A في النظام العالمي المنسق لتصنيف المواد الكيميائية ووسمها (GHS) . [ 15 ] يُظهر تحليل المخاطر الحرارية باستخدام المسعر التفاضلي الماسح (DSC) أن ثنائي كلورو الإيثان يُشكل مخاطر انفجار ضئيلة. [ 16 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 جيفري س. ألبرت؛ أندرو د. هاميلتون؛ إيمي س. هارت؛ شياومينغ فينغ؛ ليلي لين؛ تشن وانغ (2017). "1،3-ثنائي سيكلوهكسيل كاربودي إيميد". EEROS : 1–9 . doi : 10.1002/047084289X.rd146.pub3 . ISBN 978-0-470-84289-8.
  2. 1 2 تانغ، ج.؛ موهان، ت.؛ فيركاد، ج. ج . (1994). "تخليق انتقائي وفعال لمركبات بير هيدرو-1،3،5-تريازين-2،4،6-تريون وكاربودي إيميد من الإيزوسيانات باستخدام محفزات ZP(MeNCH2CH2 ) 3N " . مجلة الكيمياء العضوية . 59 (17): 4931-4938 . doi : 10.1021/jo00096a041 .
  3. ↑ يافاري، آي.؛ روبرتس، جيه دي (1978). "مطيافية الرنين المغناطيسي النووي للنيتروجين-15. الكربوديميدات" (ملف PDF) . مجلة الكيمياء العضوية . 43 (25): 4689-4690 . doi : 10.1021/jo00419a001 .
  4. ↑ كامبل، تي دبليو؛ موناجل، جيه جيه (1963). "ثنائي فينيل كاربودي إيميد". التخليق العضوي . 43 : 31. doi : 10.15227/orgsyn.043.0031 .
  5. ^ مونجل ، جي جي (1962). "Carbodiimides. III. تحويل الإيزوسيانات إلى Carbodiimides. دراسات المحفزات ". J. أورغ. الكيمياء. 27 (11): 3851-3855 . دوى : 10.1021/jo01058a022 .
  6. ↑ تي دبليو كامبل؛ جيه جيه موناجل (1963). "ثنائي فينيل كاربودي إيميد". أورج. سينث . 43 : 31. doi : 10.15227/orgsyn.043.0031 .
  7. ↑ بري-بار، آي.؛ شوارتز، ج. (1997). "تخليق N،N-ثنائي ألكيل كاربودي إيميد عن طريق اقتران الأمينات مع إيزونيتريلات المحفز بالبلاديوم". اتصالات كيميائية . 1997 (4): 347-348 . doi : 10.1039/a606012i .
  8. ^ جازاي، زم؛ بيتنيهازي، آي. توك، L.؛ سزاجاني، ب. (1987). “تحضير الكاربوديميدات باستخدام تحفيز نقل الطور”. توليف . 1987 (5): 520–523 . دوى : 10.1055/s-1987-27992 .
  9. ↑ نايسز، ب.؛ ستيغليش، و. (1985). "أسترة الأحماض الكربوكسيلية باستخدام ثنائي سيكلوهكسيل كاربودي إيميد/4-ثنائي ميثيل أمينو بيريدين: فومارات ثالثي بوتيل إيثيل". التخليق العضوي . 63 : 183. doi : 10.15227/orgsyn.063.0183 .
  10. ^ جون جي موفات (1967). "الكولان-24-آل". منظمة. موالفة . 47 : 25. دوى : 10.15227/orgsyn.047.0025 .
  11. ↑ بهانداري، سوميتا؛ راي، سوبرابهات (17 يونيو 1997). "تخليق جديد لكيتونات ثنائي البنزيل عن طريق تكثيف حمض فينيل أسيتيك المحفز بواسطة ثنائي سيكلوهكسيل كاربودي إيميد". اتصالات تركيبية . 28 (5): 765-771 . doi : 10.1080/00032719808006472 .
  12. ↑ هونغ إس، بيدرسن بي إل (2008). "إنزيم ATP synthase وتأثيرات المثبطات المستخدمة لدراسة دوره في صحة الإنسان، والأمراض، ومجالات علمية أخرى" . مجلة علم الأحياء الدقيقة والجزيئية . 72 (4): 590-641 . doi : 10.1128/MMBR.00016-08 . PMC 2593570. PMID 19052322 .  
  13. ↑ توي م، نوجي هـ (2013). "تحليل جزيئي منفرد لإنزيم F0F1 - ATP synthase المثبط بواسطة N , N - dicyclohexylcarbodiimide" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 288 (36): 25717–25726 . doi : 10.1074/jbc.M113.482455 . PMC 3764779. PMID 23893417 .  
  14. ↑ منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية (2010). الاختبار رقم 429: تحسس الجلد: فحص العقد اللمفاوية الموضعية . باريس: منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية.
  15. ↑ غراهام، جيسيكا سي؛ تريجو-مارتن، أليخاندرا؛ تشيلتون، مارتن إل؛ كوستال، جاكوب؛ بيركو، جويل؛ بيوتنر، غريغوري إل؛ بروين، أوما إس؛ دولان، ديفيد جي؛ غوميز، ستيفن؛ هيليغاس، جيد؛ نيكوليت، جون؛ شميتز، ماثيو (2022-06-20). "تقييم المخاطر الصحية المهنية لمقترنات الببتيد" . البحوث الكيميائية في علم السموم . 35 (6 ) : 1011-1022 . doi : 10.1021/acs.chemrestox.2c00031 . ISSN 0893-228X . PMC 9214767. PMID 35532537 .   
  16. ↑ سبيري، جيفري ب.؛ مينتير، كريستوفر ج.؛ تاو، جينغ يا؛ جونسون، ريبيكا؛ دوزغونر، رمزي؛ هوكسورث، مايكل؛ أوك، سامانثا؛ ريتشاردسون، بول ف.؛ بارنهارت، ريتشارد؛ بيل، ديفيد ر.؛ جيوستو، روبرت أ.؛ ويفر، جون د. (21-09-2018). "تقييم الثبات الحراري لكواشف اقتران الببتيد شائعة الاستخدام في صناعة الأدوية" . بحوث وتطوير العمليات العضوية . 22 (9): 1262-1275 . doi : 10.1021/acs.oprd.8b00193 . ISSN 1083-6160 . 
  • يمكن الاطلاع على مثال ممتاز لهذه الآلية هنا:تمت أرشفة هذه الصفحة بتاريخ 13 مارس 2005 في موقع Wayback Machine .