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1,2-Diaminocyclohexane

Le 1,2-diaminocyclohexane ou DACH est un composé organique de la famille des diamines consistant en un cycle cyclohexane substitué par deux fonctions amine sur deux atomes de carbone adjacents (vicinaux).

1,2-Diaminocyclohexane
Image illustrative de l’article 1,2-Diaminocyclohexane
Structure des énantiomÚres de la trans-1,2-diaminocyclohexane (en haut): (R,R)-1,2-diaminocyclohexane (à droite) et (S,S)-1,2-diaminocyclohexane (à gauche), et cis-1,2-diaminocyclohexane ou (R,S)-1,2-diaminocyclohexane ou méso-1,2-diaminocyclohexane (en bas)
Identification
Nom UICPA 1,2-Diaminocyclohexane
Synonymes

DACH
1,2-Cyclohexanediamine

No CAS 694-83-7 (mélange trans et cis)
1121-22-8 (racémique trans)
1436-59-5 (isomÚre cis ou méso)
20439-47-8 (Ă©nantiomĂšre (R,R)-(–))
21436-03-3 (Ă©nantiomĂšre (S,S)-(+))
No ECHA 100.010.707
No CE 211-776-7 (mélange)
No RTECS GU8749500 (mélange)
PubChem 4610 (mélange)
43806 (-)
479307 (+)
SMILES
Apparence Liquide incolore d'odeur ammoniacale[1]
Propriétés chimiques
Formule C6H14N2 [IsomĂšres]
Masse molaire[2] 114,188 8 ± 0,006 2 g/mol
C 63,11 %, H 12,36 %, N 24,53 %,
pKa 11,3 à 20 °C, cc= 5g/l in H2O[1]
Propriétés physiques
T° fusion 2-15 °C[1]
14-15 °C[3]
T° ébullition 183 °C à 1013 hPa[1]
92-93 °C à 18 mmHg[4] - [5]
79-81 °C à 15 mmHg[3]
104-110 °C à 40 mmHg[6]
Solubilité soluble dans l'eau à 20 °C[1]
Masse volumique 0,95 g·cm-3 à 20 °C[1]
0,951-0,952 g·cm-3 à 25 °C[3] - [5]
Point d’éclair 70 °C[4] - [1]
Pression de vapeur saturante 0,51 hPa à 20 °C, 11,5 hPa à 70 °C, 346,6 hPa à 150 °C[1]
0,4 mmHg à 20 °C[4] - [3] - [5]
Propriétés optiques
Indice de réfraction = 1,489-1,49[4] - [3]
Pouvoir rotatoire = −25°, c = 5 in 1 M HCl pour l'Ă©nantiomĂšre (R,R)-(-)[7]
= +25°, c = 5 in 1 M HCl pour le (S,S)-(+)[6]
Précautions
SGH[1] - [4]
SGH05 : Corrosif
H290, H314, H317, P280, P302+P352, P305+P351+P338 et P309+P310
Transport[1] - [4]
-
Écotoxicologie
DL50 4,456 mg/kg (souris, oral)[1]
CL50 200 mg/l (Leuciscus idus,48h, DIN38412, p.15)[1]
LogP 0,09 (eau/octanol)[1]

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Stéréoisomérie et nomenclature

Les deux groupes amine en position 1,2 font apparaßtre deux centres stéréogÚnes dans la molécule de 1,2-diaminocyclohexane. Ce sont les deux atomes de carbone, donc asymétriques, qui portent les amines. Formellement, il devrait donc y avoir 22 = 4 stéréoisomÚres. Cependant, le 1,2-diaminocyclohexane possÚde un axe de symétrie d'ordre 2 (C2) passant par le milieu de la liaison entre les deux carbones asymétriques et le milieu de la liaison de l'autre cÎté du cycle, entre C4 et C5, donc une des deux paires d'énantiomÚres n'en est pas une car le (1R,2S)-1,2-diaminocyclohexane est identique au (1S,2R)-1,2-diaminocyclohexane ; c'est un composé méso.

Le 1,2-diaminocyclohexane consiste donc en le mĂ©lange d'une paire d'Ă©nantiomĂšre et du composĂ© mĂ©so. Pratiquement, le composĂ© mĂ©so est appelĂ© cis-1,2-diaminocyclohexane tandis que le racĂ©mique est appelĂ© trans-1,2-diaminocyclohexane et est donc composĂ© des Ă©nantiomĂšres (R,R)-(–)-1,2-diaminocyclohexane et (S,S)-(+)-1,2-diaminocyclohexane.

SynthĂšse

Un mĂ©lange de cis et trans-1,2-diaminocyclohexane peut ĂȘtre obtenu par hydrogĂ©nation d'o-phĂ©nylĂšnediamine.

Le 1,2-diaminocyclohexane peut ĂȘtre aussi obtenu via une rĂ©action de rĂ©arrangement de Curtius sur l'acide cyclohexan-1,2-dioĂŻque[8]. Lorsque l'acide trans-1,2-cyclohexane dicarboxylique est utilisĂ© en tant que matĂ©riau de dĂ©part, les groupes amino dans le produit sont Ă©galement disposĂ©s en position trans. À partir de l'acide cis-1,2-cyclohexanedicarboxylique (acide mĂ©so-1,2-cyclohexanedicarboxylique), le cis-1,2-diaminocyclohexane (mĂ©so-1,2-diaminocyclohexane) est obtenue de maniĂšre analogue.

Les Ă©nantiomĂšres du racĂ©mique trans peuvent ĂȘtre rĂ©solus en utilisant les sels diastĂ©rĂ©oisomĂšres qu'ils forment avec de l'acide tartrique optiquement pur[9].

Utilisation

Via des rĂ©actions de condensation avec des α,ÎČ-dicĂ©tones, le 1,2-diaminocyclohexane peut ĂȘtre utilisĂ© pour la synthĂšse de pyrazines. L'Ă©limination de deux molĂ©cules d'eau sur les intermĂ©diaires obtenus par condensation forme des diimines, qui peuvent ensuite ĂȘtre oxydĂ©s en pyrazines.

Par condensation avec des acides carboxyliques activĂ©s par estĂ©rification (estĂ©rification de Steglich) ou des chlorures d'acyle, des diamides peuvent ĂȘtre prĂ©parĂ©s. Cette rĂ©action est utilisĂ©e par exemple dans la synthĂšse des ligands de Trost[10] - [11].

SynthĂšse d'un ligand de Trost

De la mĂȘme façon, DACH peut aussi conduire avec deux Ă©quivalents d'un dĂ©rivĂ© du salicylaldĂ©hyde Ă  un dĂ©rivĂ© du salen[12]. Ces ligands tĂ©tradentĂ©s forment aussi des complexes de cobalt II ou de manganĂšse III[9], qui sont utilisĂ©s comme transporteurs d'oxygĂšne, par exemple, dans des Ă©poxydations de Jacobsen.

Enfin, le 1,2-diaminocyclohexane peut ĂȘtre utilisĂ© directement comme ligand bidentĂ© en chimie des complexes mĂ©talliques. Ainsi l'oxaliplatine, figurĂ© ci-dessous, est un mĂ©dicament anti-cancĂ©reux.

Structure de l'oxaliplatine

Notes et références

  1. « Fiche 1,2-Diaminocyclohexane », Merck [PDF].
  2. Masse molaire calculĂ©e d’aprĂšs « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. Fiche Sigma-Aldrich du composé (±)-trans-1,2-Diaminocyclohexane 99%.
  4. Fiche Sigma-Aldrich du composé 1,2-Diaminocyclohexane, mixture of cis and trans, 99%.
  5. Fiche Sigma-Aldrich du composé cis-1,2-Diaminocyclohexane 97%.
  6. Fiche Sigma-Aldrich du composé (1S,2S)-(+)-1,2-Diaminocyclohexane 98%.
  7. Fiche Sigma-Aldrich du composĂ© (1R,2R)-(−)-1,2-Diaminocyclohexane 98%, ee=99%.
  8. Heinrich Otto Wieland, Otto Schlichting, Werner von Langsdorff, Hoppe-Seyler’s Zeitschrift fĂŒr physiologische Chemie, 1926, vol. 161, p. 76. (ISSN 0018-4888).
  9. Jay F. Larrow and Eric N. Jacobsen, (R,R)-N,N'-Bis(3,5-di-tert-butylsalicylidene)-1,2-cyclohexanediamino manganese(III) chloride, a highly enantioselective epoxidation catalyst., Org. Synth., 2004, Coll. vol. 10, p. 96.
  10. (en) Barry M. Trost, Michelle R. Machacek et Aaron Aponick, « Predicting the Stereochemistry of Diphenylphosphino Benzoic Acid (DPPBA)-Based Palladium-Catalyzed Asymmetric Allylic Alkylation Reactions: A Working Model », Accounts of Chemical Research, vol. 39, no 10,‎ , p. 747–760 (ISSN 0001-4842 et 1520-4898, DOI 10.1021/ar040063c, lire en ligne, consultĂ© le )
  11. (en) Barry M. Trost, « Asymmetric Allylic Alkylation, an Enabling Methodology », The Journal of Organic Chemistry, vol. 69, no 18,‎ , p. 5813–5837 (ISSN 0022-3263 et 1520-6904, DOI 10.1021/jo0491004, lire en ligne, consultĂ© le )
  12. Konstantin P. Bryliakov, Evgenij P. Talsi, Titanium-Salan-Catalyzed Asymmetric Oxidation of Sulfides and Kinetic Resolution of Sulfoxides with H2O2 as the Oxidant, European Journal of Organic Chemistry, 2008, vol. 16, p. 3369-3376. DOI 10.1002/ejoc.200800277 .
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