(R,R)-1,2-双(甲磺酰基氧基甲基)环己烷的合成及其应用

简介

(R,R)-1,2-双(甲磺酰基氧基甲基)环己烷用作橡胶、涂料、清漆的溶剂，胶粘剂的稀释剂、油脂萃取剂。因本品的毒性小，故常代替苯用于脱油脂、脱润滑脂和脱漆[1]。此外，(R,R)-1,2-双(甲磺酰基氧基甲基)环己烷也可以用于制造尼龙的单体己二酸、己二胺和己内酰胺，以及制造环己醇、环己酮的原料。还可以用作分析试剂，如作溶剂，色谱分析标准物质。而且(R,R)-1,2-双(甲磺酰基氧基甲基)环己烷多用于有机合成和无机化学中，比如络合滴定铜、铁、硅、铝、钙、镁等[2-3]。作为色谱分析标准物，(R,R)-1,2-双(甲磺酰基氧基甲基)环己烷经常用作光刻胶溶剂。在天然产物化学行，(R,R)-1,2-双(甲磺酰基氧基甲基)环己烷可用于精油的萃取。除此之外，(R,R)-1,2-双(甲磺酰基氧基甲基)环己烷还可用作清洗去油剂[4]。

 图1 (R,R)-1,2-双(甲磺酰基氧基甲基)环己烷的结构式。

合成

图2 (R,R)-1,2-双(甲磺酰基氧基甲基)环己烷的合成路线[5]。

步骤1：全浓缩，残余物用甲基叔丁基醚（MTBE，1000mL）稀释，向其中加入碳酸氢钠溶液。分离有机层并用水和盐水溶液洗涤。将有机层完全蒸馏以提供8。将残余物溶于新鲜甲醇（1040mL）中，并加入甲醇钠（28g，519.4mmol）。将反应物质回流4h，并在减压下完全蒸馏甲醇。向残余物中加入13%NaOH水溶液（2000mL）。反应质量在75°C下保持3-4小时，并冷却至0-5°C。在0-5°C下，用浓HCl（900 mL）将反应质量pH调节至2.0。过滤所得固体，用过量水（1500mL）洗涤湿滤饼并在减压下干燥得到中间体体。

步骤2：红色Al（70%甲苯溶液）（134 g，460 mmol）添加到0-5°C氮气气氛下10（16 g，93 mmol）THF（160 mL）溶液中。将反应混合物回流5小时，将混合物冷却至0-5℃，然后加入20%NaOH水溶液（320 mL）。使反应温度升温至室温，并将反应搅拌1小时。用甲苯萃取，在减压下将有机层浓缩至干。将残余物冷却至0-5℃。向残留物中加入DCM（2.4 mL）和正己烷（40 mL），并在0-5°C下搅拌30分钟并过滤。米白色纯色。收率：85.2%。

步骤3：0-5°C下，将甲烷磺酰氯（12 mL，150 mmol）添加到DCM（100 mL）和TEA（25.0 mL，170 mmol）中的混合液中。然后将其置于室温。将反应混合物搅拌2小时并用DCM（50mL）稀释。将化合物萃取到DCM中，用水洗涤，并用无水Na2SO4干燥。减压蒸馏DCM层，使用正己烷（100mL）进一步纯化所得(R,R)-1,2-双(甲磺酰基氧基甲基)环己烷。收率：92%。对映体过量（ee）：99.43%。[α] D 20=-27.5°（C=4%，20°C时为苯）；点燃。[α] D 24:5=-29.2°（C=4%，20°C时为苯）。[16] 1H NMR（CDCl3，400 MHz）：δ4.35（d，J=10 Hz，1H），4.18（d，J=10 Hz），3.03（s，3H），1.82-1.78（m，2H），1.71（m，1H，1.29-1.27（m，2H）。13C NMR（DMSO d6，400 MHz）：72.1，37.0，36.3，28.3，24.7。

应用

(R,R)-1,2-双(甲磺酰基氧基甲基)环己烷是一种用途较广的有机原料，在有机合成工业中，是基础原料;同时还可用于生产润滑剂、增塑剂[6]。(R,R)-1,2-双(甲磺酰基氧基甲基)环己烷也可用于医药等方面,还可用于液晶材料、可降解功能高分子材料，香料、润滑油、油墨、涂料、化妆品、增塑剂及各种添加剂等的生产[7-9]。还可用于多种有机中间体的合成。(R,R)-1,2-双(甲磺酰基氧基甲基)环己烷可与有机酸、异氰酸盐、酸酐反应，形成不同类型的衍生物。改性合成的低熔点和生物可降解聚酯用于食品外包装、高档纤维、电工绝缘材料。这些改性分子用于生产橡胶、弹性纤维、人造皮革汽车配件[10-11]。此外，(R,R)-1,2-双(甲磺酰基氧基甲基)环己烷也可用于聚酯增塑剂，具有高耐挥发、耐低温性、耐水性及耐油性的功能[12]。

参考文献

[1] A.Y. Chen, Jr., L. Riter, P. Jensen, M.R. Shepard, Development and Validation of a LC-MS/MS method for measuring Mesotrione and its metabolites in crop residues, American Chemical Society, 2021, p. No pp. given.

[2] K.L. Granberg, G. Bergonzini, H.F. Bergstroem, S.J. Bostroem, H. Graden, L.J.A. Ulander, S. Sakamaki, R. Fuchigami, Y. Niwa, M. Fujio, 4-(2-Fluoro-4-methoxy-5-(3-(((1-methylcyclobutyl)methyl)carbamoyl)bicyclo[2.2.1]heptan-2-yl)carbamoyl)phenoxy)-1-methylcyclohexane-1-carboxylic acid derivatives and similar compounds as RXFP1 modulators for the treatment of heart failure and their preparation, AstraZeneca AB, Swed. . 2022, p. 647pp.

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[9] Y.S. Seo, J.C. Kook, J.W. Kim, S.W. Noh, J.H. Cho, W.J. Lee, D.Y. Jung, M.G. Kang, Method of preparation of mesotrione, LG Chem Ltd., S. Korea; Farm Hannong Co., Ltd. . 2022, p. 8pp.

[10] D.W. Sheppard, J.P. Tierney, A. Mandabi, W. Schmidt, S. Levanto, J.N. Hamblin, R.J. Bull, I. Alroy, W. Mansour, M. Klepfish, Y. Wang, H. Li, Preparation of substituted N-thiazolyl benzamides as collagen 1 translation inhibitors and methods of use thereof, Anima Biotech Inc., USA . 2021, p. 350pp.

[11] Q. Ye, N. Lajkiewicz, K. Mukai, L. Wu, W. Yao, Preparation of N-(1-(methylsulfonyl)piperidin-4-yl)-4,5-dihydro-1H-imidazo[4,5-h]quinazolin-8-amine derivatives and related compounds as cyclin-dependent kinase 2 (CDK2) inhibitors for treating cancer, Incyte Corporation, USA . 2020, p. 227pp.

[12] W. Zhang, X. Zheng, A. Chen, X. Lou, M. Xiao, Green preparation of cyclosulfonone, Zhejiang Xianfeng Technologies Co., Ltd., Peop. Rep. China . 2022, p. 9pp.