反式2或4取代环己烷甲酸有广泛的工业用途,它们是一些医药产品,杀虫剂以及一些液晶材料的关键中间体。例如,反式4-异丙基环己基甲酸是一种抗糖尿病药的中间体(JP6354321);反-1,2-环己烷二甲酸则是新型的抗精神病药鲁拉西酮的关键中间体(EP1652848)。
制备方法
称取自来水220克于500mL的不锈钢反应釜中,分批加入NaOH固体126克,接着加入顺式1,2-环已烷二酸70克,密封,然后加热到150度,反应体系的压力达到3atm,并且在该温度下搅拌反应72小时，HPLC跟踪检测，至到转化超过95%,即可停止反应。冷却至室温,加入140克自来水,搅拌下加入浓盐酸(250 克),直至其pH=1-2,则有大量白色固体析出,冷却至25度,过滤,滤饼再用水140克水洗涤,真空烘干得到68克白色固体,检测可知,含有2%的原料,则用50ml乙醇打浆,过滤,干燥,得到65克99.5%的反-1,2-环己烷二甲酸[1]。
应用
1、六亚甲基四胺与外消旋反-1,2-环己烷二甲酸以1:1的摩尔比结晶，形成中性分子加合物，化学式为C₆H₁₂N₄・C₈H₁₂O₄。两个二甲酸分子与两个六亚甲基四胺分子通过氢键缔合，形成呈菱形的环状结构；该环分布于一条晶体学二重轴上，且此二重轴恰好平分两个二甲酸分子。分子间的O-H…N氢键键长分别为2.6808(19)Å 与2.6518(19)Å；在每个氢键环中，两个二甲酸分子均具有相同的手性构型[2]。
2、对映体纯的反-1,2-环己烷二甲酸是合成螺旋β-肽的重要结构单元。Albrecht Berkessel等人报道一种简便的一锅法合成工艺，以反-1,2-环己烷二甲酸为原料，经酸酐环化、氨解酰胺化，再以双(三氟乙酸)碘苯（PIFA）为氧化剂进行霍夫曼型降解，可高产率制备该氨基酸。将所得氨基酸分别与芴甲氧羰基琥珀酰亚胺（Fmoc-OSu）、二碳酸二叔丁酯（BOC₂O）反应，可制得N-芴甲氧羰基（N-Fmoc）与N-叔丁氧羰基（N-BOC）保护的衍生物。其中，N-BOC保护衍生物可通过一锅法直接由反-1,2-环己烷二甲酸合成，总收率更高[3]。
参考文献
[1] 上海彩迩文生化科技有限公司. 2或4位取代的环己烷甲酸类化合物的顺反异构化方法:CN201210567878.4[P]. 2014-07-02.
[2] Venkatraman R, Ray PC, Fronczek FR. The 1 : 1 adduct of hexamethylenetetramine (HMT) with racemic trans-1,2-cyclohexanedicarboxylic acid (CDA)[J]. Acta Crystallographica. Sect.C, Section C. Crystal Structure Communications,2004,60(9):O633-O635.
[3] Albrecht Berkessel, Katja Glaubitz, Johann Lex. Enantiomerically Pure #beta#-Amino Acids: A Convenient Access to Both Enantiomers of trans-2-Aminocyclohexanecarboxylic Acid[J]. European journal of organic chemistry,2002,0(17):2948-2952.