3-甲基-1-环己烯的合成与应用研究

简述

3-甲基-1-环己烯的分子式为C₇H₁₂，分子量为96.17，含有(S)-3-甲基-1-环己烯与(R)-3-甲基-1-环己烯两种手性异构体。常温下表现为无色至淡黄色的液体，具有特征性的柑橘香气，遇明火、高温、氧化剂易燃，燃烧会产生刺激烟雾。

合成方法

一般来说，3-甲基-1-环己烯可以1-甲基-1,4-环己二烯或3-溴环己烯为起始原料合成。另外，在铜催化格氏试剂的不对称烯丙基烷基化反应的相关研究中，实验发现，在–20~ –10 ℃条件下，用双流路不锈钢折线型连续流微通道反应器, 以极短的保留时间0.6 s即可实现铜催化的不同格氏试剂的不对称烯丙基烷基化反应，获得的产物收率为82%~99%，ee值中等至良好。此外，在连续流反应条件下连续进料34 min，可以放大(S)-3-甲基-1-环己烯的合成规模，得0.968 g的(S)-3-甲基-1-环己烯， 收率为98.7%，ee值为96.6%，证明了在连续流条件下铜催化剂可以稳定地催化格氏试剂发生不对称烯丙基烷基化反应。所得产物经消旋化便能够得到3-甲基-1-环己烯^[1]。

应用研究

得益于3-甲基-1-环己烯的特殊结构，常被作为研究环烯烃环氧化反应的底物。双金属有机框架（MOFs）材料具备可修饰的骨架结构和多金属间的协同效应，在催化领域展现出巨大的应用潜力。选取具有相似电子结构和离子半径的Cu²⁺和Co²⁺作为金属中心，研究人员构建了双金属CuCo-MOFs催化剂，实现了环烯烃高效温和的空气环氧化反应，且体系中无外加引发剂或助还原剂。采用静态水热法制备的Cu0.1Co-MOF-BTC-S-150-24催化剂经X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、 X射线光电子能谱（XPS）和氨气程序升温脱附测试（NH3-TPD）等表征手段证实其结构特性。在优化条件下（以1,4-二氧六环为溶剂,80℃，5 h，空气作为氧化剂），该催化剂对3-甲基-1-环己烯的空气环氧化反应表现出优异的催化性能，底物转化率高达97.2%，环氧产物选择性≥99%。同时，该催化剂展现出良好的底物普适性，对环辛烯和4-乙烯基-1-环己烯的转化率分别达到79.4%和80.3%，相应环氧产物的选择性为98.0%和74.3%。经过5次循环使用后，催化剂仍保持稳定的催化活性，表明其具有良好的循环稳定性^[2]。

参考文献

[1]宋晓,卿晶,黎君,等.铜催化格氏试剂的不对称烯丙基烷基化连续流反应[J].有机化学, 2023, 43(9):3174-3179.DOI:10.6023/cjoc202303027.

[2]程柔,孙凡棋,鲁新环,等.双金属CuCo-MOFs材料高效催化环烯烃与空气的环氧化反应[J].高等学校化学学报,2026,47(02):124-134.