La N , N′ -diciclohexilcarbodiimida ( DCC o DCCD )[1]es uncompuesto orgánicocon la fórmula química (C6H11N)2C. Es un sólido blanco ceroso con un olor dulce. Su uso principal es acoplaraminoácidosdurantela síntesis artificial de péptidos.Elbajo punto de fusión de este material permite fundirlo para facilitar su manipulación. Es muy soluble endiclorometano,tetrahidrofurano,acetonitriloydimetilformamida, pero insoluble enagua.
El núcleo C−N=C=N−C de las carbodiimidas (N=C=N) es lineal y está relacionado con la estructura del aleno . La molécula tiene simetría C2 idealizada .
La fracción N=C=N proporciona una firma espectroscópica IR característica a 2117 cm −1 . [2] El espectro de RMN de 15 N muestra un desplazamiento característico de 275 ppm en el campo ascendente del ácido nítrico y el espectro de RMN de 13 C presenta un pico a aproximadamente 139 ppm en el campo descendente del TMS . [3]
El DCC se produce mediante la descarboxilación de isocianato de ciclohexilo utilizando óxidos de fosfina como catalizador: [4]
Los catalizadores alternativos para esta conversión incluyen el altamente nucleofílico OP(MeNCH 2 CH 2 ) 3 N. [2]
De interés académico, se puede utilizar acetato de paladio , yodo y oxígeno para acoplar ciclohexil amina e isocianuro de ciclohexilo . [5] Se han logrado rendimientos de hasta el 67% utilizando esta ruta:
El DCC también se ha preparado a partir de diciclohexilurea utilizando un catalizador de transferencia de fase . La urea disustituida, el cloruro de arenesulfonilo y el carbonato de potasio reaccionan en tolueno en presencia de cloruro de benciltrietilamonio para dar DCC con un rendimiento del 50 %. [6]
El DCC es un agente deshidratante para la preparación de amidas , cetonas y nitrilos . [1] En estas reacciones, el DCC se hidrata para formar diciclohexilurea (DCU), un compuesto que es casi insoluble en la mayoría de los solventes orgánicos e insoluble en agua. La mayor parte de la DCU se elimina fácilmente por filtración, aunque las últimas trazas pueden ser difíciles de eliminar de los productos no polares. El DCC también se puede utilizar para invertir alcoholes secundarios . En la esterificación de Steglich , los alcoholes, incluidos incluso algunos alcoholes terciarios, se pueden esterificar utilizando un ácido carboxílico en presencia de DCC y una cantidad catalítica de DMAP . [7]
En la síntesis de proteínas (como los sintetizadores de estado sólido Fmoc ), el extremo N se utiliza a menudo como el sitio de unión en el que se añaden los monómeros de aminoácidos. Para mejorar la electrofilicidad del grupo carboxilato , el oxígeno cargado negativamente debe primero ser "activado" en un mejor grupo saliente . El DCC se utiliza para este propósito. El oxígeno cargado negativamente actuará como un nucleófilo , atacando el carbono central en el DCC. El DCC se une temporalmente al antiguo grupo carboxilato formando un intermedio altamente electrofílico, lo que hace que el ataque nucleofílico del grupo amino terminal en el péptido en crecimiento sea más eficiente.
En combinación con dimetilsulfóxido (DMSO), el DCC afecta la oxidación de Pfitzner-Moffatt . [8] Este procedimiento se utiliza para la oxidación de alcoholes a aldehídos y cetonas. A diferencia de las oxidaciones mediadas por metales , como la oxidación de Jones , las condiciones de reacción son lo suficientemente suaves para evitar la sobreoxidación de aldehídos a ácidos carboxílicos. Generalmente, se dejan reaccionar tres equivalentes de DCC y 0,5 equivalentes de fuente de protones en DMSO durante la noche a temperatura ambiente. La reacción se extingue con ácido.
El DCC es un inhibidor clásico de la ATP sintasa . [10] El DCC inhibe la ATP sintasa uniéndose a una de las subunidades c y provocando un impedimento estérico de la rotación de la subunidad F O. [11]
El DCC a menudo causa erupciones cutáneas. [1] Los estudios de sensibilización dérmica in vivo según la OCDE 429 [12] confirmaron que el DCC es un fuerte sensibilizador de la piel , mostrando una respuesta al 0,03 % en peso en el ensayo de ganglio linfático local (LLNA), lo que lo coloca en la categoría de sensibilización dérmica 1A del Sistema Globalmente Armonizado de Clasificación y Etiquetado de Productos Químicos (GHS) . [13] El análisis de riesgo térmico por calorimetría diferencial de barrido (DSC) muestra que el DCC plantea riesgos mínimos de explosión. [14]