1,2-Диаминоциклогексан 1,2-Диаминоциклогексан (1,2-DACH), с химической формулой C₆H₁₄N₂, является важным алициклическим диаминным соединением. При комнатной температуре он представляет собой бесцветную или бледно-желтую прозрачную жидкость с запахом аммиака. Как продукт гидрирования о-фенилендиамина, он существует в двух геометрических изомерных формах: цис и транс. Благодаря кресловидной конформации циклогексанового кольца, транс-изомер дополнительно включает пару энантиомеров. 1,2-Диаминоциклогексан обладает превосходной химической стабильностью и реакционной способностью и широко используется в качестве отвердителей эпоксидных смол, фармацевтических промежуточных продуктов (например, в синтезе оксалиплатина), агрохимикатов, красителей и для получения высокоэффективных полимеров. С развитием отечественного производства адипонитрила, поставки 1,2-диаминоциклогексана в качестве побочного продукта становятся все более обильными, что еще больше расширяет перспективы его применения.

Общая информация

Физические свойства

При комнатной температуре 1,2-диаминоциклогексан представляет собой прозрачную жидкость от бесцветной до бледно-желтой с едва уловимым запахом аммиака. Его относительная плотность составляет приблизительно 0,931 г/см³, температура плавления — 41–45 °C, температура кипения — 188–192 °C, а температура вспышки — 76 °C. Соединение чувствительно к воздуху; длительное воздействие может привести к окислению и пожелтению продукта. Оно легко растворимо в воде, а также в органических растворителях, таких как этанол.

Химические свойства

Молекула 1,2-диаминоциклогексана содержит две первичные аминогруппы, придающие ей типичные химические свойства алифатических аминов, включая основность и нуклеофильность. Благодаря соседнему расположению двух аминогрупп (в положениях 1,2), она обладает уникальной координационной способностью, образуя стабильные хелаты с различными ионами металлов. Соединение проявляет стереоизомерию, существуя преимущественно в цис- и транс-конфигурациях. В цис-изомере две аминогруппы ориентированы на одной стороне плоскости циклогексанового кольца; в транс-изомере они находятся на противоположных сторонах. Транс-1,2-диаминоциклогексан, будучи хиральным, существует в виде пары энантиомеров, (1R,2R) и (1S,2S), среди которых (1R,2R)-(-)-1,2-DACH имеет важное значение в фармацевтическом синтезе.

Методы приготовления

• Гидрогенизация о-фенилендиамина

Промышленное производство 1,2-диаминоциклогексана в основном осуществляется путем каталитического гидрирования о-фенилендиамина. Реакция обычно проводится в автоклаве или реакторе с капельным слоем с использованием металлических катализаторов, таких как рутений (Ru) или никель (Ni). В ходе процесса бензольное кольцо о-фенилендиамина насыщается с образованием 1,2-диаминоциклогексана. Соотношение цис- и транс-изомеров в продукте можно контролировать путем регулирования условий реакции, включая температуру, давление и тип катализатора.

• Процесс совместного производства

При гидрировании адипонитрила для получения гексаметилендиамина в качестве побочных продуктов образуются определенные количества специальных аминов, таких как 1,2-диаминоциклогексан и циклогексилимин. С вводом в эксплуатацию отечественных предприятий по производству адипонитрила этот метод совместного производства стал важным источником 1,2-диаминоциклогексана, способствуя снижению затрат и повышению эффективности использования ресурсов.

Приложения

• Отверждение эпоксидной смолы

1,2-Диаминоциклогексан — это новый и высокоэффективный отвердитель для эпоксидных смол. Он отличается низкими требованиями к дозировке, экономичностью и высокой скоростью отверждения. Эпоксидные смолы, отвержденные с помощью 1,2-диаминоциклогексана, обладают превосходной химической стойкостью, термостойкостью и механическими свойствами и широко используются в конструкционных клеях для ветроэнергетики, материалах для герметизации электроники и высокоэффективных покрытиях.

• Фармацевтический синтез

В фармацевтической области 1,2-диаминоциклогексан служит ключевым промежуточным продуктом в синтезе различных лекарственных препаратов. В частности, (1R,2R)-(-)-1,2-диаминоциклогексан является важным лигандным предшественником для противоопухолевого препарата оксалиплатина. Кроме того, он используется в синтезе других биологически активных гетероциклических соединений.

• Другие приложения

1,2-Диаминоциклогексан также используется в синтезе различных агрохимикатов и красителей. В агрохимической отрасли он служит промежуточным продуктом в синтезе карбаматных гербицидов и других гетероциклических фунгицидов. В красильной промышленности он используется для получения специфических азокрасителей и функциональных вспомогательных веществ. В качестве мономера или удлинителя цепи 1,2-диаминоциклогексан также может использоваться при получении высокоэффективных полимеров, таких как полиамиды и полиуретаны, при этом его алициклическая структура придает получаемым полимерам превосходную устойчивость к атмосферным воздействиям и защиту от пожелтения.