偶氮二甲酸二乙酯
[CAS# 1972-28-7]

基本信息

• 产品分类: 化学试剂 >> 有机试剂 >> 酯类 >> 乙酯类化合物
• 英文名: Diethyl azodicarboxylate
• 别名: Azodicarboxylic acid diethyl ester; DEAD
• 产品名称: 偶氮二甲酸二乙酯
• 分子式: C₆H₁₀N₂O₄
• 分子量: 174.16
• CAS 登录号: 1972-28-7
• EC 号码: 217-821-7
• 分子行输入简码SMILES: CCOC(=O)/N=N/C(=O)OCC

物理化学性质

• 密度: 1.2±0.1 g/cm³ 计算值^*, 1.106 g/mL (实验值)
• 沸点: 226.3 ºc 760 mmHg (计算值)^*, 250.7 ºc (实验值)
• 闪点: 106.9±13.2 ºc (计算值)^*, 85 ºc (实验值)
• 折射率: 1.472 (计算值)^*, 1.421 (实验值)

^* 使用计算软件 Advanced Chemistry Development (ACD/Labs).

安全数据

• 危险品标志: GHS01;GHS07 Danger
• 危害标签: H240-H302-H312-H315-H319-H332-H335
• 防护标签: P210-P234-P235-P240-P261-P264-P264+P265-P270-P271-P280-P301+P317-P302+P352-P304+P340-P305+P351+P338-P317-P319-P321-P330-P332+P317-P337+P317-P362+P364-P370+P372+P380+P373-P403-P403+P233-P405-P410-P411-P420-P501

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
皮肤刺激	Skin Irrit.	2	H315
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335
自反应物质或混合物	Self-react.	A	H240
眼刺激	Eye Irrit.	2	H319
急性毒性	Acute Tox.	4	H332
眼刺激	Eye Irrit.	2A	H319
易燃液体	Flam. Liq.	4	H227
急性毒性	Acute Tox.	4	H312
急性毒性	Acute Tox.	4	H302

• 危险品运输编号: UN 3233

发现和应用

偶氮二甲酸二乙酯是一种分子式为 C₆H₁₀N₂O₄ 的偶氮化合物，在现代合成有机化学的发展中发挥了核心作用。它通常缩写为 DEAD，是一种高反应性的亲电试剂。该化合物呈红色至橙色液体，对热、光和还原剂敏感。其标志性的结构特征是偶氮官能团两侧连接着两个吸电子的氨基甲酸酯基团，这些基团强烈影响其反应性和化学行为。

该化合物于二十世纪中期首次制备并表征，当时科学家正在系统地研究偶氮化合物及其氧化还原性质。早期的研究重点是利用肼衍生物和二烷基碳酸酯合成该化合物，这使得化学家能够获得一类具有可控取代模式的偶氮酯。这些研究确立了偶氮二甲酸二乙酯是一种稳定但高活性的偶氮化合物，适合用作试剂，而不仅仅是结构研究的对象。其独特的颜色和氧化还原活性也使其可用于研究电子转移和亲核试剂-亲电试剂相互作用的机理。

偶氮二甲酸二乙酯历史上最重要的里程碑是它被应用于后来被称为 Mitsunobu 反应的转化中。这项转化反应于 20 世纪 60 年代开发，证明了偶氮二甲酸二乙酯可以与三苯基膦和醇结合，在温和条件下实现取代反应。该反应可以将醇转化为多种官能团，包括酯、醚、硫醚和含氮衍生物，通常伴随手性中心的构型翻转。这项应用使偶氮二甲酸二乙酯牢固地确立了其在立体选择性合成中的基石试剂地位。

除了在 Mitsunobu 反应中的作用外，偶氮二甲酸二乙酯还被用作各种有机转化中的氧化剂和脱水剂。它可以作为氢受体，促进脱氢反应，并已应用于需要控制氧化的环化过程中。它能够与膦和其他亲核试剂形成稳定的加合物，使其成为活化原本不活泼的官能团的宝贵工具，尤其是在复杂天然产物和药物的合成中。

在药物化学和天然产物化学中，偶氮二甲酸二乙酯通过简化关键的成键步骤，实现了生物活性分子的有效构建。该试剂与多种官能团的兼容性使其能够在温和的条件下转化敏感底物，而无需使用强酸或强碱。因此，它已被广泛应用于多步合成序列中，在这些序列中，官能团耐受性和立体化学控制至关重要。

偶氮二羧酸二乙酯也促进了其他偶氮试剂和更绿色合成方法的发展。其毒性、在某些条件下易爆炸以及产生化学计量副产物等局限性促使人们研究更安全的类似物以及传统上依赖于偶氮二羧酸二乙酯的反应的催化变体。尽管如此，其历史重要性仍然显而易见，因为许多这些新的方法都是基于从其使用中获得的机理见解而设计的。

总而言之，偶氮二羧酸二乙酯是有机化学中的一个里程碑式试剂。从它作为偶氮酯家族成员的发现到其在取代、氧化和立体选择性合成中的广泛应用，它深刻地影响了合成策略。它在化学文献中的持续存在反映了它的实用性以及它在启发开发更高效、更可持续的化学转化方面所发挥的作用。

参考文献

Mitsunobu O (1981) The use of diethyl azodicarboxylate and triphenylphosphine in synthesis and transformation of natural products. Synthesis 1981 1 1-28 DOI: 10.1055/s-1981-29317

Hughes DL (1992) The Mitsunobu reaction. Organic Reactions 42 335-656 DOI: 10.1002/0471264180.or042.02

Swamy KCK, Kumar NNB, Balaraman E, Kumar KVPP (2009) Mitsunobu and related reactions: advances and applications. Chemical Reviews 109 2551-2651 DOI: 10.1021/cr800278z