偶氮二甲酸二叔丁酯
[CAS# 870-50-8]

基本信息

• 产品分类: 化学试剂 >> 有机试剂 >> 肟
• 英文名: Di-tert-Butyl azodicarboxylate
• 别名: Azodicarboxylic acid di-tert-butyl ester
• 产品名称: 偶氮二甲酸二叔丁酯
• 分子式: C₁₀H₁₈N₂O₄
• 分子量: 230.26
• CAS 登录号: 870-50-8
• EC 号码: 212-796-9
• 分子行输入简码SMILES: CC(C)(C)OC(=O)/N=N/C(=O)OC(C)(C)C

物理化学性质

• 密度: 1.1±0.1 g/cm³ 计算值^*
• 熔点: 89 - 92 ºc (实验值)
• 沸点: 287.1±9.0 ºc 760 mmHg (计算值)^*
• 闪点: 107.2±13.2 ºc (计算值)^*
• 溶解度: 不溶 (water) (实验值)
• 折射率: 1.46 (计算值)^*

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

安全数据

• 危险品标志: GHS07 Warning
• 危害标签: H315-H319-H335
• 防护标签: P261-P264-P264+P265-P271-P280-P302+P352-P304+P340-P305+P351+P338-P319-P321-P332+P317-P337+P317-P362+P364-P403+P233-P405-P501

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
皮肤刺激	Skin Irrit.	2	H315
眼刺激	Eye Irrit.	2	H319
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335
易燃固体	Flam. Sol.	2	H228
对水生环境长期有害	Aquatic Chronic	2	H411

发现和应用

偶氮二甲酸二叔丁酯（通常缩写为DBAD）是一种有机化合物，分子式为C₁₀H₁₈N₂O₄。它是一种对称偶氮化合物，其中两个氨基甲酸叔丁酯基团（-OC(O)-）与中心偶氮键（-N=N-）键合。该结构具有两个体积较大的叔丁酯取代基，这些取代基赋予了化合物空间位阻并影响其化学反应性。DBAD是一种黄色至橙色的结晶固体，通常用作有机合成试剂。

该化合物的结构和反应性与另一种著名的偶氮化合物偶氮二甲酸二乙酯（DEAD）密切相关。这两种化合物都是在20世纪中期开发和研究的，DBAD是DEAD空间位阻更大的替代品。与DEAD相比，DBAD中叔丁基基团的增加降低了其亲电性，但也提高了其稳定性并降低了挥发性，使其更易于操作，在某些实验室应用中也更安全。

DBAD以其在Mitsunobu反应中用作氧化剂和缺电子偶氮试剂而闻名。在这种情况下，它作为电子受体，在三苯基膦(PPh₃)和合适的亲核试剂存在下，促进醇转化为酯、醚或其他官能团。虽然DEAD在Mitsunobu反应中更常用，但当较低的反应性有利或需要更温和的条件时，DBAD有时也是首选。

DBAD的另一个重要用途是在环加成反应中，尤其是在偶氮二羧酸酯介导的转化反应中。它在与富电子烯烃或亲偶极体进行[3+2]或[4+2]环加成反应中作为亲二烯体或亲电体。这些反应常用于合成杂环化合物，例如吡唑烷、肼或其他含氮环。

此外，DBAD 还可用作自由基和光化学过程中的有用试剂。在紫外线照射下或自由基引发剂存在下，DBAD 中的 N=N 键可以发生均裂，生成以氮为中心的自由基。这些活性中间体可以参与与复杂有机分子（包括药物和材料）合成相关的成键反应。

DBAD 中的叔丁酯相对耐水解，这使得该化合物比 DEAD 或其他低级烷基酯对水分更稳定。这种特性在储存和处理过程中非常有利，但 DBAD 仍应存放在阴凉干燥处，避免光照和氧化剂。它通常储存在惰性气体（例如氮气或氩气）下，以防止降解。

DBAD 的表征通过标准分析技术进行。红外 (IR) 光谱显示，酯羰基在 1,730 cm^?1 附近有伸缩振动，偶氮 N=N 在 1,450-1,500 cm^?1 附近有伸缩振动。核磁共振 (NMR) 光谱显示叔丁基的信号，并提供了分子对称性的证据。质谱和元素分析也用于确认其分子身份和纯度。

在安全方面，DBAD 与其他偶氮二羧酸酯一样，由于其氧化性，应小心处理。应避免直接接触皮肤或眼睛，并尽量减少吸入粉尘或蒸汽。在实验室环境中处理该化合物时，应佩戴个人防护设备，例如手套和护目镜。

总而言之，偶氮二甲酸二叔丁酯是一种空间位阻偶氮化合物，在有机合成中用作氧化剂和缺电子试剂。其应用包括光延反应、环加成反应和基于自由基的转化反应。DBAD 比其乙基类似物具有更高的稳定性，并且由于其庞大的酯基而具有独特的反应性，使其成为构建复杂分子结构的重要工具。

参考文献

2017. Synthesis from 1,3-Dicarbonyls, Aryl Halides or Arylboronic Acids, and Di-tert-butyl Azodicarboxylate. Science of Synthesis.
URL: https://science-of-synthesis.thieme.com/app/text/?id=SD-112-00142

2016. From a Pyridylboronic Acid and Di-tert-butyl Azodicarboxylate. Science of Synthesis.
URL: https://science-of-synthesis.thieme.com/app/text/?id=SD-110-00730

2015. Amination of Arylboronic Compounds via the Copper-Catalyzed Addition of Arylboronic Esters to Azodicarboxylates. Synthesis, 47(19).
DOI: 10.1055/s-0035-1560468