Дибензил азодикарбоксилат, Молекулярна формула C16H14N2O4, CAS 2449-05-0. При кімнатній температурі та тиску він виглядає як жовто-оранжевий кристалічний порошок. Це тип сполуки, який містить як азо, так і карбоксильні функціональні групи. Завдяки унікальним електронним і структурним властивостям діалкілові ефіри азодикарбонової кислоти широко використовуються як багатофункціональні реагенти в органічному синтезі, особливо в реакціях MChemical bookitsunobu, амоніфікації карбонільних сполук, амоніфікації ненасичених вуглеводнів і синтезі гетероциклічних сполук. Крім того, ефіри азодикарбонової кислоти також можуть служити окислювачами для реакцій дегідрування і окислення спиртів і амінів. Широко використовується в реакціях Міцунобу та реакціях функціоналізації карбоксильної групи, його можна застосовувати для модифікації та дериватизації молекул ліків, біоактивних молекул і молекул пестицидів.
|
|
|
|
Хімічна формула |
C16H14N2O4 |
|
Точна маса |
298 |
|
Молекулярна маса |
298 |
|
m/z |
298 (100.0%), 299 (17.3%), 300 (1.4%) |
|
Елементний аналіз |
C, 50.44; H, 5.75; N, 12.61; O, 26.40; S, 4.81 |
DBAD має широкий спектр застосувань, охоплюючи такі галузі, як органічний синтез, медична хімія, матеріалознавство, хімія цукру та асиметричний каталіз. Його основна цінність полягає в його унікальній реакційній здатності як біфункціонального реагенту.
DBAD відіграє роль «молекулярного з’єднувача» в органічному синтезі, а його азо- та карбоксильні ефірні групи можуть брати участь у різних ключових реакціях для досягнення побудови зв’язків вуглець вуглець і вуглець азот, а також модифікації молекулярного скелета.
1. Реакція Міцунобу
DBAD є основним реагентом реакції Міцунобу, яка перетворює спиртові гідроксильні групи в хороші вихідні групи (такі як фосфонати) завдяки синергічному ефекту трифенілфосфіну (PPh3) і DBAD, завдяки чому досягається стереоселективне з’єднання спиртів із нуклеофільними реагентами, такими як карбонові кислоти, феноли, тіоли тощо.
Наприклад, у синтезі хіральних лікарських проміжних сполук реакція Міцунобу може ефективно створювати ключові структури, такі як - аміноспирти та - гідроксикислоти, з високим виходом і відмінною стереоселективністю.
2. Реакція карбоксильної функціональності
DBAD може перетворювати карбонові кислоти в більш активні змішані ангідриди (такі як бензилоксикарбоніловий ангідрид) для модифікації амінокислот, пептидів і нуклеозидів. Наприклад, у синтезі пептидів DBAD служить реагентом захисної групи, який може вибірково захищати аміно- або карбоксильні групи, уникаючи побічних реакцій і покращуючи ефективність синтезу.
3. [4+2] реакція циклоприєднання
DBAD може вступати в реакцію циклоприєднання [4+2] з похідними вуглеводів (такими як гліцерин) з утворенням 2-аміноглікозидних сполук. Цей тип реакції має велике значення в глікохімії та може бути використаний для синтезу біоактивних глікокон’югатів, таких як антибіотики та противірусні препарати.
4. Реакція циклізації приєднання несиметричного ряду
Під час каталізу міді (Cu) або паладію (Pd) DBAD може брати участь в асиметричній тандемній реакції циклізації приєднання 2- (2', 3'-дієніл) - - кетоефірів з органічними галогенідами, ефективно створюючи оптично активні похідні піразолу. Ці сполуки мають потенційне застосування в медичній хімії, наприклад, як інгібітори ферментів або ліганди рецепторів.
Медична хімія: ключовий інструмент для молекулярної модифікації ліків
Застосування DBAD у фармацевтичній галузі зосереджено на структурній модифікації та дериватизації молекул ліків шляхом введення захисних груп бензилоксикарбонілу (Cbz) або участі в ключових стадіях реакції для підвищення стабільності, активності та біодоступності ліків.
1. Амінокислотні та пептидні протектори
DBAD, як джерело захисних груп Cbz, може вибірково захищати аміно- або карбоксильні групи амінокислот, щоб запобігти побічним реакціям під час синтезу пептидів. Наприклад, у твердофазному пептидному синтезі (SPPS) захисні групи Cbz можна видалити в м’яких умовах (таких як гідрогеноліз), щоб уникнути пошкодження інших частин пептидного ланцюга.
2. Синтез лікарських проміжних продуктів
DBAD можна використовувати для синтезу гетероциклічних похідних, таких як індол і азацен, які мають потенційну активність, наприклад інгібування виробництва фосфоліпази, антибактеріальну дію та лікування діабету та атеросклерозу. Наприклад, за допомогою реакції циклоприєднання, що включає DBAD, можна сконструювати гетероциклічні скелети зі специфічними стереоконфігураціями, що забезпечує структурно різноманітні молекули-кандидати для скринінгу ліків.
3. Модифікація біоактивної молекули
DBAD може модифікувати функціональні групи біологічно активних молекул (таких як нуклеозиди та цукри), щоб підвищити їх здатність зв’язуватися з цільовими молекулами. Наприклад, при розробці противірусних препаратів реакції глікозилювання, опосередковані DBAD, можуть оптимізувати стереоконфігурацію нуклеозидних аналогів і посилити їх інгібіторну активність проти вірусних полімераз.
Матеріалознавство: функціональна модифікація полімерних матеріалів
Застосування DBAD у матеріалознавстві в основному зосереджено на синтезі та модифікації полімерних матеріалів. Завдяки введенню азогруп або бензилоксикарбонільних груп матеріали наділяються унікальною фоточутливістю, термостабільністю та механічними властивостями.
1. Полімерний каталізатор
DBAD можна використовувати як вільнорадикальний ініціатор для реакції полімеризації термопластичних синтетичних волокон, таких як поліакрилонітрил і поліефір. Його азогрупа розкладається під час нагрівання або світла з утворенням вільних радикалів, що запускає полімеризацію мономеру. У той же час бензилоксикарбоніл може регулювати розподіл молекулярної маси та стереорегулярність полімеру.
2. Пінополімерний піноутворювач
DBAD можна використовувати як піноутворювач для отримання-пінополімерів низької щільності (таких як поліуретан і полістирол). Під час нагрівання DBAD розкладається з утворенням азоту та інших газів, які розширюють розплав полімеру з утворенням пористої структури. У той же час продукти деградації бензилоксикарбонілу можуть покращити механічні властивості та термостійкість піни.
3. Синтез функціональних полімерів
Реакція циклоприєднання за участю DBAD може бути використана для синтезу полімерних матеріалів із фоточутливістю. Наприклад, за допомогою [4+2] реакції циклоприєднання між DBAD і дієновими мономерами можна сконструювати полімерні ланцюги, що містять азобензольні структури. Такі матеріали можуть піддаватися цис-транс-ізомеризації під світловим опроміненням і використовуються в таких сферах, як фотоконтрольоване вивільнення ліків і фотохромні пристрої.
Глікохімія: ефективний синтез похідних вуглеводів
DBAD відіграє роль «реагенту глікозилювання» в глікохімії, досягаючи точної модифікації структур глікації та синтезу кон’югатів цукру через реакції циклоприєднання з похідними цукру.
1. Синтез 2-аміноглікозидів
Реакція циклоприєднання [4+2] між DBAD і гліцерином (наприклад, 1,2-ненасиченими цукрами) є класичним методом синтезу 2-аміноглікозидів. Цей тип реакції має м’які умови, високий вихід і може вводити різноманітні захисні групи (такі як бензилоксикарбоніл), забезпечуючи ключові проміжні продукти для синтезу вуглеводних лікарських засобів.
2. Побудова C-глікозильованих амінокислот
DBAD, як електрофільний реагент, може брати участь у каталізованій проліном реакції - амінування C-глікозилальдегіду для синтезу C-глікозил - амінокислот. Ці сполуки мають важливе значення в загальному синтезі природних продуктів і розробці ліків, наприклад, слугуючи аналогами глікопептидних антибіотиків, які можуть підвищити їх антибактеріальну активність і стабільність.
3. Модифікація цукрових кон'югатів
DBAD можна використовувати для реакцій сполучення між цукрами та біомолекулами, такими як білки та нуклеїнові кислоти, шляхом утворення глікозидних або амідних зв’язків для побудови кон’югатів цукру (таких як глікопротеїни та нуклеїнові кислоти). Цей тип модифікації може регулювати біологічну активність, стабільність і фармакокінетичні властивості біомолекул, надаючи важливі інструменти для біофармацевтичних препаратів.
Дибензил азодикарбоксилат(DBAD) є широко використовуваною сполукою в органічному синтезі, зазвичай використовується в фотополімеризації, реакціях зшивання та реакціях обміну складних ефірів. Метод синтезу зазвичай заснований на гідролізі азодикарбонаміду (ADCA) і подальшій реакції етерифікації.
Дибензил азодикарбоксилат, також відомий як дибензил азодикарбоксилат, є жовтою або оранжевою твердою речовиною при кімнатній температурі та тиску. Азодикарбоксилат дибензиловий ефір належить до азопохідних і може бути використаний як реакцій органічного синтезу та медичних хімічних конденсаторів. Він широко використовується в реакціях Міцунобу та реакціях функціоналізації карбоксильної групи, і може бути застосований для модифікації та дериватизації молекул ліків, біоактивних молекул і молекул пестицидів.
Перетворення програми
Додайте 13,6 ммоль дибензилазодикарбоксилату до розчину 6,79 ммоль 2-йодо-алілового спирту та 13,6 ммоль трифенілфосфіну в тетрагідрофурані (35 мл), перемішуйте реакційну суміш при нульовій температурі протягом 30 хвилин, потім повільно підвищте температуру реакції до кімнатної та перемішуйте протягом 36 годин. Після перемішування протягом 36 годин реакційну суміш концентрували під вакуумом і отриманий залишок очищали колонковою хроматографією на силікагелі (петролейний ефір:етилацетат, 8:1), щоб отримати цільовий продукт.
Розчиніть хіральний каталізатор і ацетальдегід (2,0 ммоль) у дихлорметані (0,5 мл), охолодіть реакційну систему до 0°C і додайте до суміші 0,5 ммоль дибензилазодикарбоксилату при 0°C, перемішуючи. Після підтвердження споживання дибензилазодикарбоксилату за допомогою пластини ТШХ до реакційної системи додають метанольний розчин борогідриду натрію (0,5 ммоль, 20 мг) при перемішуванні при 0°C. Після перемішування протягом 5 хвилин до системи додають 1,0 мл водного розчину NH4Cl, щоб погасити реакцію. Екстрагуйте реакційну суміш етилацетатом (2 × 10 мл), промийте органічний шар розсолом і висушіть органічний шар безводним MgSO4. Відфільтруйте органічний шар, сконцентруйте фільтрат під вакуумом і очистіть неочищений продукт хроматографією на колонці з силікагелем, використовуючи етилацетат/н-гексан (від 1:8 до 1:4), щоб отримати цільовий продукт.
Небезпека дибензилазодикарбоксилату є складною та багатогранною проблемою, яка включає численні аспекти, такі як здоров’я людини, екологічна безпека та потенційні ризики під час експлуатації. Нижче наведено детальне розкриття його шкідливості:
Шкода здоров'ю людини
Подразнення шкіри та алергічні реакції:
Азодикарбоксилат дибензиловий ефір може викликати реакції подразнення, такі як почервоніння, набряк, біль, свербіж тощо при прямому контакті зі шкірою.
Тривалий або повторюваний вплив може викликати сенсибілізацію шкіри та збільшити ризик алергічних реакцій на інші речовини.
Стимуляція дихальної системи:
Вдихання парів або пилу дибензилазодикарбоксилату може викликати подразнення дихальних шляхів, що призводить до таких симптомів, як кашель, утруднене дихання та дискомфорт у горлі.
Тривале вдихання може спричинити хронічне пошкодження дихальної системи.
Вплив на здоров'я:
Тривалий вплив або вдихання цієї речовини може призвести до пошкодження таких органів, як печінка та нирки в організмі людини.
Дослідження показали, що дибензил азодикарбоксилат або його метаболіти можуть бути канцерогенними та становити потенційну загрозу здоров’ю людини.
Подразнення очей:
Потрапляючи в очі, ця речовина може викликати сильне подразнення, що призводить до болю в очах, сльозотечі, почервоніння і навіть пошкодження рогівки.
Екологічна небезпека
Азодикарбоксилат дибензиловий ефір важко розкладається в навколишньому середовищі та може спричинити забруднення води, ґрунту та повітря.
Після потрапляння у водойму речовина може накопичуватися та посилюватися через харчовий ланцюг, завдаючи шкоди водним організмам.
Накопичення в ґрунті може призвести до забруднення ґрунту, впливаючи на ріст рослин і екологічний баланс ґрунту.
Потенційні ризики в процесі експлуатації
Ризик вибуху:
Молекула дибензилазодикарбоксилату містить азогрупи, які чутливі до світла та становлять потенційну небезпеку вибуху при сильних зіткненнях.
При зберіганні, транспортуванні та використанні необхідно суворо дотримуватись техніки безпеки, щоб запобігти випадкам вибуху.
Ризик витоку:
Розрив контейнера, витік або неправильна експлуатація можуть призвести до витоку дибензил азодикарбоксилату в навколишнє середовище, спричинивши забруднення навколишнього середовища та травмування.
Техніка безпеки
Щоб зменшити небезпеку дибензил азодикарбоксилату, необхідно вжити таких заходів безпеки:
Індивідуальний захист:
Одягайте відповідні засоби індивідуального захисту під час використання, зберігання та транспортування, такі як захисні рукавички, окуляри, засоби захисту органів дихання тощо.
Зберігання та транспортування:
Зберігати в прохолодному, сухому, добре провітрюваному місці, подалі від джерел вогню та тепла.
Під час транспортування переконайтеся, що контейнер герметичний, щоб запобігти витоку та зіткненню.
Стандарти експлуатації:
Щоб уникнути несанкціонованих операцій, суворо дотримуйтесь інструкцій з безпеки продукту та операційних процедур.
Під час роботи тримайте робочу зону в чистоті та негайно очищайте будь-які витоки.
Навчання та підвищення обізнаності:
Проведіть навчання з техніки безпеки для відповідного персоналу, щоб підвищити їхню обізнаність та здатність запобігати небезпеці дибензил азодикарбоксилату.
Регулярно проводите тренування з надзвичайних ситуацій, щоб підвищити здатність реагувати на несподівані події.
Підсумовуючи, не можна ігнорувати шкідливість дибензил азодикарбоксилату. Щоб забезпечити здоров’я людини, безпеку для навколишнього середовища та безпеку під час експлуатації, необхідно дотримуватися суворих заходів безпеки та експлуатаційних процедур.
Популярні Мітки: дибензил азодикарбоксилат cas 2449-05-0, постачальники, виробники, фабрика, опт, купити, ціна, оптом, продаж