偶氮二甲酸二乙酯

偶氮二甲酸二乙酯，传统上缩写为DEAD，有时缩写为DEADCAT，是一种有机化合物，结构式为CH3CH2O2CN=NCO2CH2CH3。它的分子结构包括一个中心的偶氮官能团RN=NR，两边是两个乙基酯基。这种橙红色的液体是一种宝贵的试剂，但也相当危险，加热后会爆炸。因此，在美国，纯偶氮二甲酸二乙酯的商业运输是被禁止的，而且是在溶液中或聚苯乙烯颗粒上进行。偶氮二甲酸二乙酯是一种亲偶氮化合物，是一种高效的脱氢剂，可将醇类转化为醛类，将硫醇转化为二硫化物，将偶氮基团转化为偶氮基团；它也是一种良好的电子接受体。虽然DEAD被用于许多化学反应，但它主要是作为Mitsunobu反应的一个关键成分而闻名，这是一个从相应的醇制备胺、叠氮化物、醚、硫醚或酯的常用策略。它被用于合成各种天然产品和药品，如艾滋病药物齐多夫定、强效抗肿瘤药FdUMP和化疗药物丙卡巴嗪。

偶氮二甲酸二乙酯是一种橙红色的液体，在稀释或化学反应时，其颜色会减弱为黄色或无色。这种颜色的变化通常用于对合成的视觉监测。DEAD可溶于大多数常见的有机溶剂，如甲苯、氯仿、乙醇、四氢呋喃和二氯甲烷，但在水或四氯化碳中的溶解度较低；相关偶氮化合物偶氮二甲酸二甲酯在水中的溶解度较高。偶氮二甲酸二乙酯是一个强电子接受体，很容易氧化冰醋酸中的碘化钠溶液。它还能与水合肼发生剧烈反应，产生肼基二甲酸二乙酯并挥发氮气。原子轨道的线性组合分子轨道法（LCAO-MO）计算表明，DEAD的分子在拥有一个高位空键轨道方面是不寻常的，因此倾向于从各种给氢体中提取氢原子。DEAD对异丙醇的光辅助脱氢被证实，产生了频哪醇和四氮四甲酸四乙酯，对乙醛的光辅助脱氢产生了双乙酰和肼二甲酸二乙酯。同样地，让DEAD与乙醇和环己醇反应，会抽出氢气产生乙醛和环己酮。因此，一般来说，DEAD是一种亲偶二元体和脱氢剂，可将醇类转化为醛类，将硫醇转化为二硫化物，将偶氮基转化为偶氮基。它还通过Ene和Diels-Alder机制与烯类和二烯发生过环反应。

偶氮二甲酸二乙酯虽然可以在市场上买到，但可以在实验室里新鲜制备，特别是如果需要纯的、非稀释的形式。两步合成法从肼开始，首先用氯甲酸乙酯进行烷基化，然后用氯（在溶液中冒泡）、次氯酸、浓硝酸或红烟硝酸处理所得的偶氮二甲酸二乙酯。反应是在冰浴中进行的，试剂是滴加的，因此温度不会超过20℃。肼基二甲酸二乙酯是一种固体，熔化温度为131-133℃，作为残余物收集；它对加热的稳定性明显高于DEAD，通常在大约80℃的温度下进行干燥。

Mitsunobu反应DEAD是Mitsunobu反应的试剂，它与磷化物（通常是三苯基磷）形成加合物，协助从醇类合成酯类、醚类、胺类和硫醚类。反应通常会导致分子对称性的颠倒。DEAD被OyoMitsunobu在1967年的原始文章中使用，他在1981年关于使用偶氮二甲酸二乙酯的评论是一篇被引用最多的化学文章。Mitsunobu反应在天然产品和药品的合成中有着多种应用。在上述反应中，在DEAD或DIAD（偶氮二甲酸二异丙酯）的帮助下，胸苷1转化为衍生物2。后者很容易转化为齐多夫定4（也被称为叠氮胸苷或AZT），这是一种重要的抗病毒药物，主要用于治疗艾滋病。DEAD辅助Mitsunobu反应的另一个制药应用的例子是合成2'-脱氧-5-氟尿苷-5'-单磷酸酯（FdUMP）的双[（pivaloyloxy）甲基[PIVz]衍生物，这是一种有效的抗肿瘤剂。迈克尔反应DEAD中的偶氮基是一个迈克尔受体。在铜(II)催化剂的存在下，DEAD协助β-酮类酯类转化为相应的肼类衍生物。硼酸酯的取代过程与此类似。其他反应DEAD是Diels-Alder反应和点击化学中的有效成分。