Azodikarboksylan dibenzylu, Wzór cząsteczkowy C16H14N2O4, CAS 2449-05-0. W temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem ma postać krystalicznego proszku o barwie żółtej do pomarańczowej. Jest to rodzaj związku, który zawiera zarówno azowe, jak i karboksylowe grupy funkcyjne. Ze względu na swoje unikalne właściwości elektroniczne i strukturalne estry dialkilowe kwasu azodikarboksylowego są szeroko stosowane jako wielofunkcyjne odczynniki w syntezie organicznej, zwłaszcza w reakcjach MChemical bookitsunobu, amonifikacji związków karbonylowych, amonifikacji nienasyconych węglowodorów i syntezie związków heterocyklicznych. Ponadto estry kwasu azodikarboksylowego mogą również służyć jako utleniacze w reakcjach utleniania alkoholi i amin poprzez odwodornienie. Szeroko stosowany w reakcjach Mitsunobu i reakcjach funkcjonalizacji karboksylowej, może być stosowany do modyfikacji i derywatyzacji cząsteczek leków, cząsteczek bioaktywnych i cząsteczek pestycydów.
|
|
|
|
Wzór chemiczny |
C16H14N2O4 |
|
Dokładna masa |
298 |
|
Masa cząsteczkowa |
298 |
|
m/z |
298 (100.0%), 299 (17.3%), 300 (1.4%) |
|
Analiza elementarna |
C, 50.44; H, 5.75; N, 12.61; O, 26.40; S, 4.81 |
DBAD ma szeroki zakres zastosowań, obejmujących wiele dziedzin, takich jak synteza organiczna, chemia medyczna, inżynieria materiałowa, chemia cukru i kataliza asymetryczna. Jego podstawowa wartość polega na wyjątkowej reaktywności jako odczynnika dwufunkcyjnego.
DBAD pełni rolę „łącznika molekularnego” w syntezie organicznej, a jego grupy azowe i estrowe karboksylowe mogą brać udział w różnych kluczowych reakcjach prowadzących do budowy wiązań węgiel-węgiel i węgiel-azot, a także modyfikacji szkieletu molekularnego.
1. Reakcja Mitsunobu
DBAD jest głównym odczynnikiem reakcji Mitsunobu, która przekształca grupy hydroksylowe alkoholu w dobre grupy opuszczające (takie jak fosfoniany) poprzez synergistyczne działanie trifenylofosfiny (PPh3) i DBAD, uzyskując w ten sposób stereoselektywne sprzęganie alkoholi z odczynnikami nukleofilowymi, takimi jak kwasy karboksylowe, fenole, tiole itp.
Na przykład podczas syntezy chiralnych półproduktów leków w reakcji Mitsunobu można skutecznie konstruować kluczowe struktury, takie jak - aminoalkohole i - hydroksykwasy, z wysoką wydajnością i doskonałą stereoselektywnością.
2. Reakcja funkcjonalizacji karboksylowej
DBAD może przekształcać kwasy karboksylowe w bardziej aktywne mieszane bezwodniki (takie jak bezwodnik benzyloksykarbonylu) w celu modyfikacji aminokwasów, peptydów i nukleozydów. Na przykład w syntezie peptydów DBAD służy jako odczynnik grupy zabezpieczającej, który może selektywnie chronić grupy aminowe lub karboksylowe, unikając reakcji ubocznych i poprawiając wydajność syntezy.
3. [4+2] reakcja cykloaddycji
DBAD może ulegać [4+2] reakcji cykladdycji z pochodnymi węglowodanów (takimi jak glicerol) w celu wytworzenia związków 2-aminoglikozydowych. Ten typ reakcji ma ogromne znaczenie w glikochemii i może być stosowany do syntezy bioaktywnych glikokoniugatów, takich jak antybiotyki i leki przeciwwirusowe.
4. Reakcja cyklizacji z asymetrycznym dodaniem szeregowym
W wyniku katalizy miedzi (Cu) lub palladu (Pd) DBAD może brać udział w asymetrycznej reakcji cyklizacji addycji tandemowej 2- (2 ', 3' - dienylo) - - ketoestrów z halogenkami organicznymi, skutecznie konstruując optycznie aktywne pochodne pirazolu. Związki te mają potencjalne zastosowania w chemii medycznej, takie jak inhibitory enzymów lub ligandy receptorów.
Chemia lekarska: kluczowe narzędzie do modyfikacji molekularnej leków
Zastosowanie DBAD w farmacji koncentruje się na modyfikacji strukturalnej i derywatyzacji cząsteczek leków poprzez wprowadzenie grup zabezpieczających benzyloksykarbonyl (Cbz) lub udział w kluczowych etapach reakcji, w celu zwiększenia stabilności, aktywności i biodostępności leków.
1. Ochrona aminokwasów i peptydów
DBAD, jako źródło grup zabezpieczających Cbz, może selektywnie chronić grupy aminowe lub karboksylowe aminokwasów, aby zapobiec reakcjom ubocznym podczas syntezy peptydów. Na przykład w syntezie peptydów na fazie stałej (SPPS) grupy zabezpieczające Cbz można usunąć w łagodnych warunkach (takich jak wodoroliza), aby uniknąć uszkodzenia innych części łańcucha peptydowego.
2. Synteza półproduktów lekowych
DBAD można stosować do syntezy pochodnych heterocyklicznych, takich jak indol i azacen, które mają potencjalne działanie, takie jak hamowanie wytwarzania fosfolipazy, działanie przeciwbakteryjne oraz leczenie cukrzycy i miażdżycy. Na przykład w wyniku reakcji cykloaddycji z udziałem DBAD można skonstruować szkielety heterocykliczne o określonych stereokonfiguracjach, dostarczając strukturalnie zróżnicowane cząsteczki kandydujące do badań przesiewowych leków.
3. Modyfikacja cząsteczek bioaktywnych
DBAD może modyfikować grupy funkcyjne cząsteczek bioaktywnych (takich jak nukleozydy i cukry), aby zwiększyć ich zdolność wiązania z cząsteczkami docelowymi. Na przykład podczas opracowywania leków przeciwwirusowych reakcje glikozylacji za pośrednictwem DBAD mogą zoptymalizować stereokonfigurację analogów nukleozydów i zwiększyć ich aktywność hamującą wobec polimeraz wirusowych.
Nauka o materiałach: modyfikacja funkcjonalna materiałów polimerowych
Zastosowanie DBAD w materiałoznawstwie koncentruje się głównie na syntezie i modyfikacji materiałów polimerowych. Dzięki wprowadzeniu grup azowych lub grup benzyloksykarbonylowych materiały uzyskują wyjątkową fotoreaktywność, stabilność termiczną i właściwości mechaniczne.
1. Katalizator polimerowy
DBAD można stosować jako inicjator wolnorodnikowy w reakcji polimeryzacji termoplastycznych włókien syntetycznych, takich jak poliakrylonitryl i poliester. Jego grupa azowa rozkłada się pod wpływem ogrzewania lub światła, tworząc wolne rodniki, wywołując polimeryzację monomerów. Jednocześnie benzyloksykarbonyl może regulować rozkład masy cząsteczkowej i stereoregularność polimeru.
2. Środek spieniający w postaci pianki polimerowej
DBAD można stosować jako środek spieniający do wytwarzania-polimerów piankowych o małej gęstości (takich jak poliuretan i polistyren). Podczas ogrzewania DBAD rozkłada się, tworząc azot i inne gazy, które rozszerzają stopiony polimer, tworząc porowatą strukturę. Jednocześnie produkty degradacji benzyloksykarbonylu mogą poprawić właściwości mechaniczne i odporność cieplną pianki.
3. Synteza polimerów funkcjonalnych
Reakcję cykloaddycji z udziałem DBAD można zastosować do syntezy materiałów polimerowych wykazujących fotoreaktywność. Na przykład w wyniku reakcji cykloaddycji [4+2] pomiędzy DBAD i monomerami dienu można skonstruować łańcuchy polimerowe zawierające struktury azobenzenowe. Takie materiały mogą ulegać izomeryzacji cis-trans pod wpływem napromieniania światłem i są stosowane w takich dziedzinach, jak fotokontrolowane uwalnianie leków i urządzenia fotochromowe.
Glikochemia: wydajna synteza pochodnych węglowodanów
DBAD pełni rolę „odczynnika glikozylującego” w glikochemii, osiągając precyzyjną modyfikację struktur glikacji i syntezę koniugatów cukrowych poprzez reakcje cykloaddycji z pochodnymi cukrów.
1. Synteza 2-aminoglikozydów
Reakcja [4+2] cykloaddycji pomiędzy DBAD i gliceryną (taką jak 1,2-nienasycone cukry) jest klasyczną metodą syntezy 2-aminoglikozydów. Ten typ reakcji ma łagodne warunki, wysoką wydajność i może wprowadzać różne grupy zabezpieczające (takie jak benzyloksykarbonyl), dostarczając kluczowych półproduktów do syntezy leków węglowodanowych.
2. Konstrukcja C-glikozylowanych aminokwasów
DBAD, jako odczynnik elektrofilowy, może brać udział w katalizowanej proliną reakcji - aminowania C-glikozyloaldehydu w celu syntezy C-glikozylu - aminokwasów. Związki te mają istotne znaczenie w całkowitej syntezie produktów naturalnych i opracowywaniu leków, np. służą jako analogi antybiotyków glikopeptydowych, co może zwiększać ich aktywność przeciwbakteryjną i stabilność.
3. Modyfikacja koniugatów cukrowych
DBAD można stosować do reakcji sprzęgania między cukrami i biocząsteczkami, takimi jak białka i kwasy nukleinowe, poprzez tworzenie wiązań glikozydowych lub amidowych w celu skonstruowania koniugatów cukrów (takich jak glikoproteiny i kwasy nukleinowe). Ten typ modyfikacji może regulować aktywność biologiczną, stabilność i właściwości farmakokinetyczne biomolekuł, zapewniając ważne narzędzia dla biofarmaceutyków.
Azodikarboksylan dibenzylu(DBAD) jest szeroko stosowanym związkiem w syntezie organicznej, powszechnie stosowanym w fotopolimeryzacji, reakcjach sieciowania i reakcjach wymiany estrów. Metoda syntezy opiera się zwykle na hydrolizie azodikarbonamidu (ADCA) i późniejszej reakcji estryfikacji.
Azodikarboksylan dibenzylu, znany również jako azodikarboksylan dibenzylu, jest żółtą lub pomarańczową substancją stałą w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem. Ester dibenzylowy azodikarboksylanu należy do pochodnych azowych i może być stosowany jako reakcje syntezy organicznej i lecznicze środki chemiczne. Jest szeroko stosowany w reakcjach Mitsunobu i reakcjach funkcjonalizacji karboksylowej i może być stosowany do modyfikacji i derywatyzacji cząsteczek leków, cząsteczek bioaktywnych i cząsteczek pestycydów.
Konwersja aplikacji
Dodać 13,6 mmol azodikarboksylanu dibenzylu do roztworu 6,79 mmol alkoholu 2-jodoallilowego i 13,6 mmol trifenylofosfiny w tetrahydrofuranie (35 ml), mieszać mieszaninę reakcyjną w temperaturze zerowej przez 30 minut, następnie powoli podnieść mieszaninę reakcyjną do temperatury pokojowej i mieszać przez 36 godzin. Po mieszaniu przez 36 godzin mieszaninę reakcyjną zatężono pod próżnią i otrzymaną pozostałość oczyszczono metodą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym (eter naftowy: octan etylu, 8:1) w celu uzyskania docelowego produktu.
Rozpuścić chiralny katalizator i aldehyd octowy (2,0 mmol) w dichlorometanie (0,5 ml), ochłodzić układ reakcyjny do 0 stopni C i dodać 0,5 mmol azodikarboksylanu dibenzylu do mieszaniny w temperaturze 0 stopni C, mieszając. Po potwierdzeniu zużycia azodikarboksylanu dibenzylu za pomocą płytki punktowej TLC, do układu reakcyjnego dodano metanolowy roztwór borowodorku sodu (0,5 mmol, 20 mg), mieszając w temperaturze 0 stopni C. Po mieszaniu przez 5 minut, do układu dodano 1,0 ml wodnego roztworu NH4Cl w celu przerwania reakcji. Ekstrahować mieszaninę reakcyjną octanem etylu (2 x 10 ml), przemyć warstwę organiczną solanką i wysuszyć warstwę organiczną bezwodnym MgSO4. Przesączyć warstwę organiczną, zatężyć przesącz pod próżnią i oczyścić surowy produkt za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując octan etylu/n-heksan (1:8 do 1:4), aby otrzymać docelowy produkt.
Zagrożenia związane z azodikarboksylanem dibenzylu to złożony i wieloaspektowy problem, obejmujący wiele aspektów, takich jak zdrowie ludzkie, bezpieczeństwo środowiska i potencjalne ryzyko podczas eksploatacji. Poniżej znajduje się szczegółowe rozwinięcie jego szkodliwości:
Szkodliwość dla zdrowia ludzkiego
Podrażnienie skóry i reakcje alergiczne:
Ester dibenzylowy azodikarboksylanu może powodować reakcje drażniące, takie jak zaczerwienienie, obrzęk, ból, swędzenie itp. w bezpośrednim kontakcie ze skórą.
Długotrwałe lub powtarzające się narażenie może powodować uczulenie skóry i zwiększać ryzyko reakcji alergicznych na inne substancje.
Stymulacja układu oddechowego:
Wdychanie oparów lub pyłu azodikarboksylanu dibenzylu może powodować podrażnienie dróg oddechowych, powodując objawy takie jak kaszel, trudności w oddychaniu i dyskomfort w gardle.
Długotrwałe wdychanie może powodować przewlekłe uszkodzenie układu oddechowego.
Wpływ na zdrowie:
Długotrwałe narażenie lub wdychanie tej substancji może powodować uszkodzenie narządów, takich jak wątroba i nerki w organizmie człowieka.
Badania wykazały, że azodikarboksylan dibenzylu lub jego metabolity mogą mieć działanie rakotwórcze i stanowić potencjalne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego.
Podrażnienie oczu:
Substancja ta po dostaniu się do oczu może powodować silne podrażnienie, prowadzące do bólu oka, łzawienia, zaczerwienienia, a nawet uszkodzenia rogówki.
Zagrożenia środowiskowe
Ester dibenzylowy azodikarboksylanu jest trudny do rozkładu w środowisku i może powodować zanieczyszczenie wody, gleby i powietrza.
Po przedostaniu się do zbiornika wodnego substancja może gromadzić się i wzmacniać w łańcuchu pokarmowym, powodując szkody dla organizmów wodnych.
Akumulacja w glebie może prowadzić do zanieczyszczenia gleby, wpływając na wzrost roślin i równowagę ekologiczną gleby.
Potencjalne zagrożenia w procesie eksploatacji
Ryzyko wybuchu:
Cząsteczka azodikarboksylanu dibenzylu zawiera grupy azowe, które są wrażliwe na światło i stwarzają potencjalne ryzyko wybuchu w przypadku silnych zderzeń.
Podczas przechowywania, transportu i użytkowania należy ściśle przestrzegać procedur bezpieczeństwa, aby zapobiec wypadkom związanym z eksplozją.
Ryzyko wycieku:
Pęknięcie pojemnika, wyciek lub niewłaściwa obsługa mogą prowadzić do wycieku azodikarboksylanu dibenzylu do środowiska, powodując zanieczyszczenie środowiska i obrażenia ciała.
Środki ostrożności
Aby zmniejszyć ryzyko związane z azodikarboksylanem dibenzylu, należy podjąć następujące środki ostrożności:
Ochrona osobista:
Podczas użytkowania, przechowywania i transportu należy nosić odpowiedni sprzęt ochrony osobistej, taki jak rękawice ochronne, okulary ochronne, sprzęt ochrony dróg oddechowych itp.
Przechowywanie i transport:
Przechowywać w chłodnym, suchym i dobrze wentylowanym miejscu, z dala od źródeł ognia i ciepła.
Podczas transportu należy upewnić się, że pojemnik jest szczelnie zamknięty, aby zapobiec wyciekom i kolizjom.
Standardy operacyjne:
Aby uniknąć nieautoryzowanych operacji, należy ściśle przestrzegać instrukcji bezpieczeństwa produktu i procedur operacyjnych.
Podczas pracy należy utrzymywać miejsce pracy w czystości i niezwłocznie usuwać wszelkie nieszczelności.
Szkolenia i zwiększanie świadomości:
Zapewnij odpowiedniemu personelowi szkolenie w zakresie bezpieczeństwa, aby zwiększyć jego świadomość i zdolność zapobiegania zagrożeniom związanym z azodikarboksylanem dibenzylu.
Regularnie przeprowadzaj ćwiczenia awaryjne, aby zwiększyć zdolność reagowania na nieoczekiwane zdarzenia.
Podsumowując, nie można ignorować szkodliwości azodikarboksylanu dibenzylu. Aby zapewnić zdrowie ludzkie, bezpieczeństwo środowiska i bezpieczeństwo podczas pracy, należy podjąć rygorystyczne środki ostrożności i procedury operacyjne.
Popularne Tagi: Azodikarboksylan dibenzylu cas 2449-05-0, dostawcy, producenci, fabryki, hurtownia, zakup, cena, luzem, na sprzedaż