El azodicarboxilato de dietilo , abreviado convencionalmente como DEAD ya veces como DEADCAT, [6] [7] es un compuesto orgánico con la fórmula estructural CH 3 CH 2 O 2 CN = NCO 2 CH 2 CH 3 . Su estructura molecular consta de un grupo funcional azo central , RN = NR, flanqueado por dos grupos éster etílico . Este líquido rojo anaranjado es un reactivo valioso pero también bastante peligroso y explota al calentarlo. Por lo tanto, el envío comercial de azodicarboxilato de dietilo puro está prohibido en los Estados Unidos y se realiza en solución o en poliestireno. partículas.
Nombres | |
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Nombre IUPAC Diacenodicarboxilato de dietilo | |
Otros nombres | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.016.202 |
Número CE |
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PubChem CID | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 6 H 10 N 2 O 4 | |
Masa molar | 174,156 g · mol −1 |
Apariencia | Líquido de naranja a rojo a naranja [2] |
Densidad | 1,11 g / cm 3 [3] |
Punto de fusion | 6 ° C (43 ° F; 279 K) [4] |
Punto de ebullición | 104,5 ° C (220,1 ° F; 377,6 K) a 12 mm Hg [3] |
Índice de refracción ( n D ) | 1.420 (20 ° C) [3] |
Peligros | |
Ficha de datos de seguridad | MSDS externa |
Pictogramas GHS | |
Palabra de señal GHS | Peligro |
H240 , H302 , H312 , H315 , H319 , H332 , H335 | |
P210 , P220 , P234 , P261 , P264 , P270 , P271 , P280 , P301 + 312 , P302 + 352 , P304 + 312 , P304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P312 , P321 , P322 , P330 , P332 + 313 , P337 + 313 , P362 , P363 , P370 + 378 , P370 + 380 + 375 , P403 + 233 , P403 + 235 | |
punto de inflamabilidad | 85 ° C (185 ° F; 358 K) [5] |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
DEAD es un aza- dienófilo y un agente deshidrogenante eficiente, la conversión de alcoholes a aldehídos , tioles a di sulfuros y grupos hidrazo a grupos azo ; también es un buen aceptor de electrones. Si bien DEAD se usa en numerosas reacciones químicas, se conoce principalmente como un componente clave de la reacción de Mitsunobu , una estrategia común para la preparación de una amina, azida, éter, tioéter o éster a partir del alcohol correspondiente. [8] Se utiliza en la síntesis de diversos productos naturales y fármacos como la zidovudina , un fármaco contra el SIDA ; FdUMP , un potente agente antitumoral; y procarbazina , un fármaco de quimioterapia.
Propiedades
MUERTO es un líquido de color rojo anaranjado que debilita su color a amarillo o incoloro al diluirlo o una reacción química. Este cambio de color se usa convencionalmente para el control visual de la síntesis. DEAD se disuelve en los disolventes orgánicos más comunes, como tolueno, cloroformo , etanol , [9] tetrahidrofurano y diclorometano [3] [10] pero tiene baja solubilidad en agua o tetracloruro de carbono ; la solubilidad en agua es mayor para el azodicarboxilato de di metilo del compuesto azo relacionado . [4]
DEAD es un fuerte aceptor de electrones y oxida fácilmente una solución de yoduro de sodio en ácido acético glacial . También reacciona vigorosamente con el hidrato de hidracina produciendo hidrazodicarboxilato de dietilo y desprendiendo nitrógeno. Los cálculos del método de orbitales moleculares de combinación lineal de orbitales atómicos (LCAO-MO) sugieren que la molécula de DEAD es inusual por tener un orbital de enlace vacante elevado y, por lo tanto, tiende a extraer átomos de hidrógeno de varios donantes de hidrógeno. Se demostró la eliminación fotoasistida de hidrógeno por DEAD para alcohol isopropílico , que da como resultado pinacol y tetrazanetetracarboxilato de tetraetilo, y para acetaldehído que produce diacetilo y dietilhidrazodicarboxilato. De manera similar, la reacción de DEAD con etanol y ciclohexanol extrae hidrógeno produciendo acetaldehído y ciclohexanona . Estas reacciones también se desarrollan sin luz, aunque con rendimientos mucho menores. [9] Así, en general, DEAD es un agente azadienófilo y deshidrogenante, que convierte los alcoholes en aldehídos , los tioles en disulfuros y los grupos hidrazo en grupos azo . [11] También sufre reacciones pericíclicas con alquenos y dienos a través de los mecanismos Ene y Diels-Alder . [12]
Preparación
Aunque está disponible comercialmente, el azodicarboxilato de dietilo se puede preparar fresco en el laboratorio, especialmente si se requiere en forma pura, no diluida. Una síntesis de dos pasos comienza a partir de hidrazina , primero por alquilación con cloroformiato de etilo , seguido por el tratamiento del hidrazodicarboxilato de dietilo resultante con cloro (burbujeando a través de la solución), ácido hipocloroso , ácido nítrico concentrado o ácido nítrico fumante rojo . La reacción se lleva a cabo en un baño de hielo y los reactivos se añaden gota a gota para que la temperatura no suba por encima de los 20 ° C. El hidrazodicarboxilato de dietilo es un sólido con una temperatura de fusión de 131-133 ° C que se recoge como residuo; es significativamente más estable al calentamiento que DEAD y se seca convencionalmente a una temperatura de aproximadamente 80 ° C. [4] [13]
Aplicaciones
Reacción de Mitsunobu
DEAD es un reactivo en la reacción de Mitsunobu donde forma un aducto con fosfinas (generalmente trifenilfosfina ) y ayuda a la síntesis de ésteres, éteres, aminas y tioéteres de alcoholes. Las reacciones normalmente dan como resultado la inversión de la simetría molecular.
DEAD fue utilizado en el artículo original de 1967 por Oyo Mitsunobu , [14] y su revisión de 1981 sobre el uso de azodicarboxilato de dietilo es un artículo de química muy citado. [15] [16] La reacción de Mitsunobu tiene varias aplicaciones en la síntesis de productos naturales y farmacéuticos.
En la reacción anterior, que es asistida por DEAD o DIAD (azodicarboxilato de diisopropilo), la timidina 1 se transforma en el derivado 2 . Este último se convierte fácilmente en zidovudina 4 (también conocida como azidotimidina o AZT), un importante fármaco antiviral, utilizado entre otros en el tratamiento del SIDA . [17] [18] [19] Otro ejemplo de aplicación farmacéutica de la reacción de Mitsunobu asistida por DEAD es la síntesis de bis [(pivaloiloxi) metil [PIVz] derivado de 2'-desoxi-5-fluorouridina 5'-monofosfato (FdUMP) , que es un potente agente antitumoral. [20]
Reacción de Michael
El grupo azo en DEAD es un aceptor de Michael . En presencia de un catalizador de cobre (II), DEAD ayuda a la conversión de β-cetoésteres en los correspondientes derivados de hidrazina. [21]
La sustitución de los ésteres de ácido borónico procede de manera similar: [22]
Otras reacciones
DEAD es un componente eficaz en las reacciones de Diels-Alder y en la química del clic , por ejemplo, la síntesis de biciclo [2.1.0] pentano, que se origina en Otto Diels . [23] También se ha utilizado para generar aductos de aza -Baylis-Hillman con acrilatos. [24]
DEAD se puede utilizar para la síntesis de compuestos heterocíclicos . Por lo tanto, pirazolina derivados convierten por condensación a, ß-insaturados cetonas : [25]
Otra aplicación es el uso de DEAD como enófilo en reacciones ene:
Seguridad
DEAD es tóxico, sensible a los golpes y a la luz; puede explotar violentamente cuando su forma sin diluir se calienta por encima de los 100 ° C. [2] [3] [26] El envío por aire de azodicarboxilato de dietilo puro está prohibido en los Estados Unidos y se realiza en solución, típicamente alrededor del 40% DEAD en tolueno. [27] Alternativamente, DEAD se transporta y almacena en partículas de poliestireno de malla 100-300 a una concentración de aproximadamente 1 mmol / g. [3] El valor límite medio ponderado en el tiempo para la exposición a MUERTOS durante una semana laboral típica de 40 horas es de 50 partes por millón; es decir, DEAD es la mitad de tóxico que, por ejemplo, el monóxido de carbono . [28] Los peligros para la seguridad han provocado una rápida disminución del uso de DEAD y el reemplazo por DIAD y otros compuestos similares.
Referencias
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