N,N,N',N'-四甲基偶氮二甲酰胺的合成与应用

简述

N,N,N',N'-四甲基偶氮二甲酰胺（N,N,N',N'-Tetramethylazodicarboxamide）的分子式为C₆H₁₂N₄O₂，分子量为172.19，是一种溶于甲醇等醇类有机试剂的黄色晶体状粉末物质。N,N,N',N'-四甲基偶氮二甲酰胺具有较高的化学反应活性，容易在高温、高湿、强酸和强碱等条件下分解和降解，产生有害的气体和物质。此外，它还可能受到光的影响，发生光降解反应，产生降解产物。因此，在储存时需要注意避免光照、高温、强酸强碱环境[1-2]。

至于物理性质，N,N,N',N'-四甲基偶氮二甲酰胺的部分数据如下：密度1.1±0.1 g/cm³，熔点112 ℃，沸点 220.4±23.0℃。

合成方法

针对已报道的高能耗、过程繁琐等问题，研究人员提供了一种在温和条件下反应后从N,N,N',N'-四甲基肼二甲酰胺中高产率再生并回收用作Mitsunobu反应试剂的N,N,N',N'-四甲基偶氮二甲酰胺的方法。在该制备方法中，通过将N,N,N',N'-四甲基肼二甲酰胺加入水中，其中分散有氢气活化的Pd(OH)₂-C，并在室温下搅拌，同时吹入含氧气体，形成N,N,N',N'--四甲偶氮二甲酰胺[3]。

除了上述方法，也可以将N-对甲苯腙、钯催化剂、碳酸铯和甲苯加入Schlenk管中，在氮气氛围下进行反应。反应结束后，通过萃取和干燥处理，可以得到目标产物分子N,N,N',N'-四甲基偶氮二甲酰胺。

应用

N,N,N',N'-四甲基偶氮二甲酰胺属于偶氮类化合物，常作为一种硫醇氧化剂用于有机化学反应[4]，特别适用于胺类化合物的酰基化反应。再者，N,N,N',N'-四甲基偶氮二甲酰胺在基础生物化学研究和生物活性分子的制备中也发挥着重要作用，例如用于蛋白质葡萄糖硫醇化反应滴定，还可用于制备修饰的蛋白质，进行蛋白质的还原和重构等反应。此外，它还可以用于制备染料、光致变色剂等药物和功能材料。

参考文献

[1] Ramar, Thangeswaran; Journal of Organic Chemistry (2022), 87(21), 14596-14608.

[2] Zhu, Chuanle; et al Chemical Communications (Cambridge, United Kingdom) (2017), 53(18), 2697-2700.

[3] Takeshi N , Tetsuhito T .FORMATION METHOD OF N,N,N',N'-TETRAMETHYLAZODICARBOXAMIDE: JP20070056765[P]. 

[4] Tetsuto Tsunoda, Junko Otsuka, Yoshiko Yamamiya, Sh? It?,  N,N,N′,N′-Tetramethylazodicarboxamide (TMAD), A New Versatile Reagent for Mitsunobu Reaction. Its Application to Synthesis of Secondary Amines, Chemistry Letters, Volume 23, Issue 3, March 1994, Pages 539–542.