乙酰胺基丙二酸二乙酯:性质、合成及实验室应用
乙酰胺基丙二酸二乙酯:性质、合成及实验室应用
Diethyl acetamidomalonate是一种用途广泛的丙二酸酯类合成砌块,广泛应用于有机合成中α-氨基酸、药学相关中间体及结构多样含氮化合物的制备。
- 化学名称
- 乙酰氨基丙二酸二乙酯(二乙基2-乙酰氨基丙二酸酯)
- CAS号
- 1068-90-2
- 分子式
- C₉H₁₅NO₅
- 分子量
- 217.22 g/mol
- 主要应用
- 通过烷基化、水解及脱羧反应合成α-氨基酸和非天然氨基酸类似物
- 物理形态
- 通常为白色至类白色结晶固体
- 产品编号
- D117538
化学特性与物理性质
乙酰氨基丙二酸二乙酯(CAS 1068-90-2)是丙二酸的酯类衍生物,其中心次甲基碳上带有乙酰氨基(NHCOCH₃)基团。分子式为C₉H₁₅NO₅,分子量约为217.22 g/mol。该化合物通常呈白色至类白色结晶固体,可溶于乙醇、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)等常见极性有机溶剂,在水和正己烷等非极性溶剂中溶解度有限。
位于两个吸电子酯基和乙酰氨基之间的次甲基质子酸性增强,使该化合物在温和碱性条件下即可脱质子,生成稳定的碳负离子中间体,这一特性是其合成应用价值的核心所在。
合成应用与反应化学
乙酰氨基丙二酸二乙酯在合成化学中的主要应用是作为甘氨酸等价物,通过经典的乙酰氨基丙二酸酯合成法制备α-氨基酸。关键步骤如下:
- 脱质子化:在无水极性非质子溶剂(如DMF或乙醇)中,用乙醇钠或碳酸钾等碱处理,生成活性碳负离子。
- 烷基化:碳负离子与卤代烷或其他亲电试剂反应,在α碳上引入侧链。可使用多种亲电试剂,从而获得多样化的氨基酸侧链,包括非天然氨基酸中的侧链。
- 水解与脱羧:在酸或碱条件下水解两个酯基,随后对一个羧基进行热脱羧,得到目标α-氨基酸,最后脱除乙酰保护基完成合成序列。
该三步策略已被应用于天然α-氨基酸(如苯丙氨酸、丙氨酸类似物)以及药物研究和肽科学中广泛使用的非蛋白原氨基酸的合成。
实验室操作、储存与安全
乙酰氨基丙二酸二乙酯在标准实验室条件下通常被认为是低危害试剂,但在操作精细化学品时应始终遵守标准防护措施:
- 个人防护装备(PPE):穿戴合适的实验服、耐化学品手套和安全护目镜,避免吸入粉尘。
- 储存:储存于阴凉、干燥、通风良好的环境中,远离强氧化剂、强碱和潮湿环境。使用后及时密封容器,防止吸湿降解。为长期保持纯度,建议冷藏储存(2–8 °C)。
- 溶剂选择:进行脱质子化反应时,应使用新鲜干燥的溶剂(无水DMF、无水乙醇),以最大化碳负离子产率并减少水分引起的副反应。
- 废物处置:按照当地机构及监管规定对有机化学废物进行处置。
使用前请参阅Aladdin Scientific产品D117538随附的安全数据表(SDS),获取完整的危害信息、急救措施和法规分类。
质量、纯度与分析表征
为确保合成结果的可靠性,乙酰氨基丙二酸二乙酯的纯度是关键参数。研究级别产品应满足以下分析指标,建议购买者在收货时核查分析证书(CoA):
- 纯度:研究级供应的标准为气相色谱(GC)或高效液相色谱(HPLC)纯度≥98%。
- 熔点:文献报道纯品熔点范围约为95–99 °C,偏差可能提示含有杂质或发生降解。
- 核磁共振表征:¹H NMR(CDCl₃中)显示乙酰氨基NH、次甲基CH、酯基乙基(四重峰和三重峰)及乙酰甲基的特征信号。¹³C NMR和红外光谱可进一步确认结构。
- 外观:纯品为白色至类白色结晶固体;变黄或变棕可能提示降解。
Aladdin Scientific产品D117538随附批次特定分析数据。如需CoA或纯度查询,请联系技术支持。
在Aladdin Scientific订购与产品供应
乙酰氨基丙二酸二乙酯可在Aladdin Scientific通过产品编号D117538购买。研究人员和采购团队可直接通过Aladdin Scientific在线平台下单。以下要点与采购决策相关:
- 包装规格:可提供多种包装规格,适用于小规模研究及较大批量需求;请查阅产品页面了解当前规格列表。
- 产品文件:分析证书(CoA)和安全数据表(SDS)可在产品页面下载,或通过联系客服索取。
- 货期:常规现货商品可及时发货;请在产品列表页面确认当前库存状态和货期,或联系Aladdin Scientific销售团队查询。
- 定制数量:如有大批量或定制需求,请直接联系Aladdin Scientific采购团队。
如有关于适用性、相容性或反应优化的技术问题,请联系Aladdin Scientific技术支持团队,他们可协助提供试剂选择指导。
常见问题
乙酰氨基丙二酸二乙酯在有机合成中有哪些用途?
乙酰氨基丙二酸二乙酯主要用作甘氨酸等价物,通过依次进行烷基化、水解和脱羧反应合成α-氨基酸,包括天然和非天然氨基酸类似物。此外,它还被用作合成药物中间体和含氮杂环化合物的合成砌块。
应如何储存乙酰氨基丙二酸二乙酯以保持其稳定性?
该化合物应密封储存于阴凉(理想温度2–8 °C)、干燥、通风良好的环境中,远离潮湿、强碱和强氧化剂。特别需要防止受潮,因为水分会促进酯基水解,导致纯度随时间下降。
乙酰氨基丙二酸二乙酯烷基化反应推荐使用哪种碱和溶剂?
乙醇钠在无水乙醇中的体系,或碳酸钾在无水DMF中的体系,是乙酰氨基丙二酸二乙酯脱质子化及后续烷基化反应中最常报道的方案。具体选择取决于烷基化试剂的反应活性和目标反应温度;对于反应活性较低的亲电试剂,通常优先选用DMF中的碳酸钾体系,因为DMF具有更强的溶剂化能力。
如何确认从Aladdin Scientific收到的乙酰氨基丙二酸二乙酯的纯度?
Aladdin Scientific为产品D117538提供批次特定的分析证书(CoA),记录纯度(通常通过GC或HPLC测定)、熔点和外观等信息。您可通过产品页面或联系客服索取CoA。此外,也可在实验室内通过GC、HPLC或¹H NMR光谱对纯度进行自行验证。
乙酰氨基丙二酸二乙酯能否用于制备肽研究中的非天然氨基酸?
是的,乙酰氨基丙二酸二乙酯在肽化学和药物化学研究中被广泛用于制备非蛋白原(非天然)氨基酸。通过改变烷基化步骤中使用的卤代烷或亲电试剂,研究人员可以引入20种经典氨基酸中不存在的多样化侧链,从而合成用于构效关系(SAR)研究和肽工程的定制合成砌块。
参考文献
- March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure. Wiley-Interscience. (Textbook-level reference for malonate ester synthesis and alkylation chemistry.)
- Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry. Oxford University Press. (Covers amino acid synthesis via malonate ester strategy.)
- Aladdin Scientific. Product Certificate of Analysis: Diethyl acetamidomalonate, SKU D117538. Aladdin Scientific.
产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。
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