碳化二亞胺是分子中含有一N=C=N-結構單元的一類重要的有機化合物,其中含有一個一N=C=N一官能團的稱為單碳化二亞胺,含有兩個或兩個以上一N=C=N一官能團的稱為聚碳化二亞胺。
碳化二亞胺具有累積雙鍵結構,可以和多種含有活潑氫的化合物進行加成反應。該類化合物常用做化學反應中的脫水劑、聚氨和聚酯類材料的抗水解劑(水解穩定劑)、ep膠黏劑及涂料工業中的固化劑等。
作為性能優異的水解穩定劑,碳化二亞胺不僅適用于聚酯聚氨酯彈性體,還適用于聚酯纖維,可用于熱塑性聚氨酯(TPU)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等聚合物加工。而且,聚碳化二亞胺還可以起到聚合物斷鏈“再植”作用。
簡介
碳化二亞胺又稱碳二亞胺(Carbodiimide)含有N=C=N官能團,是一類常用的失水劑。一般由硫脲失硫化氫或失水制備,水解得到脲衍生物。
用途
有機合成中,碳化二亞胺是一類常用的失水劑,主要用于活化羧基,促使酰胺和酯的生成。反應中常加入N-羥基苯并三唑或N-羥基琥珀酰亞胺,可以提高產率,減少副反應的發生。碳二亞胺也可與胺反應生成胍。
反應機理
羧酸與胺在碳化二亞胺作失水劑下縮合的反應如右圖。
羧酸1先與碳二亞胺反應生成中間體O-酰基異脲2,類似于引入酯基活化羧酸。而后2與胺反應生成目標產物酰胺3和脲4。2可以與另一分子羧酸反應生成酸酐5,酸酐與胺反應也得到胺3。反應的副產物主要是2重排生成的N-酰基脲6。使用低介電常數的溶劑(如二氯甲烷、三氯甲烷)可減少6的生成。
主要元素
DCC
DCC(二環己基碳二亞胺)是最早使用的碳二亞胺之一,大多用在多肽合成中的接肽一步。DCC作失水劑的反應產率很高,并且試劑的價格也不昂貴。
但DCC也有很多缺點限制了它的應用:
副產物N,N'-二環己基脲不溶于水,一般用過濾除去,但仍有少量殘留于溶液中,難以除凈;DCC不如其他固相接肽試劑方便,產物二環己基脲難以從多肽樹脂上分離出來;DCC會造成過敏。
DIC
DIC(N,N'-二異丙基碳二亞胺)用作DCC的替代品,與DCC相比有以下幾點優勢:
DIC為液態,更容易使用;
產物N,N'-二異丙基脲可溶于大多數有機溶劑,很容易通過溶劑萃取除去,DIC也因此常用在固態合成中;
DIC導致過敏的可能性較低。
EDC
EDC(1-(3-二甲基二氯硅烷氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺半胱胺)是個可溶于水的碳二亞胺,在酰胺合成中用作羧基的活化試劑,也用于活化磷酸酯基團、蛋白質與核酸的交聯和免疫偶連物的制取。使用時的pH范圍為4.0~6.0,常和N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)或N-羥基硫代琥珀酰亞胺連用,以提高偶聯效率。
有機化學中用EDC和催化劑4-二甲氨基吡啶(4-二甲氨基吡啶)使羧酸與醇發生酯化。
印刷常用英語
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1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺鹽酸鹽
1-乙基-3-(3-二甲基丙基)碳酸氫銨
1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基-碳二亞胺鹽酸鹽/EDC
1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDCI)
1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽
1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亞胺鹽酸鹽
N-(3-二甲氨基丙基)-N'-乙基碳二亞胺鹽酸鹽
[產品英文同義詞]
1-(3-DIM乙酯AMINOPROPYL)-3-ETHYLCARBODIIMIDE
1-乙酯3-(3-DIMETHYLAMINOPROPYL) CARBODIIMIDE
EDAC
EDCI
N-(3-DIMETHYLAMINOPROPYL)-N'-ETHYLCARBODIIMIDE
N-ETHYL-N'-(3-DIMETHYLAMINOPROPYL)CARBODIIMIDE
H?OSOLUBLE CARBODIIMIDE
WSCD
WSCI
(3-dimethylaminopropyl)乙酯carbodiimidmonohydrochloride
3-propanediamine,n’-(乙酯carbonimidoyl)-n,n-dimethyl-monohydrochloride
edap
1-乙酯3-(3-dimethyllaminopropyl)carbodiimide 氯化氫
edc(WSC-HCl)
WS.HCl
1-乙酯3-(3-Dimethylaminopropyl) carbodiimide HCl(EDC HCl)
edc[1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethyl-carbodiimide]
eDC HCl[1-ethyl-3-(3-Dimethylaminopropyl) carbodiimide HCl]
敏感性
Hygroscopic
BRN
5764110
危險品標志
C,Xi
危險類別碼
R34-R36/37/38-R41-R37/38
相關信息
參考資料 >