双(对甲苯磺酰基)重氮甲烷
[CAS 14159-45-6]

基本信息

• 产品分类: 化学试剂 >> 有机试剂 >> 偶氮、重氮化合物
• 产品名称: 双(对甲苯磺酰基)重氮甲烷
• 英文名: Bis(p-toluenesulfonyl)diazomethane
• 分子式: C₁₅H₁₄N₂O₄S₂
• 分子量: 350.41
• CAS 登录号: 14159-45-6
• 分子行输入简码SMILES: C1(=CC=C(C=C1)C)[S](C([S](C2=CC=C(C=C2)C)(=O)=O)=[N+]=[N-])(=O)=O

发现和应用

双(对甲苯磺酰基)重氮甲烷是一种稳定的重氮化合物，其核心的重氮甲基单元（–CHN₂）两侧各连接着一个对甲苯磺酰基（简称甲苯磺酰基或Tosyl，–SO₂–C₆H₄–CH₃）。这种结构将高活性的重氮官能团置于两个强吸电子的磺酰基取代基之间；与重氮甲烷等简单的重氮化合物相比，这种结构显著增强了其稳定性，同时仍保持了可控的反应活性。

其分子结构由一个中心碳原子组成，该碳原子分别与一个重氮基团和两个甲苯磺酰基相连。磺酰基通过共振效应和诱导效应，能够稳定相邻的负电荷，从而使该化合物成为一种有用的“软”卡宾前体。此外，芳香性的对甲苯基取代基还增加了分子的空间位阻，并改善了其结晶性和操作性能。因此，双(对甲苯磺酰基)重氮甲烷通常能以相对稳定的固体形式被分离出来，尽管它本质上仍属于一种高活性物种。

该化合物的合成过程通常包括两步：首先制备双(对甲苯磺酰基)甲烷，随后在碱性条件下，利用磺酰基叠氮化物等试剂进行重氮转移反应。该反应在引入重氮官能团的同时，完整保留了原有的磺酰基结构。鉴于重氮化合物对热、光照和机械冲击均十分敏感，因此在合成过程中必须严格控制反应温度及纯化条件。

作为一种卡宾前体，该化合物在有机合成领域有着广泛的应用。在加热或金属催化（例如使用铑或铜催化剂）的条件下，它能够生成一种稳定的卡宾物种，进而参与烯烃的环丙烷化反应、C–H键及杂原子–H键的插入反应，以及叶立德的生成反应。与非稳定的重氮试剂相比，该化合物具有更高的反应选择性，且操作安全性更佳。

此外，双(对甲苯磺酰基)重氮甲烷还可作为亚甲基转移试剂使用；在经过活化后，它也能参与亲核取代反应。由于分子中存在甲苯磺酰基，该化合物还能进一步发生官能团转化，例如通过消除反应或取代反应，从而构建出多种多样的有机分子骨架。

综上所述，双(对甲苯磺酰基)重氮甲烷是一种极具价值的稳定型重氮试剂，它兼具易于操作的特性与丰富多样的反应活性。其生成可控卡宾中间体的能力使其在现代有机合成中用途广泛，尤其适用于环丙烷化反应和插入反应；与此同时，其磺酰基不仅提供了稳定性，还赋予了合成上的灵活性。

参考文献

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