N,N-二乙基氰乙酰胺（CAS：3010-02-4）的特性和应用

摘要

N,N-二乙基氰乙酰胺（英文名：N,N-Diethylcyanoacetamide，又名二乙氨基乙腈，Diethylaminoacetonitrile，简称DEAN），CAS号3010-02-4，是一种重要的有机合成中间体。该化合物在有机合成中作为甲酰基阴离子等效试剂和甲醛双阴离子等效试剂，广泛应用于α-氨基腈、α-氨基-β-羟基腈、醛、酮及α,β-烯醛等化合物的合成。其核心应用领域涵盖医药中间体（尤其是抗帕金森病药物恩他卡朋的关键合成砌块）、农药合成、聚氨酯工业生产、特种聚合物与涂料以及分析检测试剂等。常温下，该化合物为透明橙色至棕色液体，密度0.866 g/mL（25°C），沸点170°C，闪点53°C，可溶于水和乙醇。N,N-二乙基氰乙酰胺、有机合成中间体、恩他卡朋中间体、医药中间体、甲酰基阴离子等效试剂等均为本品的核心检索关键词。

基本信息

一、理化特性

N,N-二乙基氰乙酰胺为透明橙色至棕色液体，具有特殊的胺类气味，属于有机氰化物。该化合物在常温常压下稳定，但应避免与氧化剂和强碱接触。N,N-二乙基氰乙酰胺可溶于水和大多数常见有机溶剂（如乙醇、氯仿、乙酸乙酯、四氢呋喃等），25°C时密度为0.866 g/mL，减压条件下（10 mmHg）沸点为53°C，常压沸点为170°C。

该化合物具有易燃性（闪点53°C），遇明火、高热或氧化剂有燃烧危险。同时，作为有机氰化物，其在加热分解时可能释放有毒的氰化氢气体，操作时应在良好的通风橱中进行。其蒸气对眼睛、呼吸系统和皮肤具有刺激性，吸入、皮肤接触或吞食均呈现毒性。

二、应用领域

2.1 医药中间体——恩他卡朋关键合成砌块

N,N-二乙基氰乙酰胺最重要的应用之一是作为恩他卡朋（Entacapone，商品名Comtan®）的关键合成中间体。恩他卡朋是一种高效的外周儿茶酚-O-甲基转移酶（COMT）抑制剂，与左旋多巴/卡比多巴联合使用，用于治疗帕金森病。

在恩他卡朋的合成路线中，N,N-二乙基氰乙酰胺与3,4-二羟基-5-硝基苯甲醛在无水乙醇中，以哌啶乙酸盐为催化剂进行Knoevenagel缩合反应，生成恩他卡朋粗品，再经乙酸处理和醇类混合溶剂结晶得到纯品。该反应同样可在甲苯或乙酸乙酯溶剂体系中，以哌啶乙酸盐为催化剂完成。恩他卡朋的化学名称为N,N-二乙基-2-氰基-3-(3,4-二羟基-5-硝基苯基)丙烯酰胺，分子式为C₁₄H₁₃N₃O₃，分子量305.29。

此外，N,N-二乙基氰乙酰胺还作为关键中间体用于合成抗炎和镇痛药物，在药物开发中具有重要价值。

2.2 有机合成——甲酰基阴离子等效试剂

在有机合成领域，N,N-二乙基氰乙酰胺的核心价值在于其作为甲酰基阴离子等效试剂和甲醛双阴离子等效试剂的功能。这一独特的反应特性使其在碳-碳键构建中具有不可替代的地位，主要体现在以下方面：

• α-氨基腈的合成：通过与羰基化合物的加成反应，制备具有重要药理活性的α-氨基腈类化合物。

• α-氨基-β-羟基腈的合成：作为关键中间体，用于构建复杂天然产物和药物分子的骨架。

• 醛和酮的制备：作为潜在的酰基碳负离子等效试剂，支持醛和酮的一碳同系化反应，将其转化为相应的羧酸衍生物。

• α,β-烯醛的合成：通过缩合反应构建共轭烯醛体系。

该化合物还可与亲核试剂反应形成新的碳-氮键，具有高特异性和反应可控性。

2.3 农药领域

在农药化学领域，N,N-二乙基氰乙酰胺被用于农用化学品的配制与合成，有助于提升杀虫剂和除草剂的效能，从而改善作物产量。其作为农药合成中间体的功能使其在现代农业化学中占据一席之地。

2.4 聚氨酯工业生产

N,N-二乙基氰乙酰胺在聚氨酯的工业化生产中具有重要应用。该化合物通过与亲核试剂的反应形成新的碳-氮键，参与聚氨酯高分子链的构建过程，可用于生产具有特定性能的聚氨酯材料。其反应过程可实时监控，且具有高特异性，适合工业化生产中对反应进行精确控制。

2.5 特种聚合物与涂料

在材料科学领域，N,N-二乙基氰乙酰胺被应用于特种聚合物和涂料的开发。通过辐射诱导聚合，该化合物可生成聚酰亚胺类高分子材料，此类材料展现出对多种溶剂和化学品的优异耐受性。这些特种聚合物和涂料具有增强的耐久性和抗环境因素能力，可应用于高端涂层和工程材料领域。

2.6 杂环胺类化合物的合成

N,N-二乙基氰乙酰胺还可作为前体用于合成多种杂环胺类化合物，包括2-氨基吡啶和4-氨基吡啶等。这些杂环胺在药物化学、农药化学和功能材料领域均有广泛应用。

2.7 荧光探针与检测试剂

在分析化学和化学生物学领域，N,N-二乙基氰乙酰胺作为合成荧光团的构建模块，可应用于内质网探针等生物成像工具的开发。同时，该化合物还可作为分析技术中的试剂，用于其他化合物的检测和定量分析。

2.8 羟基肟酸和羟基化胺的制备

N,N-二乙基氰乙酰胺通过与水的反应，可用于制备羟基肟酸和羟基化胺类化合物。这些化合物在药物化学和配位化学中具有广泛的应用前景。

2.9 有机化工原料

除上述应用外，N,N-二乙基氰乙酰胺还可用于合成染料、纺织助剂等精细化工产品，在有机化工原料领域具有多重应用价值。

三、安全与储存

N,N-二乙基氰乙酰胺属于危险化学品，操作和储存需严格遵守安全规范。

3.1 危险性概述

• GHS危险分类：易燃液体（H226）；严重眼刺激（H319）

• 信号词：Danger（危险）

• 危险品标志：T（有毒）

• 危险类别码：R10（易燃）、R23/24/25（吸入、皮肤接触及吞食有毒）、R41（对眼睛有严重损伤风险）、R36（刺激眼睛）

• NFPA 704：健康2、火灾2、反应性0

3.2 安全操作措施

• 应在良好的通风橱中进行操作，避免吸入蒸气或雾滴

• 远离火源、热源和氧化剂，禁止吸烟

• 穿戴防护手套、防护服和护目镜或面罩

• 避免与强氧化剂和强碱接触

• 万一接触眼睛，立即用大量清水冲洗并就医

3.3 储存条件

• 储存于阴凉、通风良好的场所

• 保持容器密闭

• 远离热源、火花和明火

• 与氧化剂、强碱分开存放

四、常见问题解答（FAQ）

Q1：N,N-二乙基氰乙酰胺的主要用途是什么？

N,N-二乙基氰乙酰胺是一种重要的有机合成中间体，主要用作医药中间体（尤其是抗帕金森病药物恩他卡朋的关键合成砌块），同时在有机合成中作为甲酰基阴离子等效试剂，并广泛应用于农药合成、聚氨酯生产、特种聚合物与涂料、荧光探针及杂环胺类化合物合成等领域。

Q2：N,N-二乙基氰乙酰胺和N,N-二乙基-2-氰乙酰胺是同一种物质吗？

需要区分两个不同的化合物。N,N-二乙基氰乙酰胺（CAS：3010-02-4）分子式为C₆H₁₂N₂，分子量112.17，又称二乙氨基乙腈。而N,N-二乙基-2-氰乙酰胺（CAS：26391-06-0）分子式为C₇H₁₂N₂O，分子量140.18，其结构中多了一个羰基。两者化学结构和性质不同，应用领域也有差异，选购时请仔细核对CAS号。

Q3：N,N-二乙基氰乙酰胺在恩他卡朋合成中起什么作用？

N,N-二乙基氰乙酰胺是合成恩他卡朋的关键中间体。在合成路线中，它与3,4-二羟基-5-硝基苯甲醛进行Knoevenagel缩合反应，生成恩他卡朋粗品，再经纯化得到成品。恩他卡朋是一种COMT抑制剂，用于帕金森病的治疗。

Q4：N,N-二乙基氰乙酰胺的安全操作注意事项有哪些？

该化合物属于有毒易燃液体，操作时应在通风橱中进行，远离火源和氧化剂，穿戴适当的个人防护装备。其蒸气对眼睛和呼吸系统有刺激性，接触后应立即用大量清水冲洗并就医。

Q5：N,N-二乙基氰乙酰胺的储存条件是什么？

应储存于阴凉、通风良好的场所，保持容器密闭，远离热源、火花和明火，与氧化剂和强碱分开存放。

Q6：N,N-二乙基氰乙酰胺在聚氨酯生产中有何应用？

在聚氨酯的工业化生产中，N,N-二乙基氰乙酰胺通过与亲核试剂反应形成新的碳-氮键，参与聚氨酯高分子链的构建。该反应具有高特异性，可实时监控，适合工业化精确控制。