乙烯亚胺 | 151-56-4

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机杂环化合物 - 氮杂环丙烷
• 中文名称: 乙烯亚胺
• 中文别名: 乙撑亚胺；氮丙啶；氮丙环；吖丙啶；次乙亚胺
• 英文名称: AZIRIDINE
• 英文别名: ethyleneimine；ethylenimine
• CAS: 151-56-4
• 化学式: C₂H₅N
• mdl: MFCD00039669
• 分子量: 43.0684
• InChiKey: NOWKCMXCCJGMRR-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 稳定性/保质期：

  环乙胺纯品是一种无色液体，带有氨味，凝固点为-74℃，沸点在55～56℃之间，折射率(n₂₅^D) 为1.4123，相对密度0.832(24℃)，冰点为12℃。它能与水混溶，并且易溶于乙醇，其水溶液呈碱性。环乙胺遇酸或吸收二氧化碳容易发生聚合反应。商品级环乙胺中通常含有少量氢氧化钠作为稳定剂。

  需要注意的是，环乙胺遇到明火、高温或氧化剂时容易燃烧，并会释放有毒的氮氧化物烟雾。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.4
• 重原子数：
  3
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  1.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  1.0
• 拓扑面积：
  21.9
• 氢给体数：
  1
• 氢受体数：
  1

ADMET

代谢

当向大鼠腹腔注射(14)C-乙烯亚胺（剂量为0.30-0.42 mg/kg体重）时，大约一半的(14)C在96小时后通过尿液排出，2-6%通过粪便排出。尿液中只有少量(14)C是乙烯亚胺；尿液中的大部分(14)C存在于许多未识别的产品中。3到5%的(14)C以CO2形式呼出，1-3%以乙烯亚胺形式呼出。

When (14)C-ethyleneimine (0.30-0.42 mg/kg body weight) was injected ip into rats, approx one-half of the (14)C was excreted into the urine and 2-6% in feces after 96 hr. Only a small amount of urinary (14)C was ethyleneimine; the major portion of the urinary (14)C was found in a number of unidentified products. Three to 5% of the (14)C was expired as CO2, and 1-3% was expired as ethyleneimine.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌性证据

评估：关于氮丙啶的致癌性，没有可用的流行病学数据。在实验动物中对氮丙啶的致癌性有有限证据。总体评估：氮丙啶可能对人类具有致癌性（2B组）。在进行总体评估时，工作组考虑到氮丙啶是一种直接作用的烷基化剂，它在广泛的测试系统中具有诱变性，并能形成促进突变的DNA加合物。

Evaluation: No epidemiological data relevant to the carcinogenicity of aziridine were available. There is limited evidence in experimental animals for the carcinogenicity of aziridine. Overall Evaluation: Aziridine is possibly carcinogenic to humans (Group 2B). In making the overall evaluation, the Working Group took into consideration that aziridine is a direct acting alkylating agent which is mutagenic in a wide range of test systems and forms DNA adducts that are promutagenic.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌性证据

A3：已确认的动物致癌物，对人类的相关性未知。

A3: Confirmed animal carcinogen with unknown relevance to humans.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌物分类

国际癌症研究机构致癌物：氮丙啶

IARC Carcinogenic Agent:Aziridine

来源:International Agency for Research on Cancer (IARC)

毒理性

• 致癌物分类

国际癌症研究机构（IARC）致癌物分类：2B组：可能对人类致癌

IARC Carcinogenic Classes:Group 2B: Possibly carcinogenic to humans

来源:International Agency for Research on Cancer (IARC)

毒理性

• 致癌物分类

国际癌症研究机构专著：第9卷：(1975年)一些氮杂环丙烷、N-, S-和O-芥子气及硒 增补第7卷：致癌性的整体评估：对国际癌症研究机构专著第1至42卷的更新，1987年；440页；ISBN 92-832-1411-0（已绝版） 第71卷：(1999年)对一些有机化学品、肼和过氧化氢（第1部分，第2部分，第3部分）的再评估

IARC Monographs:Volume 9: (1975) Some Aziridines, N-, S- and O-Mustards and Selenium Volume Sup 7: Overall Evaluations of Carcinogenicity: An Updating of IARC Monographs Volumes 1 to 42, 1987; 440 pages; ISBN 92-832-1411-0 (out of print) Volume 71: (1999) Re-evaluation of Some Organic Chemicals, Hydrazine and Hydrogen Peroxide (Part 1, Part 2, Part 3)

来源:International Agency for Research on Cancer (IARC)

吸收、分配和排泄

5-6只雄性Dow-Wistar大鼠被注射0.3-0.42毫克/千克的14-C-氮丙啶（乙烯亚胺），并在24小时和96小时后处死。在两种情况下，大约50%的给药剂量通过尿液排出；少量存在于粪便和呼出的空气中（3-5%）。在尿液中检测到了少量的测试物质本身，大部分放射性是由未知代谢物引起的。放射性物质在大鼠体内分布，肝脏、肠道、盲肠、脾脏和肾脏略有积累。

Goups of 5-6 male Dow-Wistar rats were injected intraperitoneally with 0.3-0.42 mg/kg 14-C-aziridine (ethyleneimine) and were sacrificed after 24 and 96 hours. In both cases, ca. 50% of the administered dose was excreted in the urine; small amounts were present in the feces and expired air (3-5%). A small amount of the test substance itself was detected in urine, the major part of the radioactivity was due to unknown metabolites. Radioactivity was distributed throughout the rats, with a slight accumulation in liver, intestine, caecum, spleen, and kidneys.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

吸收、分配和排泄

它/迅速穿透动物皮肤，以至于如果在接触后1分钟内将其洗掉，其经皮的毒性不会降低。

... /It/ penetrates animal skin so rapidly that its percutaneous toxicity is not decreased if it is washed off 1 min after contact.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

制备方法与用途

制备方法

环乙胺的制备方法主要有五种：

1. 硫酸酯化法：由乙醇胺与硫酸酯化，再用氢氧化钠环化而得。具体步骤如下：

   • 将30kg乙醇胺（100%）和25kg水加入反应锅内，在搅拌下缓缓滴入50kg 98%的硫酸，温度控制在10-30℃；
   • 加毕后保温搅拌0.5小时，然后加热至50℃进行真空脱水。当反应物呈白色结晶时（通常在148℃、7.99kPa条件下），反应结束。
   • 将此酯化物投入200kg 30%的氢氧化钠溶液中，在100℃蒸出环乙胺和水，得馏出液125kg（含量约9-10%）。
   • 另一种操作方法是将馏出液冷却至冰点，再加固体氢氧化钠脱水，静置分层。取油层再用氢氧化钾脱水，精馏，收集55～75℃的馏分，得环乙胺。以乙醇胺计，收率约为45%。

2. 二氯乙烷法：在氯化氢受体或助催化剂存在下与氨作用而得。

   • 该反应在氧化钙存在下进行，反应温度为100℃，收率约60%。此法是新发展的方法，收率高于乙醇胺气相脱水法。

3. 2-氯乙胺法：2-氯乙胺或其盐酸盐与30%氢氧化钠水溶液在60-70℃反应，反应产物在35℃蒸馏，馏出氮丙啶水溶液，含量为71.6%。

4. 气相脱水法：由一乙醇在高温和气相条件下一步催化脱水而得。这是最简单的方法，但由于转化率和选择性不够理想，尚未实现工业化。

5. 环氧乙烷法：具体的制备步骤没有详细说明。

合成制备方法

环乙胺的合成制备方法包括：

1. 硫酸酯化法：

   • 由乙醇胺与硫酸酯化后，再用氢氧化钠环化而得。
   • 将30kg乙醇胺（100%）和25kg水加入反应锅内，在搅拌下缓缓滴入50kg 98%的硫酸，温度控制在10-30℃；
   • 加毕后保温搅拌30分钟，然后升温至50℃进行真空脱水。当反应物呈白色结晶时（通常在148℃、7.99kPa条件下），反应结束。
   • 将此酯化物用30%氢氧化钠苛化，在100℃蒸出氮丙啶即得成品。

2. 2-氯乙胺法：

   • 2-氯乙胺或其盐酸盐与30%氢氧化钠水溶液在60-70℃反应，产物在35℃蒸馏，馏出含氮丙啶71.6%的水溶液。

3. 二氯乙烷法：

   • 以二氯乙烷为原料，在HCl受体或助催化剂存在下与氨作用而得。此方法在氧化钙存在下的反应温度为100℃，收率约60%，是一种新发展的方法。

4. 气相脱水法：

   • 这是最简单的制备方法，由一乙醇在高温和气相条件下一步催化脱水得到环乙胺。但由于转化率和选择性不够理想，尚未实现工业化。

5. 环氧乙烷法：具体的合成步骤没有详细说明。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  乙烯亚胺 在 三乙胺 、 三氯氧磷 作用下， 以 二氯甲烷 为溶剂， 反应 3.0h， 以79%的产率得到N-ethyleneimidophosphoric acid dichloroanhydride
  参考文献：
  名称：

  一种雷公藤红素衍生物及其制备方法与应用

  摘要：

  一种雷公藤红素衍生物或其药学可接受的盐，结构如式（I）所示。雷公藤红素衍生物是通过雷公藤红素的3位羟基进行酰化反应制得。本发明还涉及所述化合物在肿瘤治疗中的用途。

  公开号：

  CN109705187B
• 作为产物：
  描述：

  C.I.酸性橙108 在 acid-activated montmorillonite modified by Cs₂O and P₂O₅ 作用下， 420.0 ℃ 、100.0 kPa 条件下， 生成 乙烯亚胺
  参考文献：
  名称：

  单乙醇胺选择性脱水制乙烯亚胺氧化物/蒙脱土催化剂酸碱度的调节

  摘要：

  由于EI在精细化工工程中的重要性以及在产品分离中的优势，单乙醇胺（MEA）在固体酸/碱上非均相脱水生成乙烯亚胺（EI）已引起工业界的广泛关注。不幸的是，缺乏对酸度/碱度对反应中产物选择性的影响的深入了解阻碍了高性能固体酸/碱的开发。为了研究酸度/碱度的影响，本工作采用酸活化蒙脱土（Acid-MMT）作为催化剂，通过添加不同的酸性/碱性氧化物和改变制备条件来调节酸度/碱度。在反应温度=420 o C、GHSV=5000 h -1、N 2 /MEA=19条件下，优化后的Cs 2 O和P 2 O 5改性Acid-MMT基催化剂的MEA转化率为86.4%， EI选择性为80.3%。通过将催化剂性能与酸度/碱度相关联，较低量的酸/碱位点通过 MEA 的分子内脱水导致 EI 的选择性较高，同时 MEA 的分子间脱水受到抑制。这是因为分子间脱水反应在动力学上受到低酸/碱量的阻碍，并且平行的分子内脱水反应

  DOI：

  10.1016/j.apcata.2023.119466
• 作为试剂：
  描述：

  对硝基苯酚 在 乙烯亚胺 、 三乙胺 作用下， 以 乙醚 为溶剂， 生成 二(对硝基苯)碳酸酯
  参考文献：
  名称：

  O-Alkyl- and Aryl-N,N-ethyleneurethanes. I. Preparation and Reaction with Amines¹

  摘要：

  DOI：

  10.1021/jo01077a013

文献信息

• Preparation of carbocyclic compounds
  申请人：Gilead Sciences, Inc.

  公开号：US05886213A1

  公开（公告）日：1999-03-23

  The present invention provides new synthetic methods and compositions. In particular, new methods of preparing intermediates useful in the synthesis of neuraminidase inhibitors and compositions useful as intermediates that are themselves useful in the synthesis of neuraminidase inhibitors are provided.

  本发明提供了新的合成方法和组合物。具体地，提供了用于合成神经氨酸酶抑制剂的中间体的新方法以及作为中间体有用的组合物，这些中间体本身在合成神经氨酸酶抑制剂方面是有用的。
• Efficient Synthesis of Taurine and Structurally Diverse Substituted Taurines from Aziridines
  作者：Libo Hu、Hui Zhu、Da-Ming Du、Jiaxi Xu

  DOI：10.1021/jo070470c

  日期：2007.6.1

  Taurine and substituted taurines were synthesized efficiently from aziridines via ring-opening reaction with thioacetic acid, oxidation with performic acid, and hydrolysis in hydrochloric acid. The current method shows more benefit in purification and efficiency in the preparation of taurine and structurally diverse 2-substituted, 2,2-disubstituted, and 1,2-, 2,2-, and 2,N-alkylene taurines.

  通过与硫代乙酸的开环反应，过甲酸的氧化和在盐酸中的水解，由氮丙啶有效地合成了牛磺酸和取代的牛磺酸。当前的方法在制备牛磺酸和结构上不同的2-取代的，2，2-二取代的和1，2-，2，2-和2，N-亚烷基牛磺酸中，在纯化和效率上显示出更多的益处。
• 2-Cyclopropylindoloquinones and Their Analogues as Bioreductively Activated Antitumor Agents:  Structure−Activity <i>in Vitro</i> and Efficacy <i>in Vivo</i>
  作者：Matthew A. Naylor、Mohammed Jaffar、John Nolan、Miriam A. Stephens、Susan Butler、Kantilal B. Patel、Steven A. Everett、Gerald E. Adams、Ian J. Stratford

  DOI：10.1021/jm9608422

  日期：1997.7.1

  2-cyclopropyl and 5-(2-methylaziridinyl) derivatives, and of these, 5-(aziridin-1-yl)-2-cyclopropyl-3-(hydroxymethyl)-1-methylindole-4 ,7-dione (21) and 3-(hydroxymethyl)-5-(2-methylaziridin-1-yl)-1,2-dimethylindole+ ++-4,7-dione (54) were evaluated in vivo. Both compounds showed antitumor activity both as single agents and in combination with radiation, with some substantial improvements over EO9 (3)

  已经合成了一系列 2-环烷基-和 2-烷基-3-(羟甲基)-1-甲基吲哚醌和相应的氨基甲酸酯，并在 5 位被各种取代和未取代的氮丙啶取代。体外对缺氧细胞的细胞毒性取决于 5-氮丙啶基或 3-羟甲基类似物的取代氮丙啶基取代基的存在。5-甲氧基衍生物的活性取决于3-(氨基甲酰氧基)甲基取代基的存在。增加 2 位的空间体积会降低化合物对缺氧细胞的有效性。2-环丙基取代基比 2-异丙基取代基更有效达 2 个数量级，这表明可能导致毒性的自由基开环反应。非融合的 2-环丙基线粒体比先前报道的相关融合的环丙基线粒体更有效。醌/半醌单电子对的还原电位在-286至-380 mV范围内。半醌自由基与氧反应，速率常数为 2-8 x 10(8) dm3 mol-1 s-1。涉及双电子还原的对苯二酚在细胞毒性介导中的作用。体外最有效的化合物是 2-环丙基和 5-(2-甲基氮丙啶) 衍生物，其中 5-(氮丙啶-1-基
• Optically Active (2-Aminoethyl)methylphenylarsine and (2-Aminoethyl)butylphenylarsine and Their Palladium(II) and Platinum(II) Complexes
  作者：Yoshiro Shigetomi、Masaaki Kojima、Junnosuke Fujita

  DOI：10.1246/bcsj.58.258

  日期：1985.1

  atoms were assigned by comparing the CD spectra with those of analogous phosphine complexes. The optically active arsines in diethyl ether solution racemize by the addition of hydrochloric acid at room temperature, but their palladium(II) complexes in acetonitrile–ethanol solution containing hydrochloric acid are very optically stable and do not racemize by refluxing for a long time.

  手性双齿配体（2-氨基乙基）甲基苯基胂（mpan）和（2-氨基乙基）丁基苯基胂（bpan）是通过制备分别含有（R）-N，N-二甲基-的钯（II）配合物来制备和拆分的。 1-(2-萘基)乙胺和(S)-N,N-二甲基-α-甲基苄胺。光学活性游离胂配体可以很容易地从钯 (II) 配合物和 [MIIX2L] 类型的配合物中释放出来 (MII=Pd, Pt; X=Cl, Br, I; L=R-mpan, S- bpan) 准备好了。记录了这些和相关配合物的吸收和圆二色性 (CD) 光谱，并通过将 CD 光谱与类似膦配合物的 CD 光谱进行比较来指定砷原子的绝对构型。在室温下加入盐酸使乙醚溶液中的旋光胂外消旋，
• Silylaminyl radicals. Part 3. Electron spin resonance studies of alkyl(trialkylsilyl)aminyl radicals
  作者：John C. Brand、Malcolm D. Cook、Brian P. Roberts

  DOI：10.1039/p29840001187

  日期：——

  spin-orbit coupling for the unpaired electron on nitrogen in RṄSiR3, as a result of a reduction in the energy required to promote a σ lone-pair electron into the π SOMO. These conclusions are supported by the results of MNDO molecular orbital calculations. The lifetimes of the alkyl (silyl) aminyls increase with the extent of steric shielding of the nitrogen radical centre. The aminyl cyclo-C4H7ṄSiButMe2

  一系列ñ -烷基- ñ -trialkylsilylaminyl基团R 1 ṄSiR 3 2（R 3 2的Si =我3的Si，等3的Si，镨我3 Si或卜吨我2 Si）的已经在光化学溶液中产生和表征使用esr光谱。基团PhṄSiBu吨我2和卜吨ṄGeMe 3也进行了研究。该井分辨光谱和低量值一个（N）（加利福尼亚州。12.5 G）表示这些氨基是π自由基，这可以通过一系列自由基的β-质子分裂量来证实，其中基于空间考虑，可以推断出C–N键的构象。因此，三烷基甲硅烷基配体的+ 1 / –M取代基作用不足以引起从π到σSOMO的转换。然而，烷基（甲硅烷基）氨基（2.0061-2.0075）的g因子显着大于二烷基氨基（典型地2.0047）的g因子，并且随着氮上取代基的增加而增加。这种效果是增加的自旋-轨道耦合的有效性方面解释为不成对电子的氮上在RṄSiR 3，这是因为将σ孤对电子提升到πSOMO所需

表征谱图