背景及概述
叠氮乙酸甲酯是一种在有机合成中非常有价值的工具，特别是在点击化学和杂环合成领域。然而，其极高的爆炸风险使得对其的操作必须提升到最高安全等级。在没有充分安全评估和防护措施的情况下，严禁随意使用。
基本性质
叠氮乙酸甲酯英文名称Methyl azidoacetate，CAS号5208-24-2，分子式： C3H5N3O2，分子量115.09 g/mol，通常为无色或淡黄色液体，有强烈刺激性气味。沸点约 40-42℃ (在 5 mmHg 压力下)，常压下加热极易分解爆炸。可溶于多种有机溶剂（如乙醚、二氯甲烷、乙酸乙酯），微溶于水。工业上常由溴乙酸乙酯制备。
图1 叠氮乙酸甲酯合成反应式
化学结构与反应性
叠氮乙酸甲酯的分子结构包含两个关键官能团叠氮基及乙酸甲酯基。叠氮基是高能基团，在加热、摩擦或受到冲击时容易分解释放出氮气，并伴随大量热量。乙酸甲酯基提供了一个酯基，使其可以作为亲电试剂或用于进一步的衍生化反应。
图2 1,3-偶极环加成反应示意图
其叠氮基团[1]可与炔烃或烯烃发生1,3-偶极环加成反应，生成五元氮杂环化合物。加热时，叠氮乙酸甲酯可以分解生成高活性的氮宾中间体。这个氮宾可以发生重排（库尔提斯重排），生成异氰酸酯（CH3OCO-N=C=O），后者可以进一步与水、醇或胺反应，生成氨基甲酸酯、脲等衍生物。这是合成氨基酸或肽类似物的一条路线。叠氮基可以被还原成氨基，生成甘氨酸甲酯，是合成甘氨酸及其衍生物的方法之一。
主要用途
叠氮乙酸甲酯在有机合成中是一种非常有用的合成砌块，主要用于点击化学。作为叠氮组分，用于快速、高效地构建1,2,3-三唑环结构。该结构广泛存在于药物、材料和生物探针分子中。通过库尔提斯重排等反应，用于制备非天然氨基酸或肽类化合物。由于其高氮含量和高能量，在含能材料（如推进剂、炸药）的研究中作为中间体被研究。
参考文献
[1]Stefan Bräse, Klaus Banert, etc.Organic Azides: An Exploding Diversity of a Unique Class of Compounds.[J]Angewandte Chemie International Edition （《德国应用化学》）.2005, Volume 44, Issue 4, Pages 5188-5240.
DOI: 10.1002/anie.200400657