5-bromikotinonitriilion yleensä valkoisen tai vaaleankeltaisen kiinteän jauheen muodossa. Molekyylipaino on noin 183,01 g/mol, CAS 35590-37-5, molekyylikaava C6H3BrN2, ja tiheys on noin 1,72 g/cm³. Normaaleissa olosuhteissa se on vakaa eikä hajoa helposti. Tämä tarkoittaa, että yhdistettä voidaan säilyttää pitkään sopivassa ympäristössä ilman merkittäviä kemiallisia muutoksia. Pitkäaikainen altistuminen epäsuotuisille olosuhteille, kuten korkeille lämpötiloille tai ultraviolettisäteilylle, voi kuitenkin vaikuttaa sen vakauteen.
Se voi liueta erilaisiin orgaanisiin liuottimiin, kuten etanoliin, eetteriin jne. Suhteellisen alhainen liukoisuus veteen osoittaa, että yhdisteellä on heikko affiniteetti veteen. Aktiivisten ryhmiensä, kuten nitriili- ja bromiatomien, ansiosta tämä yhdiste voi osallistua erilaisiin kemiallisiin reaktioihin. Se voi esimerkiksi käydä läpi substituutio- tai additioreaktioita eri nukleofiilien kanssa tai muuntaa muiksi arvokkaiksi yhdisteiksi esteröimällä, pelkistämällä ja muilla reaktioilla.
|
|
|
|
Kemiallinen kaava |
C6H3BrN2 |
|
Tarkka massa |
182 |
|
Molekyylipaino |
183 |
|
m/z |
182 (100.0%), 184 (97.3%), 183 (6.5%), 185 (6.3%) |
|
Alkuaineanalyysi |
C, 39,38; H, 1,65; Br, 43,66; N, 15,31 |
Roolit ympäristönsuojelussa
5-bromikotinonitriilisillä on tärkeä rooli ympäristönsuojelun alalla. Katalyyttinä tai lähtöaineena sitä voidaan käyttää myrkyllisten ja haitallisten aineiden muuntamiseen vähentäen merkittävästi niiden vaikutusta ympäristöön. Erityisesti se voi osallistua erilaisiin kemiallisiin reaktioihin ja muuttaa myrkylliset kemikaalit vaarattomiksi tai vähän myrkyllisiksi aineiksi, mikä vähentää tehokkaasti näiden aineiden ympäristölle ja organismeille aiheutuvaa haittaa.
Sitä voidaan käyttää katalysaattorina tai reaktanttina muuttamaan myrkyllisiä ja haitallisia aineita ja vähentämään niiden vaikutusta ympäristöön. Se voi esimerkiksi osallistua kemiallisiin reaktioihin ja muuttaa myrkyllisiä kemikaaleja vaarattomiksi tai vähän myrkyllisiksi aineiksi, mikä vähentää ympäristölle ja organismeille aiheutuvaa haittaa.
Jätevedenpuhdistuksessa sitä voidaan käyttää flokkulanttina tai adsorbenttina haitallisten aineiden poistamiseen jätevedestä.
Se voi reagoida jäteveden haitallisten ionien tai orgaanisten aineiden kanssa, adsorboida tai muuttaa ne vaarattomiksi aineiksi. Tämä ei ainoastaan vähennä myrkyllisten aineiden pitoisuutta jätevesissä, vaan myös täyttää päästönormien tai kierrätyksen vaatimukset ja suojelee siten vesistöjen turvallisuutta ja ekologista ympäristöä.
3. Maaperän kunnostus
Sillä on potentiaalia myös maaperän kunnostamisessa. Sitä voidaan käyttää maaperän korjausaineena tai kemiallisena kiinnitysaineena vähentämään myrkyllisten ja haitallisten aineiden riskiä maaperässä.
Reagoimalla maaperän haitallisten aineiden kanssa ne voivat muuttua pysyviksi yhdisteiksi tai kiinnittyä maaperään, mikä vähentää niiden riskiä ympäristölle ja ekosysteemille. Tämä auttaa vähentämään maaperän saastumista, parantamaan maaperän laatua ja edistämään ekosysteemien palautumista ja kestävää kehitystä.
Sillä on myös potentiaalia käyttää ilmansaasteiden hallinnassa. Sitä voidaan käyttää katalyyttinä tai reaktanttina muuttamaan haitallisia aineita ilmakehässä.
Osallistumalla reaktioihin ilmakehän haitalliset kaasut, kuten typen oksidit ja rikin oksidit, voivat muuttua vaarattomiksi tai vähän myrkyllisiksi aineiksi. Se voi esimerkiksi osallistua reaktioihin, joissa ilmakehässä olevat haitalliset kaasut, kuten typen oksidit ja rikin oksidit muuttuvat vaarattomiksi tai vähän myrkyllisiksi aineiksi, mikä auttaa vähentämään näiden haitallisten kaasujen vaikutusta ympäristöön ja ihmisten terveyteen sekä parantamaan ilmanlaatua.
Roolit toiminnallisissa materiaaleissa
Tuote on elintärkeä orgaaninen rakennuspalikka korkealaatuisten-heterosyklisten funktionaalisten materiaalien synteesille. Sen useat pyridiinirenkaan, bromiatomin ja syanoryhmän muodostamat reaktiiviset kohdat antavat yhdisteelle erinomaiset ominaisuudet molekyylien muuntamiseen ja koordinointiin.
Metalli-orgaanisen rungon (MOF) materiaaleissa pyridiinin typpiatomi voi koordinoitua metalli-ionien, kuten kuparin ja sinkin, kanssa ja muodostaa synergistisiä sidoksia syanoryhmien kanssa rakenteellisesti järjestetyn ja huokosen{1}}viritettävän fluoresoivien MOF:ien muodostamiseksi.
Tällaisia materiaaleja, joilla on vakaat optiset ominaisuudet, käytetään laajalti ympäristön tarkkailussa, biologisessa fluoresenssitunnistuksessa ja mikrovaloa lähettävissä komponenteissa. Niiden tunnistustarkkuus on erinomainen ja häiriönesto
Se on johdettu kytkennän, syklisoinnin ja muiden reaktioiden avulla, ja sitä voidaan käyttää konjugoitujen orgaanisten puolijohteiden syntetisoimiseen orgaanisia kenttä{0}}transistoreja ja orgaanisia aurinkosähkölaitteita varten, mikä tehostaa kantoaallon liikkuvuutta ja valosähköistä muunnostehoa.
Lisäksi se toimii esiasteena polymeerimateriaalien oksasmuunnoksille, mikä parantaa niiden lämmönkestävyyttä, kemiallista stabiilisuutta ja optoelektronisia ominaisuuksia. Se helpottaa joustavan elektroniikan ja erityisten polymeerimateriaalien tutkimusta, kehitystä ja teollista soveltamista. Se toimii tärkeänä orgaanisen synteesin ja huippuluokan funktionaalisten materiaalien yhdistävänä välituotteena.
Laboratoriossa on erilaisia synteesimenetelmiä5-bromikotinonitriili, ja seuraavat ovat kaksi yleisesti käytettyä synteesimenetelmää:
Menetelmä 1
HClO + NaBr + C2H5OH → C6H3BrN2+ NaCl + H2O
Yllä oleva yhtälö edustaa substituutioreaktiota syanidikloridin ja natriumbromidin välillä etanoliliuottimessa, mikä johtaa 5-bromikotiininitriilin ja sivutuotteiden, kuten natriumkloridin, etanolin ja veden muodostumiseen.
Tämä reaktio on tyypillinen nukleofiilinen substituutioreaktio, jossa syanidikloridi toimii nukleofiilisenä reagenssina hyökkääessään bromiatomiin natriumbromidissa ja muodostaen uuden hiilityppisidoksen.
Sekoita syanidikloridi ja natriumbromidi suhteessa 1:1 kuivassa pullossa ja lisää sopiva määrä etanolia liuottimeksi.
Kuumenna seos sekoittaen palautusjäähdytyslämpötilaan (noin 70-80 °C) ja refluksoi noin 2-3 tuntia, kunnes seos kirkastuu.
Kun reaktio on mennyt loppuun, jäähdytä reaktioliuos huoneenlämpötilaan ja suodata muodostuneen natriumbromidisakan poistamiseksi.
Lisää suodokseen sopiva määrä ammoniakkivettä ja säädä pH-arvo happamaksi. Tässä vaiheessa 5-bromikotiininitriilin kiteitä saostuu liuoksesta.
Suodata kiteet ja pese pienellä määrällä etanolia ja vettä ylimääräisten epäpuhtauksien poistamiseksi.
Ilmakuivaa tai kuivaa kiteet 5-bromonikotiininitriilituotteiden saamiseksi.
Menetelmä 2
Natriumsyanidin ja bromin substituutioreaktio etanoliliuottimessa: NaCN + Br2 + C2H5OH → C6H3BrN2 + NaBr + HCN + H2O
Tämä reaktio on tyypillinen nukleofiilinen substituutioreaktio, jossa natriumsyanidi toimii nukleofiilisenä reagenssina hyökkääessään bromimolekyylin bromiatomiin ja muodostaen uuden hiilityppisidoksen. Etanolin käyttö liuottimena tässä reaktiossa auttaa edistämään reaktion etenemistä.
Magnesiumkloridin elektrolyyttinen sulatus magnesium:MgCl:n tuottamiseksi2(sula) → Mg + Cl2 ↑
Tässä reaktiossa magnesiumionit pelkistyvät magnesiummetalliksi elektrolysoimalla sulaa magnesiumkloridia. Magnesiumkloridi ionisoituu sulassa tilassa, jolloin muodostuu magnesiumioneja ja kloridi-ioneja. Elektrolyysiprosessin aikana virta kulkee sulan magnesiumkloridin läpi, jolloin magnesiumionit saavat elektroneja ja pelkistyvät magnesiummetalliksi. Samaan aikaan kloridi-ionit menettävät elektroneja ja tuottavat kloorikaasua.
Kokeellinen valmistelu
Varmista, että laboratorioympäristö on kuiva, siisti ja hyvin tuuletettu.
Valmistele kaikki tarvittavat raaka-aineet ja reagenssit: natriumsyanidi, bromi, rikkihappo, etanoli jne.
Varmista, että laboratoriohenkilöstö käyttää asianmukaisia henkilökohtaisia suojavarusteita, kuten kemikaalisuojalaseja, laboratoriovaatteita, kemikaalisuojakäsineitä jne.
Natriumsyanidin ja bromin sekoittaminen
Lisää kuivassa pullossa natriumsyanidia sopivaan määrään etanolia ja sekoita, kunnes se on liuennut. Etanolin tehtävänä on toimia liuottimena liuottaen paremmin natriumsyanidia reaktiojärjestelmään.
Lisää sen jälkeen hitaasti bromia ja varmista, että bromi on täysin liuennut etanoliin. Varo lisäämistä hitaasti välttääksesi voimakkaiden reaktioiden aiheuttaman vaaran.
Lämmityspalautusreaktio
Kuumenna seos palautusjäähdytyslämpötilaan (noin 70-80 C) ja säilytä palautusjäähdytystila. Refluksireaktio auttaa edistämään reaktiota ja varmistamaan reaktanttien riittävän sekoittumisen.
Refluksointireaktio kestää noin 2-3 tuntia, jonka aikana tarvitaan jatkuvaa sekoitusta reaktanttien riittävän kosketuksen ja sekoittumisen varmistamiseksi.
Jäähdytys ja suodatus
Kun reaktio on mennyt loppuun, jäähdytä seos huoneenlämpötilaan. Tässä vaiheessa 5-bromikotiininitriilikide alkaa saostua.
Suodata seos ja erota muodostuneet 5-bromikotiininitriilikiteet ja emäliuos. Emäliuos sisältää reagoimattomia raaka-aineita ja muita sivutuotteita.
Pesu ja kuivaus
Pese suodatettu tuotekide vuorotellen pienellä määrällä etanolia ja vettä kiteen pintaan kiinnittyneiden epäpuhtauksien ja reagoimattomien aineiden poistamiseksi.
Kuivaa ilmassa tai käytä uunia kiteiden kuivaamiseen sopivassa lämpötilassa kuivan 5-bromikotiininitriilituotteen saamiseksi.
Jälkikokeellinen käsittely
Puhdista koealue ja varmista, että kaikki reagenssit ja jätteet hävitetään laboratoriomääräysten mukaisesti. Erityisesti bromi ja natriumsyanidi ovat myrkyllisiä ja syövyttäviä aineita, joita on käsiteltävä asianmukaisesti.
Kirjaa kokeelliset tiedot ja tulokset ja suorita tarvittavat analyysit.
Eri toimialoilla,5-bromikotinonitriilisillä on huomattava kehityspotentiaali kaksifunktionaalisten ryhmiensä reaktiivisten etujen ansiosta. Lääkealalla kohdennettujen lääkkeiden, uusien kasvainlääkkeiden ja PROTAC-molekyylien voimakas tutkimus ja kehitys ohjaa jatkuvasti tämän välituotteen kysyntää markkinoilla. Kun torjunta-aineteollisuus siirtyy kohti alhaisen-myrkyllisyyden ja korkean-tehokkuuden tuotteita, nikotiiniamidi-pohjaisten vihreiden sienitautien ja uusien hyönteismyrkkyjen kaupallistaminen laajentaa entisestään sen käyttöä.
Funktionaalisten materiaalien teollisuudessa joustavan elektroniikan, älykkäiden antureiden ja uusien optoelektronisten materiaalien nopea kehitys on avannut uusia kasvumahdollisuuksia. Samaan aikaan teollisuus optimoi vihreitä tuotantoprosesseja, kuten bromausta ja jatkuvaa virtaussynteesiä, mikä vähentää tehokkaasti jätteiden poisto- ja valmistuskustannuksia ja edistää laajamittaista{1}}tuotantoa.
Tällä hetkellä kotimainen tuotantokapasiteetti kasvaa vähitellen kiristyneen markkinakilpailun myötä. Alan odotetaan kehittyvän tulevaisuudessa kohti erittäin-puhtaita jalostettuja tuotteita, räätälöityjä synteesipalveluita ja korkean-arvon-jalostusketjun johdannaisia. Kaiken kaikkiaan tämä yhdiste kattaa kolme kukoistavaa alaa: lääkkeet, torjunta-aineet ja toiminnalliset materiaalit. Sen markkinakysyntä ylläpitää tasaista kasvua ja tarjoaa lupaavia teollistumisnäkymiä ja kaupallista arvoa pitkällä aikavälillä.
Tuotteen löytö liittyy läheisesti pyridiinikemian ja nikotinonitriilijohdannaisten tutkimukseen. 1800-luvun puolivälissä skotlantilainen kemisti Thomas Anderson eristi ensimmäisen kerran pyridiinin, mikä loi perustan pyridiinirengaskemialle. 1900-luvun alussa syntetisoitiin 3-syanopyridiiniä (nikotinonitriiliä), joka sai huomiota B3-vitamiinin esiasteena.
Tuote syntetisoitiin ja luonnehdittiin ensimmäisen kerran halogenoitujen pyridiinijohdannaisten systemaattisen tutkimuksen aikana 1960- ja 1970-luvuilla, alun perin tarkoituksena oli laajentaa lääke- ja torjunta-ainevälituotteiden kirjastoa. Sen varhaiset synteettiset menetelmät sisälsivät pääasiassa 3-syanopyridiinin bromauksen ja 5-bromonikotiiniamidin dehydratoinnin.
Vuoden 2010 jälkeen synteettisiä reittejä optimoitiin vähitellen vihreämmiksi ja tehokkaammiksi. Kytkentäreaktioiden ja heterosyklisten funktionaalisten materiaalien lisääntyessä sen arvoa monipuolisena rakennuspalikkana on tutkittu jatkuvasti ja sen sovellukset ovat kehittyneet laboratoriotutkimuksesta teolliseen tuotantoon.
Suositut Tagit: 5-bromikotinonitriili cas 35590-37-5, toimittajat, valmistajat, tehdas, tukkumyynti, osta, hinta, irtotavarana, myytävänä