Shaanxi BLOOM Tech Co., Ltd. является одним из самых опытных производителей и поставщиков пропилбороновой кислоты cas 17745-45-8 в Китае. Добро пожаловать на оптовую продажу высококачественной пропилбороновой кислоты cas 17745-45-8, которая продается на нашем заводе. Доступны хороший сервис и разумные цены.
Пропилбороновая кислота, CAS 17745-45-8, молекулярная формула C3H9BO2, состоит из четырех элементов: углерода (C), водорода (H), бора (B) и кислорода (O). Его молекулярная масса составляет 87,9134 грамма на моль, что играет важную роль в определении его чистоты, измерении химических реакций и прогнозировании эффективности реакции. По внешнему виду представляет собой кристаллический порошок от белого до светло-желтого цвета, растворимый в органических растворителях, таких как метанол и ацетон.
|
|
|
|
Химическая формула |
C3H9BO2 |
|
Точная масса |
88.07 |
|
Молекулярный вес |
87.91 |
|
m/z |
88.07 (100.0%), 87.07 (24.8%), 89.07 (3.2%) |
|
Элементный анализ |
C, 40.99; H, 10.32; B, 12.30; O, 36.40 |
Эта характеристика растворимости имеет большое значение для химических реакций, операций разделения и очистки. В то же время его растворимость в воде низкая, что позволяет при необходимости разделить водную и органическую фазы. Может использоваться для приготовления некоторых высокоэффективных-покрытий и чернил. Эти покрытия и чернила обладают превосходной атмосферостойкостью, водостойкостью, износостойкостью и другими свойствами и могут широко использоваться в таких областях, как строительство, автомобилестроение и полиграфия.
Пропилбороновая кислотаявляется важным органическим соединением бора, и методы его синтеза в основном включают следующее:
Это распространенный метод синтеза н-пропилборной кислоты. Конкретные шаги заключаются в следующем:
Смешайте триметоксиборан и пропилмагнийбромид в подходящем растворителе.
Реакция при определенной температуре и давлении.
После завершения реакции н-пропилборновая кислота получается посредством соответствующих стадий пост-обработки, таких как промывка, сушка и т. д.
Преимущество этого метода в том, что условия реакции относительно мягкие, а чистота продукта высокая. Однако следует отметить, что во время процесса реакции необходимо строго контролировать температуру и давление, чтобы избежать образования побочных-продуктов.
Помимо триметоксиборана, для реакции с пропильными соединениями с целью синтеза н-пропилборной кислоты можно использовать и другие борные реагенты. Например, реагенты бора, такие как боран или сложные эфиры борной кислоты, можно использовать для реакции с пропилгалогенидами или соединениями пропильных металлов.
Конкретный метод синтеза может варьироваться в зависимости от используемого борного реагента и пропильного соединения. Поэтому в практической работе необходимо выбирать подходящий метод синтеза, исходя из конкретных условий реакции и свойств реагентов.
В последние годы, с развитием каталитической технологии, все больше исследователей начали изучать синтез н-пропилборной кислоты посредством каталитических реакций. Этот метод обычно имеет преимущества мягких условий реакции, высокого выхода и хорошей селективности.
Например, палладиевый катализатор можно использовать для катализа реакции сочетания между пропилгалогенидом и эфиром бороновой кислоты с целью синтеза н-пропилбороновой кислоты. Кроме того, для катализа реакции также можно использовать другие металлические катализаторы или органические катализаторы.
Следует отметить, что на селективность и выход каталитических реакций часто влияют такие факторы, как тип катализатора, условия реакции и концентрация реагента. Поэтому на практике требуется строгий отбор и оптимизация катализаторов и условий реакции.
Помимо распространенных методов синтеза, упомянутых выше, существуют и другие методы, которые можно использовать для синтеза н-пропилборной кислоты. Например, н-пропилборновая кислота может быть синтезирована путем взаимодействия пропила лития с эфирами бороновой кислоты; Соединение также можно получить путем взаимодействия пропилового реактива Гриньяра с борной кислотой.
Выбор этих методов зависит от конкретных условий реакции и свойств реагентов. В практической работе необходимо выбирать наиболее подходящий метод синтеза, исходя из требований и условий эксперимента.
Биологическая активность и механизм действия
В качестве ингибитора ферментов:
Пропилбороновая кислотав некоторых исследованиях используется в качестве ингибитора ферментов, который может ингибировать активность определенных ферментов. Например, в биохимических исследованиях н-пропилборновая кислота может ингибировать активность фермента, связываясь с активным центром фермента, предотвращая нормальное связывание и каталитические реакции между ферментом и субстратом. Этот ингибирующий эффект может способствовать изучению функции ферментов, регуляторных механизмов и разработке новых препаратов-ингибиторов ферментов.
В процессе биосинтеза участвуют:
В некоторых процессах биосинтеза н-пропилборновая кислота может участвовать в качестве ключевого промежуточного продукта или кофактора реакции. Например, при биосинтезе сидерофоров н-пропилборновая кислота может способствовать хелатированию и транспорту ионов железа путем связывания с родственными ферментами. Этот механизм действия помогает раскрыть механизмы регуляции сложных метаболических путей в организме.
Влияет на передачу клеточного сигнала:
N-Пропилборновая кислота также может проявлять биологическую активность, влияя на клеточные сигнальные пути. Передача клеточного сигнала — важный способ обмена информацией между клетками организмов, включающий передачу и регуляцию различных сигнальных молекул. N-Пропилборновая кислота может изменять эффективность и направление передачи сигнала путем связывания с ключевыми белками в сигнальных молекулах или сигнальных путях, тем самым влияя на такие процессы, как рост клеток, дифференцировка и апоптоз.
Антиоксидантный эффект:
Некоторые исследования показывают, что н-пропилборновая кислота может обладать антиоксидантными свойствами, способными удалять свободные радикалы или ингибировать реакции окислительного стресса. Свободные радикалы — это высокоактивные молекулы или атомные группы в живых организмах, которые могут повредить биомолекулы, такие как ДНК, белки и липиды, что приводит к повреждению клеток и возникновению заболеваний. Пропилборновая кислота может снижать концентрацию и активность свободных радикалов, связываясь с ними или катализируя антиоксидантные реакции, тем самым защищая клетки от окислительного повреждения.
Борный-путь окисления метана
Метан (CH₄), как основной компонент природного газа, сланцевого газа и горючего льда, имеет важное значение для энергетической и химической промышленности из-за его эффективной переработки. Однако связь C-H в молекулах метана имеет энергию связи до 439 кДж/моль, а молекулярная структура симметрична, из-за чего ее активация требует жестких условий (таких как высокая температура и высокое давление), а продукты склонны к чрезмерному окислению до CO₂. В последние годы бор-содержащие катализаторы (такие какПропилбороновая кислота) предоставили новые идеи селективного окисления метана благодаря своей уникальной электронной структуре и контролируемым активным центрам.
Химические свойства и борный механизм действия пропилбороновой кислоты
Пропилбороновая кислота (C₃H₉BO₂) образуется в результате ковалентной связи метильной группы (-CH2CH2CH₃) и группы бороновой кислоты (-B(OH)₂). Атом бора имеет пустую p-орбиталь, которая может принимать электронные пары для образования координационных связей, в то время как гидроксильная группа (-OH) в группе бороновой кислоты может диссоциировать и высвобождать протоны (H⁺), придавая ей амфипротные свойства. При окислении метана пропилбороновая кислота может способствовать реакции по следующему механизму:
Инициирование и стабилизация свободных радикалов
Окисление метана обычно требует свободнорадикальных цепных реакций, но стадия индукции требует высокой энергии активации. Группа бороновой кислоты пропилбороновой кислоты может взаимодействовать со следовыми количествами NO, O₃ или галогенидов (таких как Cl⁻) посредством координации или переноса электронов с образованием начальных свободных радикалов (таких как ·CH₃, ·OH), сокращая индукционный период. Например, добавление небольшого количества HCl или Cl₂ к катализатору BaCl₂ может увеличить выход формальдегида в газовой смеси до 810 мг/л.
Стабилизация переходного состояния
Окисление метана с образованием метанола (CH₃OH) или формальдегида (CH2O) требует переходных состояний с высокой-энергией (таких как ·CH3O, ·CH2O2). Атом бора пропилбороновой кислоты может координировать свои действия с атомом кислорода в переходном состоянии через пустые p-орбитали, снижая энергию активации. Аналогично, при окислении дегидрирования этана катализаторы на основе бора- (такие как B₂O₃/SiO₂) избирательно активируют связь C-H с образованием этилена посредством образования -B-O-O-B- или -B-O-O-N- виды пероксида.
Контроль селективности продукта
Окисление метана склонно к чрезмерному образованию CO₂, что требует ингибирования глубокого окисления. Группа бороновой кислоты пропилбороновой кислоты может образовывать водородные или координационные связи с гидроксильными или альдегидными группами в продуктах (таких как CH₃OH, CH₂O), предотвращая дальнейшее окисление за счет стерических затруднений или электронных эффектов. Например, в катализаторе Pd на носителе In₂O₃- кислородные вакансии и атомы Pd синергетически адсорбируют CH4 и O₂ с образованием промежуточного соединения CH3O·, в то время как введение бора может дополнительно стабилизировать это промежуточное соединение и улучшить селективность по отношению к формальдегиду.
Экспериментальные доказательства участия бора в окислении метана-
Гомогенная система окисления
При гомогенном окислении под давлением выход превращения метана в метанол увеличивается с ростом давления, но стабилизируется выше 300 атм. Добавление пропилбороновой кислоты может стабилизировать промежуточный метанол за счет координации бора-кислорода, уменьшая его разложение на CO₂. Например, при 500 атм и 475 градусах выход метанола может достигать 1,88 г/100 л, тогда как выход формальдегида составляет всего 0,027 г/100 л, что указывает на то, что бор-с помощью может преимущественно стабилизировать алифатический продукт.
Гетерогенная каталитическая система
Бор-содержащие материалы (такие как нитрид бора, боратные соли) проявляют уникальную активность в окислении метана. Нанолисты нитрида бора (BN) могут адсорбировать CH₄ через краевые центры бора и использовать N-центры для активации O₂, генерируя радикалы ·OOH, которые атакуют CH₄ для достижения низкой -температуры (<300°C) oxidation. Similarly, a catalyst modified with Propylboronic Acid may selectively activate the C-H bond of methane through boron-carbon interaction.
Фотокаталитическая система
При фотокаталитическом окислении метана пропилбороновая кислота может действовать как акцептор электронов или ловушка дырок. Например, в системе на носителе TiO₂- группа бороновой кислоты может принимать фотогенерированные электроны, способствуя восстановлению O₂ с образованием радикалов ·O₂⁻, в то время как дырка окисляет CH4 с образованием радикалов ·CH3, которые объединяются с образованием CH3O·, в конечном итоге превращаясь в CH3OH или CH2O.
Проблемы и будущие направления
Хотя пропилбороновая кислота демонстрирует потенциал в окислении метана, ее применение по-прежнему сталкивается с проблемами:
Активный сайт не ясен
Форма существования бора в катализаторе (например, изолированный бор, бор-кислородное кольцо, эфир борной кислоты) и механизм его действия остаются спорными. Необходимо уточнить структуру активного центра путем объединения спектроскопии in-situ (например, XAS, DRIFTS) и теоретических расчетов (например, DFT).
Стабильность и регенерация
Пропилбороновая кислота склонна к потере бора или полимеризации в условиях высоких-температур или окислительных сред, что приводит к дезактивации катализатора. Для повышения стабильности необходимо разработать сильные взаимодействия с адсорбентом бора- (такие как B-O-Si, B-O-Ti) или механизмы самовосстановления- (такие как динамические сложноэфирные связи бората).
Устойчивое применение
Текущие исследования в основном ограничиваются лабораторными масштабами. Для достижения промышленного применения необходимо оптимизировать процесс приготовления катализатора (например, осаждение атомного слоя, золь-метод) и спроектировать реакторы непрерывного действия.
Пропилбороновая кислота, важнейшая алкилбороновая кислота, была открыта в начале 20 века, во время первых исследований борорганических соединений. Его открытие тесно связано с постепенным развитием борорганической химии, которое началось с новаторской работы английского химика Эдварда Франкленда в 1860 году, который впервые сообщил о получении борорганических соединений с использованием галогенидов бора и алкилов цинка, заложив основу для последующих исследований алкилбороновых кислот.
В 1909 году русские химики Хотенский и Меламед совершили прорыв: они успешно получили и выделили несколько алкилбороновых кислот, в том числе метил, этил, пропил, изобутил и изоамилбороновые кислоты, с помощью реакции Гриньяра-, знакового метода, который впервые позволил синтезировать различные алкилбороновые кислоты. Это ознаменовало официальное открытие пропилбороновой кислоты, хотя ее первоначальная характеристика была относительно простой и фокусировалась только на основном получении и предварительных свойствах.
В последующие десятилетия произошло постепенное улучшение понимания и синтеза пропилбороновой кислоты. В 1930 году Кениг и Шаррнбек дополнительно оптимизировали процесс синтеза, используя реакцию Гриньяра с трихлоридом бора, улучшив выход и чистоту пропилбороновой кислоты и подтвердив ее чувствительность к теплу и влаге, -ключевую характеристику алкилбороновых кислот. Первоначально пропилбороновой кислоте уделялось мало внимания из-за ограниченного применения, но ее открытие проложило путь к разработке высших алкилбороновых кислот и расширило сферу применения борорганической химии, заложив основу для ее последующих применений в органическом синтезе, фармацевтике и электрохимии.
горячая этикетка : пропилбороновая кислота cas 17745-45-8, поставщики, производители, завод, опт, купить, цена, оптом, продажа