5-бромникотинонитрилобычно имеет форму белого или бледно-желтого твердого порошка. Молекулярная масса составляет примерно 183,01 г/моль, CAS 35590-37-5, молекулярная формула C6H3BrN2, плотность примерно 1,72 г/см³. При нормальных обстоятельствах он стабилен и не легко разлагается. Это означает, что соединение может храниться длительное время в подходящей среде без существенных химических изменений. Однако длительное воздействие неблагоприятных условий, таких как высокие температуры или ультрафиолетовое излучение, может повлиять на его стабильность.
Он может растворяться в различных органических растворителях, таких как этанол, эфир и т. д. Относительно низкая растворимость в воде указывает на слабое сродство соединения к воде. Благодаря своим активным группам, таким как атомы нитрила и брома, это соединение может участвовать в различных химических реакциях. Например, он может подвергаться реакциям замещения или присоединения с различными нуклеофилами или превращаться в другие ценные соединения посредством этерификации, восстановления и других реакций.
|
|
|
|
Химическая формула |
C6H3BrN2 |
|
Точная масса |
182 |
|
Молекулярный вес |
183 |
|
m/z |
182 (100.0%), 184 (97.3%), 183 (6.5%), 185 (6.3%) |
|
Элементный анализ |
С, 39,38; Н, 1,65; Бр, 43,66; С, 15.31 |
Роль в защите окружающей среды
5-бромникотинонитрилиграет важную роль в области охраны окружающей среды. В качестве катализатора или реагента его можно использовать для преобразования токсичных и вредных веществ, существенно снижая их воздействие на окружающую среду. В частности, он может участвовать в различных химических реакциях, превращая токсичные химические вещества в безвредные или малотоксичные вещества, тем самым эффективно снижая вред этих веществ для окружающей среды и организмов.
Его можно использовать в качестве катализатора или реагента для преобразования токсичных и вредных веществ и снижения их воздействия на окружающую среду. Например, он может участвовать в химических реакциях, превращая ядохимикаты в безвредные или малотоксичные вещества, тем самым снижая вред окружающей среде и организмам.
При очистке сточных вод его можно использовать в качестве флокулянта или адсорбента для удаления вредных веществ из сточных вод.
Он может реагировать с вредными ионами или органическими веществами в сточных водах, адсорбировать или превращать их в безвредные вещества. Это не только снижает содержание токсичных веществ в сточных водах, но и соответствует требованиям норм сброса или переработки, тем самым защищая безопасность водных объектов и экологическую среду.
3. Рекультивация почвы
Он также имеет потенциал в восстановлении почвы. Его можно использовать в качестве удобрения для почвы или химического фиксатора для снижения риска попадания токсичных и вредных веществ в почву.
Вступая в реакцию с вредными веществами в почве, они могут трансформироваться в стабильные соединения или закрепляться в почве, тем самым снижая их риск для окружающей среды и экосистемы. Это помогает уменьшить загрязнение почвы, улучшить качество почвы и способствовать восстановлению экосистем и устойчивому развитию.
Он также имеет потенциал для применения в борьбе с загрязнением воздуха. Его можно использовать в качестве катализатора или реагента для преобразования вредных веществ в атмосфере.
Участвуя в реакциях, вредные газы, такие как оксиды азота и оксиды серы в атмосфере, могут превращаться в безвредные или малотоксичные вещества. Например, он может участвовать в реакциях по преобразованию вредных газов, таких как оксиды азота и оксиды серы, в атмосфере в безвредные или малотоксичные вещества, что помогает снизить воздействие этих вредных газов на окружающую среду и здоровье человека, а также улучшить качество воздуха.
Роли в функциональных материалах
Этот продукт является жизненно важным органическим строительным блоком для синтеза высококачественных гетероциклических функциональных материалов. Его многочисленные реакционные центры, образованные пиридиновым кольцом, атомом брома и цианогруппой, наделяют соединение отличными способностями к молекулярной модификации и координации.
В материалах металл-органического каркаса (MOF) пиридиновый атом азота может координироваться с ионами металлов, таких как медь и цинк, и образовывать синергетические связи вместе с цианогруппами для создания структурно упорядоченных и перестраиваемых по порам флуоресцентных MOF.
Обладая стабильными оптическими свойствами, такие материалы широко применяются в мониторинге окружающей среды, биологической флуоресценции и компонентах, излучающих микросвет-, с исключительной точностью обнаружения и защитой от-помех. В области органических оптоэлектронных материалов пиридиновый скелет с-дефицитом электронов может регулировать уровни молекулярной энергии и повышать эффективность транспорта электронов.
Полученный путем сочетания, циклизации и других реакций, он может быть использован для синтеза сопряженных органических полупроводников для органических полевых-транзисторов и органических фотоэлектрических устройств, которые эффективно повышают подвижность носителей заряда и эффективность фотоэлектрического преобразования.
Кроме того, он служит предшественником привитой модификации полимерных материалов, повышая их термостойкость, химическую стабильность и оптоэлектронные свойства. Он облегчает исследования, разработки и промышленное применение гибкой электроники и специальных полимерных материалов, выступая в качестве важного промежуточного продукта, соединяющего органический синтез и высококачественные функциональные материалы.
Существуют различные лабораторные методы синтеза5-бромникотинонитрил, и следующие два обычно используемых метода синтеза:
Способ 1
HClO + NaBr + C2H5ОН → С6H3БрН2+ NaCl + Н2O
Приведенное выше уравнение представляет собой реакцию замещения между цианидхлоридом и бромидом натрия в этанольном растворителе, приводящую к образованию 5-бромникотиннитрила и побочных продуктов, таких как хлорид натрия, этанол и вода.
Эта реакция представляет собой типичную реакцию нуклеофильного замещения, в которой хлорид цианида действует как нуклеофильный реагент, атакуя атом брома в бромиде натрия, образуя новую связь углерод-азот.
Смешайте цианидхлорид и бромид натрия в соотношении 1:1 в сухой колбе и добавьте соответствующее количество этанола в качестве растворителя.
Нагрейте смесь при перемешивании до температуры кипения с обратным холодильником (около 70-80 градусов С) и кипятите с обратным холодильником в течение примерно 2-3 часов, пока смесь не станет прозрачной.
После завершения реакции охладите реакционный раствор до комнатной температуры и отфильтруйте, чтобы удалить образовавшийся осадок бромида натрия.
Добавьте к фильтрату необходимое количество аммиачной воды и доведите значение pH до кислого. В это время из раствора выпадают кристаллы 5-бромникотиннитрила.
Отфильтруйте кристаллы и промойте небольшим количеством этанола и воды, чтобы удалить лишние примеси.
Высушите кристаллы на воздухе или высушите, чтобы получить продукты 5-бромникотиннитрила.
Способ 2
Реакция замещения цианида натрия и брома в этаноле. Растворитель: NaCN + Br.2 + C2H5ОН → С6H3БрН2 + NaBr + HCN + H2O
Эта реакция представляет собой типичную реакцию нуклеофильного замещения, в которой цианид натрия действует как нуклеофильный реагент, атакуя атом брома в молекуле брома, образуя новую связь углерод-азот. Использование этанола в качестве растворителя в этой реакции способствует протеканию реакции.
Электролитическое плавление хлорида магния с получением магния:MgCl.2(расплавленный) → Mg + Cl2 ↑
В этой реакции ионы магния восстанавливаются до металлического магния путем электролиза расплавленного хлорида магния. Хлорид магния в расплавленном состоянии подвергается ионизации, образуя ионы магния и ионы хлорида. В процессе электролиза ток проходит через расплавленный хлорид магния, заставляя ионы магния получать электроны и восстанавливаться до металлического магния. В то же время ионы хлорида теряют электроны и выделяют газообразный хлор.
Экспериментальная подготовка
Убедитесь, что лабораторная среда сухая, опрятная и хорошо проветриваемая.
Подготовьте все необходимое сырье и реагенты: цианид натрия, бром, серную кислоту, этанол и др.
Убедитесь, что персонал лаборатории носит соответствующие средства индивидуальной защиты, такие как очки химической защиты, лабораторную одежду, перчатки химической защиты и т. д.
Смешивание цианида натрия и брома
В сухую колбу добавьте цианид натрия к соответствующему количеству этанола и перемешивайте до растворения. Функция этанола заключается в том, чтобы действовать как растворитель для лучшего растворения цианида натрия в реакционной системе.
Затем медленно добавьте бром и убедитесь, что бром полностью растворился в этаноле. Будьте осторожны, добавляйте медленно, чтобы избежать опасности, вызванной сильными реакциями.
Реакция нагревания с обратным холодильником
Нагрейте смесь до температуры кипения (приблизительно 70-80 градусов С) и поддерживайте состояние кипения. Реакция рефлюкса помогает ускорить реакцию и обеспечить достаточное смешивание реагентов.
Реакция кипения с обратным холодильником занимает около 2-3 часов, в течение которых требуется непрерывное перемешивание для обеспечения достаточного контакта и перемешивания реагентов.
Охлаждение и фильтрация
После завершения реакции охладите смесь до комнатной температуры. В этот момент начинает выпадать кристаллы 5-бромникотиннитрила.
Отфильтруйте смесь и отделите образовавшиеся кристаллы 5-бромоникотиннитрила и маточный раствор. Маточный раствор содержит непрореагировавшее сырье и другие побочные продукты.
Стирка и сушка
Отфильтрованный кристалл продукта промывают поочередно небольшим количеством этанола и воды для удаления примесей и непрореагировавших веществ, прикрепленных к поверхности кристалла.
Высушите кристаллы на воздухе или в духовке при соответствующей температуре с получением сухого продукта 5-бромникотиннитрила.
Постэкспериментальная обработка
Очистите экспериментальную площадку и убедитесь, что все реагенты и отходы утилизированы в соответствии с лабораторными правилами. В частности, бром и цианид натрия являются токсичными и коррозионными веществами, с которыми необходимо правильно обращаться.
Запишите экспериментальные данные и результаты и проведите необходимый анализ.
В различных отраслях промышленности,5-бромникотинонитрилимеет значительный потенциал развития благодаря реактивным преимуществам своих дифункциональных групп. В фармацевтическом секторе активные исследования и разработки препаратов таргетного действия, новых противоопухолевых средств и молекул ПРОТАК постоянно стимулируют рыночный спрос на это промежуточное соединение. Поскольку промышленность пестицидов смещается в сторону продуктов с низкой-токсичностью и высокой-эффективностью, коммерциализация зеленых фунгицидов на основе никотинамида-и новых инсектицидов еще больше расширяет масштабы их применения.
В индустрии функциональных материалов быстрое развитие гибкой электроники, интеллектуальных датчиков и новых оптоэлектронных материалов открыло новые возможности роста. Тем временем отрасль продолжает оптимизировать экологические производственные процессы, такие как бромирование и непрерывный синтез, что эффективно снижает выбросы отходов и производственные затраты, а также способствует крупномасштабному-производству.
В настоящее время отечественные производственные мощности постепенно расширяются наряду с усилением рыночной конкуренции. Ожидается, что в будущем отрасль будет развиваться в направлении продуктов нефтепереработки высокой-чистоты, индивидуальных услуг по синтезу и производных с высокой-добавленной-ценностью. В целом, это соединение охватывает три быстро развивающиеся отрасли: фармацевтику, пестициды и функциональные материалы. Рыночный спрос на эту продукцию продолжает стабильно расти, представляя многообещающие перспективы индустриализации и коммерческую ценность в долгосрочной перспективе.
Открытие продукта тесно связано с исследованиями в области химии пиридина и производных никотинонитрила. В середине 19 века шотландский химик Томас Андерсон впервые выделил пиридин, заложив основу химии пиридинового кольца. В начале 20 века был синтезирован 3-цианопиридин (никотинонитрил), который привлек внимание как предшественник витамина B3.
Продукт был впервые синтезирован и охарактеризован в ходе систематических исследований галогенированных производных пиридина в 1960-х и 1970-х годах, первоначально направленных на расширение библиотеки фармацевтических и пестицидных промежуточных продуктов. Его ранние методы синтеза в основном включали бромирование 3-цианопиридина и дегидратацию 5-бромникотинамида.
После 2010 года синтетические маршруты постепенно оптимизировались, чтобы стать более экологичными и эффективными. С появлением реакций сочетания и гетероциклических функциональных материалов его ценность как универсального строительного блока постоянно исследуется, а его применение расширилось от лабораторных исследований до промышленного производства.
горячая этикетка : 5-бромникотинонитрил cas 35590-37-5, поставщики, производители, завод, опт, купить, цена, оптом, продажа