Trifluoroctové kyseliny Chemické Vlastnosti,Použití,Výroby
popis
Trifluoroctové kyseliny (TFA, molekulový vzorec: CF3COOH) je druh bezbarvé, těkavé a dýmající kapaliny s podobnou vůni jako kyselina octová. Je hygroskopický a má dráždivý zápach. Má silné kyselé majetku v důsledku ovlivněny elektronovým přitahuje trifluoromethyl group s jeho acidicity 100000 být vyšší než kyselina octová. Má teplotu tání-15,2 ℃, bod varu je 72,4 ℃ a hustota je 1.5351g / cm3 (1℃). Je mísitelná s vodou, fluorované uhlovodíky, methanol, ethanol, diethylether, aceton, benzen, tetrachlormethan, a hexanu; to je částečně rozpustný ve sirouhlíkem a alkane obsahující více než šest uhlíků. Je to vynikající rozpouštědlo bílkovin a polyesteru.
Trifluoroctové kyseliny je také dobré rozpouštědlo pro organické reakce, která umožňuje získání určitých výsledků, které jsou složité, v případě použití běžných rozpouštědlech. Například, když chinolonovými je katalyzována pro hydrogenace v běžné rozpouštědlo, pyridinový kruh je přednostně hydrogenované; v kontrastu, benzenu kroužek bude přednostně hydrogenované v přítomnosti trifluoroctové kyseliny jako rozpouštědlo. Kyselina trifluoroctová se v přítomnosti anilinu rozkládá na oxid uhličitý a fluor. To může být snížena tím, borohydrid sodný nebo lithia, hliníku, hydrid do trifluoroctové acetaldehyd a trifluor-ethanol. Je stabilní při teplotě vyšší než 205 ℃ stabilní. Jeho deriváty esterů a amidů však snadno podléhají hydrolýze, která jim umožňuje připravit sacharid, aminokyseliny a peptidový derivát ve formě kyseliny nebo anhydridu. Je snadno dehydratován působením oxidu fosforečného a přeměněn na trifluoroctový anhydrid.
kyselina Trifluoroctová je druh důležitých meziproduktů tukového fluoru. Vzhledem ke zvláštní struktuře trifluormethyl, to má jinou vlastnost z jiných alkoholů a mohou se zúčastnit různých organických reakcí, zejména používán v oblasti syntézy obsahující fluor farmaceutické, pesticidy a barviv. Jeho domácí i zahraniční poptávka roste a stala se jedním z důležitých meziproduktů jemných chemikálií obsahujících fluor.
chemické vlastnosti
je to bezbarvá těkavá kouřová kapalina s podobným zápachem jako kyselina octová. Je hygroskopický a má stimulující vůni. Je mísitelný s vodou, fluorovanými alkany, methanolem, benzenem, etherem, tetrachlormethan a hexanem. Může částečně rozpustit Alkan s více než šesti uhlíky, stejně jako sulfid uhličitý.
pKa
kyselina Trifluoroctová (TFA) je druh silné kyseliny, jejíž pKa je 0,23. Může stimulovat tělesnou tkáň a kůži. Je však jen mírně toxický. Jeho obohacení při imobilizaci povrchové vody však ovlivní zemědělství a vodní systémy. Kromě toho může TFA generovat skleníkové plyny CHF3 poté, co podstoupí mikrobiální degradaci.
výše uvedené informace jsou editovány chemickou knihou Dai Xiongfeng.
použití
Trifluoroctové kyseliny je hlavně pro výrobu nových pesticidů, léků a barviv, a také má velký potenciál pro aplikace a vývoj v oblasti materiálů a rozpouštědel. Kyselina trifluoroctová se používá hlavně pro syntézu různých druhů trifluormethylové skupiny nebo heterocyklických herbicidů. V současné době je k dispozici pro syntézu různých druhů nových herbicidů obsahujících pyridyl a qunoilyl; působí jako silné protonové kyseliny, to je široce aplikovány jako katalyzátor pro alkylace, acylace, a polymerace olefinů aromatické sloučeniny; jako rozpouštědlo, trifluoroctové kyseliny je druh vynikající rozpouštědlo pro fluorace, nitridace a halogenations. Zejména vynikající ochranný účinek jeho trifluoroacetyl deriváty hydroxy a amino skupina má velmi důležité aplikace v syntéze aminokyselin a poly-peptidové syntézy, například, sloučenina může být použit jako agent ochrany terc-butoxycarbonyl (t-boc), který se používá pro odstranění aminokyselin během syntézu poly-peptidů. Trifluoroctové kyseliny, jako surový materiál a modifikátor pro přípravu iontové membrány, může do značné míry zlepšit současnou efektivitu soda průmyslu a výrazně prodloužit životnost membrány; trifluoroctové kyseliny mohou být také použity pro syntézu trifluor-ethanol, trifluoroctové acetaldehyd a anhydrid kyseliny trifluoroctové. Při pokojové teplotě, rtuť trifluoroctové kyseliny může mít rtuti-fluorofenyl být schopen mít mercuration reakce (elektrofilní substituce), a lze také převést hydrazone na diazo sloučeniny. Olovnatá sůl této kyseliny může přeměnit aren na fenol.
v experimentu reverzní fázové chromatografie pro izolaci peptidů a proteinů je běžným přístupem použití kyseliny trifluoroctové (TFA) jako činidel pro párování iontů. Trifluoroctové kyseliny v mobilní fázi může zlepšit tvar špičky a překonat problém rozšíření píku a koncové problém prostřednictvím interakce s hydrofobní vázané fáze a zbytkové polární povrch v různých modelů. Kyselina trifluoroctová má výhodu oproti jinému modifikátoru iontů, protože je těkavá a může být snadno odstraněna z přípravku vzorku. Na druhé straně je maximální UV absorpční pík kyseliny trifluoroctové menší než 200 nm, a má tedy velmi malou interferenci na detekci polypeptidů při nízkých vlnových délkách.
Aplikace v HPLC
V experimentu reverzní fáze chromatografie pro izolaci peptidů a bílkovin, pomocí trifluoroctové kyseliny (TFA) jako iontové párování činidel je společný přístup. Trifluoroctové kyseliny v mobilní fázi může zlepšit tvar špičky a překonat problém rozšíření píku a koncové problém prostřednictvím interakce s hydrofobní vázané fáze a zbytkové polární povrch v různých modelů. Kyselina trifluoroctová se může vázat na kladný náboj a polární skupiny na polypeptidu, aby se snížila polární retence, a přivést polypeptid zpět na hydrofobní invertující povrch. Stejným způsobem trifluoracetát chrání zbytkový polární povrch v pevné fázi. Chování TFA může být chápáno jako je uvízl ve fázi povrch reverzní fáze pevná fáze, přičemž interakce s polypeptid a sloupek postele.
kyselina Trifluoroctová má výhodu oproti jiným modifikátorům iontů, protože je těkavá a může být snadno odstraněna z přípravku vzorku. Na druhé straně je maximální UV absorpční pík kyseliny trifluoroctové menší než 200 nm, a má tedy velmi malou interferenci na detekci polypeptidů při nízkých vlnových délkách.
změna koncentrace kyseliny trifluoroctové může mírně upravit selektivitu polypeptidu při reverzní fázové chromatografii. Dopad je velmi užitečné pro optimalizaci separačních podmínek, zvýšení množství informace obsažené v komplexní chromatografie stanovení obsahu (např. otisk polypeptid).
kyselina Trifluoroctová byla přidána do mobilní fáze v celkové koncentraci 0,1%. Při této koncentraci může většina kolony s obrácenou fází produkovat dobrý tvar píku. Naproti tomu, pokud je koncentrace kyseliny trifluoroctové výrazně pod touto úrovní, rozšíření vrcholu a odkalování by se stalo velmi zřejmým.
kyselina Trifluoroctová má dobrou účinnost při separaci proteinů a dalších makromolekul. Během skutečného použití však máme obtížné kontrolovat koncentrace TFA, protože se jedná o těkavou látku. Pokud jej nakonfigurujete po dlouhou dobu, bude Volatilní a způsobí změnu koncentrace. Po dokončení přípravy musí být utěsněn, aby se zabránilo jeho odpařování.
přípravek
kyselina Trifluoroctová je důležitým činidlem v organické syntéze. Počínaje tím může být použita pro syntézu různých sloučenin obsahujících fluor, pesticidů a barviv. Kyselina trifluoroctová je katalyzátorem esterifikace a kondenzace; může být také použita jako ochranné činidlo hydroxy a aminoskupiny, které se aplikuje na syntézu cukrů a peptidů.
Příprava kyseliny trifluoroctové má různé cesty:
1. Získejte ji oxidací 1, 3, 3, 3-trifluorpropenu manganistanem draselným.
2. kyselina octová (alternativně; acetylchlorid nebo anhydrid kyseliny octové) může mít elektrochemickou fluoraci kyselinou fluorovodíkovou a fluoridem sodným a poté může být hydrolyzována.
3. může se získat oxidací 1, 1, 1-trifluor-2, 3, 3-trichlorpropenu manganistanem draselným. Tato surovina může být vyrobena fluorováním Hexachlorpropylenu Swarts.
4. Připraví se z oxidace 2,3-dichlor-hexafluor-2-butenu.
5. to může být vytvořen reakce mezi chlor-acetonitril a fluorovodík, který generuje trifluormethyl acetonitril, který dále podléhá hydrolýze k získání produktu.
6. získaný oxidací benzotrifluoridu.
způsob výroby
1. Lze jej získat oxidací 2,3-dichlor-hexafluor-2-butenu;
2. vezměte fluor jako katalyzátor oxidační reakce 2,3-dichlor-hexafluor-2-butenu pro jeho výrobu; 3 z oxidace 3,3,3-trifluoropropene přes draselného, nebo reakce mezi chlor-acetonitril a fluorovodík, který generuje trifluormethyl acetonitril, který dále podléhá hydrolýze k získání produktu. Kromě toho může být také vyroben elektrochemickou fluorací kyseliny octové (nebo anhydridu octové).
chemické vlastnosti
bezbarvá, kouřová kapalina; hygroskopický; štiplavý zápach. Velmi rozpustný ve vodě. Nehořlavý.
používá
používá se hlavně jako meziprodukt obsahující fluor v jemných chemických, farmaceutických, pesticidních a barvivech. Používá se jako surovina v procesu skleněného povlaku , cukru a syntetického polypeptidu. Používá se jako katalyzátor při esterifikační reakci a kondenzační reakci a ochranné činidlo pro hydroxyl a amino.
používá
vhodné pro syntézu peptidů a proteinů.
používá
v organické syntéze; rozpouští protein při smíchání s kapalinou SO2.
Syntéza Odkaz(y)
Journal of Organic Chemistry, 26, p. 923, 1961 DOI: 10.1021/jo01062a068
Popis
bezbarvá dýmavá kapalina s pronikavým zápachem. Rozpustný ve vodě a hustší než voda. Žíravý pro kůži, oči a sliznice. Používá se k výrobě jiných chemikálií a jako rozpouštědlo.
vzduch & reakce vody
výpary ve vzduchu. Rozpustný ve vodě.
profil reaktivity
kyselina Trifluoroctová je silná kyselina; napadá mnoho kovů . 30% roztok peroxidu vodíku v kyselině trifluoroctové se často používá k destruktivní oxidaci aromatických kruhů přednostně před bočními řetězci. Došlo k výbuchům, pokud přebytek peroxidu není katalyticky zničen, před odstraněním rozpouštědla, . Redukce amidů kyseliny trifluoroctové hydridem lithného hliníku je nebezpečná ve všech fázích procesu, došlo k výbuchům, .
zdravotní riziko
kyselina Trifluoroctová je vysoce žíravá látka. Kontakt kapaliny s kůží, očima a sliznicemi může způsobit těžké popáleniny a požití může mít za následek vážné poškození zažívacího traktu. TFA pára je vysoce dráždivý pro oči a dýchací ústrojí, a vdechování vysokých koncentrací může vést k závažné destrukci horních cest dýchacích a může být fatální v důsledku plicní edém. Příznaky nadměrné expozice TFA páry patří pocit pálení, kašel, bolest hlavy, nevolnost a zvracení.
nebylo zjištěno, že by kyselina Trifluoroctová byla karcinogenní nebo vykazovala reprodukční nebo vývojovou toxicitu u lidí.
nebezpečí požáru
nehořlavá látka sama o sobě nehoří, ale může se při zahřátí rozkládat za vzniku korozivních a/nebo toxických výparů. Některé jsou oxidační činidla a mohou vznítit hořlavé látky (dřevo ,papír,olej, oblečení atd.). Při kontaktu s kovy se může vyvinout hořlavý plynný vodík. Kontejnery mohou při zahřátí explodovat.
hořlavost a výbušnost
kyselina Trifluoroctová není hořlavá. Nicméně, přítomnost trifluoroaceticacid na místě požáru by být velké obavy, protože jeho vysoké páry tlak a extrémní corrosiveness.
bezpečnostní profil
jed při požití a intraperitoneální cesty. Mírně toxickýintravenózní cestou. Mírně toxickýinhalace. Žíravý dráždivý pro kůži, oči a sliznice. Při zahřátí na kompozici vydává toxické výpary F-.Používá se jako silný katalyzátor organické kyseliny.
skladování
kyselina trifluoroctová by měla býtskladovat v kyselé skříni mimo jiné třídy sloučenin. Vzhledem k vysokému tlaku páry mohou výpary kyseliny trifluoroctové zničit štítky na jiných lahvích, pokud není nádoba pevně utěsněna.
Metody Čištění
čištění trifluoroctové kyseliny, hlášeny v dřívějších vydáních této práce, refluxující nad KMnO4 za 24 hodin a pomalu destilační má za následek velmi VÁŽNÉ EXPLOZE při různých příležitostech, ale ne vždy. To zjevně závisí na zdroji a / nebo věku kyseliny. Metoda se nedoporučuje. Voda může být odstraněna přidáním trifluoroctového anhydridu (0,05%, ke snížení obsahu vody) a destilací. . Může být refluxován a destilován z P2O5. Dále se čistí frakční krystalizací částečným zmrazením a znovu se destiluje. Vysoce toxická pára. Pracujte v efektivní digestoři.
Inkompatibility
smícháním kyseliny trifluoroctové a vody vzniká značné teplo.
Likvidace Odpadů
Trifluoroctové kyseliny a odpad obsahující tuto látku by měly být umístěny v appropriatecontainer, jasně označeny a zpracovány podle vaší instituce likvidace odpadu pokyny.