Trifluorietikkahappo kemialliset ominaisuudet,käyttötarkoitukset,tuotanto
kuvaus
Trifluorietikkahappo (TFA, molekyylikaava: CF3COOH) on eräänlainen väritön, Haihtuva ja savuava neste, jolla on samanlainen haju kuin etikkahapolla. Se on hygroskooppinen ja sillä on ärsyttävä haju. Sillä on vahva hapan ominaisuus, koska siihen vaikuttaa elektroneja vetävä trifluorimetyyliryhmä, jonka happamuusaste on 100000 suurempi kuin etikkahapolla. Sen sulamispiste on-15.2 ℃, kiehumispiste on 72.4 ℃ ja tiheys on 1.5351g / cm3 (1℃). Se sekoittuu veteen, fluorattuihin hiilivetyihin, metanoliin, etanoliin, etyylieetteriin, asetoniin, bentseeniin, hiilitetrakloridiin ja heksaaniin; se liukenee osittain hiilidisulfidiin ja alkaaniin, jossa on yli kuusi hiiltä. Se on erinomainen liuotin proteiinia ja polyesteriä.
Trifluorietikkahappo on myös hyvä liuotin orgaanisessa reaktiossa, jonka avulla voidaan saada tiettyjä tuloksia, jotka ovat vaikeita käytettäessä tavallisia liuottimia. Esimerkiksi kun kinolonia katalysoidaan vedytykseen tavallisessa liuottimessa, pyridiinirengas hydrataan mieluiten; sen sijaan bentseenirengas hydrataan mieluiten trifluorietikkahapon läsnä ollessa liuottimena. Trifluorietikkahappo hajoaa hiilidioksidiksi ja fluoriksi aniliinin läsnä ollessa. Se voidaan pelkistää natriumborohydridillä tai litiumalumiinihydridillä trifluorietikkasetaldehydiksi ja trifluori-etanoliksi. Se on vakaa yli 205 ℃ vakaassa lämpötilassa. Sen esteri – ja amidijohdannaiset joutuvat kuitenkin helposti hydrolyysin kohteeksi, jolloin ne voivat valmistaa hiilihydraatti -, aminohappo-ja peptidijohdannaisia hapon tai anhydridin muodossa. Se dehydroituu helposti fosforipentoksidin vaikutuksesta ja muuttuu trifluorietikkahappoanhydridiksi.
Trifluorietikkahappo on eräs tärkeä rasvafluorin Välituote. Trifluorimetyylin erityisen rakenteen vuoksi sillä on erilainen ominaisuus kuin muilla alkoholeilla ja se voi osallistua erilaisiin orgaanisiin reaktioihin, erityisesti sitä käytetään fluoria sisältävien lääkkeiden, torjunta-aineiden ja väriaineiden synteesin alalla. Sen kotimainen ja ulkomainen kysyntä kasvaa, ja siitä on tullut yksi tärkeä fluoria sisältävien hienokemikaalien Välituote.
kemialliset ominaisuudet
se on väritön, Haihtuva savuava neste, jolla on samanlainen haju kuin etikkahapolla. Se on hygroskooppinen ja sillä on stimuloiva haju. Se sekoittuu veteen, fluorattuihin alkaaneihin, metanoliin, bentseeniin, eetteriin, hiilitetrakloridiin ja heksaaniin. Se voi osittain liuottaa alkaania yli kuuden hiilen kanssa sekä hiilidisulfidia.
PKA
Trifluorietikkahappo (TFA) on eräänlainen vahva happo, jonka pKa on 0,23. Se voi stimuloida kehon kudosta ja ihoa. Se on kuitenkin vain lievästi myrkyllistä. Sen rikastuminen pintavesien lamauttamisessa vaikuttaa kuitenkin maatalouteen ja vesistöihin. Lisäksi TFA voi tuottaa kasvihuonekaasuja CHF3 käytyään läpi mikrobien hajoamisen.
edellä mainitut tiedot on toimittanut dai Xiongfengin kemikaalinen kirja.
käyttää
Trifluorietikkahappoa pääasiassa uusien torjunta-aineiden, lääkkeiden ja väriaineiden valmistukseen, ja sillä on myös suuret käyttö-ja kehityspotentiaalit materiaalien ja liuottimien alalla. Trifluorietikkahappoa käytetään pääasiassa erilaisten trifluorimetyyliryhmien tai heterosyklisiä sisältäviä herbisidejä synteeseissä. Sitä on tällä hetkellä saatavilla erilaisten pyridyyliä ja qunoilyyliä sisältävien uusien rikkakasvien torjunta-aineiden syntetisoimiseksi.; se toimii voimakkaana protonihappona ja sitä käytetään laajalti aromaattisen yhdisteen alkyloinnin, asyloinnin ja olefiinipolymeroinnin katalyyttinä; liuottimena trifluorietikkahappo on eräänlainen erinomainen liuotin fluoraukseen, nitraukseen ja halogenointiin. Erityisesti sen trifluoriasetyylijohdannaisten erinomainen suojavaikutus hydroksiin ja aminoryhmään on erittäin tärkeä sovellus aminohappojen synteesissä ja poly-peptidisynteesissä, yhdistettä voidaan käyttää esimerkiksi tert-butoksikarbonyylin (t-boc) suoja-aineena, jota käytetään aminohappojen poistamiseen Poly-peptidin synteesin aikana. Trifluorietikkahappo, joka on ionikalvon valmistuksen raaka-aine ja modifiointiaine, voi suurelta osin parantaa soodateollisuuden nykyistä tehokkuutta ja pidentää merkittävästi kalvon käyttöikää; trifluorietikkahappoa voidaan käyttää myös trifluori-etanolin, trifluorietikkasetaldehydin ja trifluorietikkaanhydridin syntetisointiin. Huoneenlämpötilassa elohopeatrifluorietikkahapolla voi olla elohopea-fluorifenyylillä merkuraatioreaktio (elektrofiilinen substituutio), ja se voi myös muuntaa hydratsonin diatsoyhdisteeksi. Tämän hapon lyijysuola voi muuttaa Areen fenoliksi.
peptidien ja proteiinien eristämiseen tähtäävässä käänteisfaasikromatografian kokeessa trifluorietikkahapon (TFA) käyttäminen ioniparin reagensseina on yleinen lähestymistapa. Trifluorietikkahappo liikkuvassa faasissa voi parantaa piikin muotoa ja ratkaista piikin laajenemisen ja perään liittyvän ongelman vuorovaikutuksessa hydrofobisen sidotun faasin ja jäljellä olevan polaarisen pinnan kanssa erilaisissa malleissa. Trifluorietikkahapolla on etulyöntiasema muihin ionimuunnoksiin nähden, koska se on haihtuvaa ja se voidaan helposti poistaa näytteen valmistuksesta. Toisaalta trifluorietikkahapon UV-absorptiohuippu on alle 200 nm ja sillä on siten hyvin pieniä häiriöitä polypeptidien havaitsemisessa matalilla aallonpituuksilla.
Sovellukset HPLC: ssä
käänteisfaasikromatografian kokeessa peptidien ja proteiinien eristämiseksi käyttäen trifluorietikkahappoa (TFA) ioniparireagensseina on yleinen lähestymistapa. Trifluorietikkahappo liikkuvassa faasissa voi parantaa piikin muotoa ja ratkaista piikin laajenemisen ja perään liittyvän ongelman vuorovaikutuksessa hydrofobisen sidotun faasin ja jäljellä olevan polaarisen pinnan kanssa erilaisissa malleissa. Trifluorietikkahappo voi sitoutua polypeptidin positiiviseen varaukseen ja polaariryhmiin polaarisen retention vähentämiseksi ja tuoda polypeptidin takaisin hydrofobiselle inverttipinnalle. Samalla tavalla trifluoriasetaatti suojaa jäljelle jääneen polaarisen pinnan kiinteässä faasissa. TFA: n käyttäytyminen voidaan ymmärtää, kun se on juuttunut käänteisfaasin kiinteän faasin faasipintaan, samalla kun sillä on vuorovaikutusta polypeptidin ja pylväskerroksen kanssa.
Trifluorietikkahapolla on etulyöntiasema muihin ionimuunnoksiin nähden, koska se on haihtuvaa ja se voidaan helposti poistaa näytteen valmistuksesta. Toisaalta trifluorietikkahapon UV-absorptiohuippu on alle 200 nm ja sillä on siten hyvin pieniä häiriöitä polypeptidien havaitsemisessa matalilla aallonpituuksilla.
Trifluorietikkahapon pitoisuuden vaihtelu voi hieman säätää polypeptidin selektiivisyyttä käänteisfaasikromatografiassa. Vaikutus on erittäin hyödyllinen erotusolosuhteiden optimoinnissa, mikä lisää kompleksisen kromatografisen määrityksen sisältämän tiedon määrää (kuten polypeptidin sormenjälki).
trifluorietikkahappoa lisättiin liikkuvaan faasiin yleisenä pitoisuutena 0,1%. Tällä pitoisuudella suurin osa käänteisfaasikolonnista voi tuottaa hyvän huippumuodon. Jos taas trifluorietikkahapon pitoisuus on huomattavasti tätä pienempi, piikin laajeneminen ja rikastuminen tulisi hyvin ilmeiseksi.
Trifluorietikkahapolla on hyvä teho proteiinien ja muiden makromolekyylien erottamisessa. Varsinaisen käytön aikana meillä on kuitenkin vaikeuksia valvoa TFA-pitoisuuksia, koska se on haihtuva aine. Jos määrität sen pitkään, se haihtuu aiheuttaen muutoksia pitoisuudessa. Valmistamisen jälkeen se on sinetöitävä sen haihtumisen estämiseksi.
valmiste
Trifluorietikkahappo on tärkeä reagenssi orgaanisissa synteeseissä. Siitä alkaen sitä voidaan käyttää erilaisten fluoripitoisten yhdisteiden, torjunta-aineiden ja väriaineiden syntetisointiin. Trifluorietikkahappo on katalyytti esteröinnissä ja kondensaatiossa; sitä voidaan käyttää myös hydroksi-ja aminoryhmän suojausaineena, jota käytetään sokereiden ja peptidien synteesissä.
Trifluorietikkahapon valmistaminen on moninaista:
1. Sitä saadaan hapettamalla 1, 3, 3, 3-trifluoripropeenia kaliumpermanganaatilla.
2. etikkahapolla (vaihtoehtoisesti asetyylikloridi tai etikkahappoanhydridi) voi olla sähkökemiallinen fluoraus fluorivetyhapolla ja natriumfluoridilla, minkä jälkeen se hydrolysoidaan.
3. sitä voidaan saada hapettamalla 1, 1, 1-trifluori-2, 3, 3-triklooripropeenia kaliumpermanganaatin avulla. Tätä raaka-ainetta voidaan valmistaa Heksaklooripropeenin Swarts-fluorauksella.
4. Valmistettu hapettamalla 2,3-dikloori-heksafluori-2-buteenia.
5. sitä voidaan tuottaa triklooriasetonitriilin ja vetyfluoridin välisellä reaktiolla, jolloin muodostuu trifluorimetyyliasetonitriiliä, joka edelleen hydrolysoituu tuotteeksi.
6. saadaan hapettamalla bentsotrifluoridia.
tuotantomenetelmä
1. Sitä saadaan hapettamalla 2,3-dikloori-heksafluori-2-buteenia;
2. käytetään fluoria katalyyttinä 2,3-dikloori-heksafluori-2-buteenin hapetusreaktiossa sen tuottamiseksi; 3 hapettamalla 3,3,3-trifluoripropeenia kaliumpermanganaatin avulla tai triklooriasetonitriilin ja vetyfluoridin välisellä reaktiolla, jolloin syntyy trifluorimetyyliasetonitriili, joka edelleen hydrolysoituu tuotteen saamiseksi. Lisäksi sitä voidaan valmistaa myös etikkahapon (tai etikkahappoanhydridin) sähkökemiallisella fluorauksella.
kemialliset ominaisuudet
väritön, savuava neste; hygroskooppinen;pistävä haju. Liukenee hyvin veteen. Palamaton.
käyttää
pääasiassa fluoria sisältävänä välituotteena hienokemikaalissa, farmaseuttisissa tuotteissa, torjunta-aineissa ja väriaineissa. Sitä käytetään raaka – aineena lasin pinnoittamisessa, sokerissa ja polypeptidisynteettisessä prosessissa. Yhdistettä käytetään katalyyttinä esteröintireaktiossa ja kondensaatioreaktiossa sekä hydroksyylin ja aminoinnin suoja-aineena.
käyttää
soveltuu peptidi-ja proteiinisynteesiin.
käyttää
orgaanisessa synteesissä; liuottaa proteiinia sekoitettuna nestemäiseen SO2: een.
Synthesis Reference(s)
The Journal of Organic Chemistry, 26, s. 923, 1961 DOI: 10.1021/jo01062a068
General Description
A colorless fuming liquid with a pistävä haju. Liukenee veteen ja vettä tiheämpään. Ihoa, silmiä ja limakalvoja syövyttäviä. Käytetään muiden kemikaalien valmistukseen ja liuottimena.
ilma & veden reaktiot
höyryt ilmassa. Liukenee veteen.
Reaktiivisuusprofiili
Trifluorietikkahappo on vahva happo; se hyökkää monien metallien kimppuun . Trifluorietikkahapossa olevaa 30-prosenttista vetyperoksidiliuosta käytetään usein aromaattisten renkaiden tuhoavaan hapettamiseen sivuketjujen sijasta. Räjähdyksiä on tapahtunut, jos ylimääräinen peroksidi ei ole katalyyttisesti tuhoutunut ennen liuottimen poistoa . Trifluorietikkahapon amidien pelkistäminen litiumalumiinihydridillä on vaarallista prosessin kaikissa vaiheissa, räjähdyksiä on tapahtunut, .
terveysvaara
Trifluorietikkahappo on voimakkaasti syövyttävä aine. Nesteen joutuminen iholle, silmiin ja limakalvoille voi aiheuttaa vakavia palovammoja, ja nieleminen voi aiheuttaa vakavia vaurioita ruoansulatuskanavassa. TFA-höyry Ärsyttää voimakkaasti silmiä ja hengitysteitä, ja suurten pitoisuuksien hengittäminen voi johtaa ylähengitysteiden vakavaan tuhoutumiseen ja voi olla hengenvaarallista keuhkopöhön seurauksena. TFA-höyryn ylialtistuksen oireita ovat kirvelevä tunne, yskä, päänsärky, pahoinvointi ja oksentelu.
Trifluorietikkahapon ei ole todettu olevan karsinogeeninen eikä osoittavan lisääntymis-tai kehitystoksisuutta ihmisillä.
palovaara
palamaton aine itsessään ei pala, mutta voi hajota kuumennettaessa tuottaakseen syövyttäviä ja / tai myrkyllisiä kaasuja. Jotkut ovat hapettimia ja saattavat sytyttää palavia aineita (puu, paperi, öljy, vaatteet jne.). Kosketuksesta metallien kanssa voi kehittyä syttyvää vetykaasua. Astiat saattavat räjähtää kuumennettaessa.
syttyvyys ja räjähtävyys
Trifluorietikkahappo ei ole palavaa. Trifluoriasetikkahapon esiintyminen palopaikalla olisi kuitenkin erittäin huolestuttavaa sen korkean höyrynpaineen ja äärimmäisen syövyttävyyden vuoksi.
turvallisuusprofiili
myrkky nieltynä ja vatsaontelon kautta. Kohtalaisen myrkyllistä intravenous-reitillä. Lievästi myrkyllistä. Syövyttävä aine ärsyttää ihoa,silmiä ja limakalvoja. Kuumennettaessa kompositioon se päästää myrkyllisiä höyryjä F -.Käytetään vahvana orgaanisen hapon katalyyttinä.
varastointi
trifluorietikkahappo tulisi säilyttää happokaapissa erillään muista yhdisteluokista. Korkean paineen vuoksi trifluorietikkahapon höyryt voivat tuhota muiden pullojen etiketit, jos säiliö ei ole tiiviisti suljettu.
puhdistusmenetelmät
teoksen aiemmissa painoksissa kerrottu trifluorietikkahapon puhdistus KMnO4: n päällä 24 tunnin ajan ja hitaasti tislaamalla on johtanut erittäin vakaviin räjähdyksiin eri yhteyksissä, mutta ei aina. Tämä riippuu ilmeisesti hapon lähteestä ja / tai iästä. Menetelmää ei suositella. Vettä voidaan poistaa lisäämällä trifluorietikkahappoanhydridiä (0,05%, vesipitoisuuden pienentämiseksi) ja tislaamalla. . Se voidaan refluksoida ja tislata P2O5: stä. Se puhdistetaan edelleen jakokiteyttämällä osittaisella jäädyttämisellä ja tislataan uudelleen. Erittäin myrkyllistä höyryä. Työskentele tehokkaassa liesituulettimessa.
yhteensopimattomuudet
Trifluorietikkahapon ja veden sekoittaminen aiheuttaa huomattavaa kuumuutta.
Jätehuolto
Trifluorietikkahappo ja tätä ainetta sisältävät jätemateriaalit on sijoitettava asianmukaiseen säilytysastiaan, merkittävä selvästi ja käsiteltävä laitoksen jätehuoltoa koskevien ohjeiden mukaisesti.