trifluor-ecetsav kémiai tulajdonságok,felhasználások, termelés
leírás
A trifluor-ecetsav (TFA, Molekuláris képlet: CF3COOH) egyfajta színtelen, illékony és füstölő folyadék, hasonló szagú, mint az ecetsav. Higroszkópos, irritáló szaga van. Erős savas tulajdonsággal rendelkezik, mivel az elektronvonzó trifluor-metil-csoport befolyásolja, savassága 100000-rel magasabb, mint az ecetsav. Olvadáspontja-15,2, forráspontja 72,4, sűrűsége 1.5351 g / cm3 (1). Vízzel, fluortartalmú szénhidrogénekkel, metanollal, etanollal, etil-éterrel, acetonnal, benzollal, szén-tetrakloriddal és hexánnal elegyíthető; több mint hat szénatomot tartalmazó szén-diszulfidban és alkánban részlegesen oldódik. Ez egy kiváló oldószer fehérje és poliészter.
A trifluor-ecetsav szintén jó oldószer a szerves reakcióhoz, amely lehetővé teszi bizonyos eredmények elérését, amelyek nehézek a közös oldószerek alkalmazása esetén. Például, amikor a kinolont egy közös oldószerben hidrogénezés céljából katalizálják, a piridin gyűrűt előnyösen hidrogénezzük; ezzel szemben a benzolgyűrűt előnyösen hidrogénezzük trifluor-ecetsav jelenlétében oldószerként. A trifluor-ecetsav anilin jelenlétében szén-dioxiddá és fluorrá bomlik. Nátrium-bórhidriddel vagy lítium-alumínium-hidriddel trifluor-ecetes acetaldehiddé és trifluor-etanollá redukálható. Stabil a 205-nél magasabb hőmérsékleten). De észter – és amidszármazékai könnyen hidrolízisnek vannak kitéve, amely lehetővé teszi számukra szénhidrát, aminosavak és peptidszármazékok előállítását sav vagy anhidrid formájában. Foszfor-pentoxid hatására könnyen dehidratálható és trifluor-ecetsavanhidriddé alakítható.
A trifluor-ecetsav a zsírfluor egyik fontos köztiterméke. A trifluor-metil különleges szerkezete miatt más tulajdonságokkal rendelkezik, mint a többi alkohol, és számos szerves reakcióban részt vehet, különösen a fluortartalmú gyógyszerek, peszticidek és színezékek szintézisében. Belföldi és külföldi kereslete növekszik, és a fluortartalmú finom vegyszerek egyik fontos intermedierjévé vált.
kémiai tulajdonságok
színtelen, illékony füstölő folyadék, hasonló szaggal, mint az ecetsav. Higroszkópos, stimuláló illata van. Vízzel, fluortartalmú alkánokkal, metanollal, benzollal, éterrel, szén-tetrakloriddal és hexánnal elegyíthető. Részlegesen feloldhatja az alkánt több mint hat szénatommal, valamint szén-diszulfiddal.
pKa
A trifluor-ecetsav (TFA) egyfajta erős sav, amelynek pKa-ja 0,23. Stimulálhatja a testszövetet és a bőrt. Ez azonban csak enyhén mérgező. A felszíni vizek immobilizálásában való dúsulása azonban hatással lesz a mezőgazdaságra és a vízi rendszerekre. Ezenkívül a TFA üvegházhatású gázokat generálhat CHF3 a mikrobiális lebomlás után.
a fenti információkat a Dai Xiongfeng chemicalbook szerkeszti.
használ
Trifluorecetsav elsősorban a termelés az új peszticid, gyógyszer és színezékek, és szintén nagy potenciállal rendelkezik az alkalmazás és fejlesztés területén az anyagok és oldószerek. A trifluor-ecetsavat elsősorban különféle trifluor-metil-csoport vagy heterociklusos gyomirtó szerek szintézisére használják. Jelenleg rendelkezésre áll a piridil-és qunoilil-tartalmú új gyomirtó szerek különböző fajtáinak szintetizálására; erős protonsavként széles körben alkalmazzák az aromás vegyület alkilezésének, acilezésének és olefin polimerizációjának katalizátoraként; oldószerként a trifluor-ecetsav egyfajta kiváló oldószer a fluorozáshoz, nitráláshoz és halogénezéshez. Különösen a trifluor-acetil-származékainak a hidroxi-és aminocsoportra gyakorolt kiváló védőhatása nagyon fontos alkalmazás az aminosav és a poli-peptid szintézis szintézisében, például a vegyület felhasználható terc-butoxikarbonil (t-boc) védőanyagaként, amelyet az aminosavak eltávolítására használnak a poli-peptid szintézise során. A trifluor-ecetsav, mint az ionmembrán előkészítésének alapanyaga és módosítója, nagymértékben javíthatja a szódaipar jelenlegi hatékonyságát és jelentősen meghosszabbíthatja a membrán élettartamát; a trifluor-ecetsav felhasználható trifluor-etanol, trifluor-ecetsav acetaldehid és trifluor-ecetsav anhidrid szintetizálására is. Szobahőmérsékleten a higany-trifluor-ecetsav lehet higany-fluorofenil képes legyen higanyképző reakcióra (elektrofil szubsztitúció), valamint átalakíthatja a hidrazont diazo-vegyületté. Ennek a savnak az ólomsója átalakíthatja az arén-fenolt.
a peptidek és fehérjék izolálására szolgáló reverz fázisú kromatográfia kísérletében a trifluor-ecetsav (TFA) ionpárosító reagensként történő alkalmazása általános megközelítés. A trifluor-ecetsav a mobil fázisban javíthatja a csúcs alakját, és leküzdheti a csúcs szélesedési és záró probléma problémáját a hidrofób kötésű fázissal és a maradék poláris felülettel való kölcsönhatás révén, különféle modellekben. A trifluorecetsav előnye a többi ionmódosítóval szemben, mivel Illékony és könnyen eltávolítható a mintakészítményből. Másrészt a trifluor-ecetsav maximális UV-abszorpciós csúcsa kevesebb, mint 200 nm, így nagyon kis interferenciával rendelkezik a polipeptidek alacsony hullámhosszúságú kimutatásában.
Alkalmazások HPLC-ben
a peptidek és fehérjék izolálására szolgáló reverz fázisú kromatográfia kísérletében a trifluor-ecetsav (TFA) ionpárosító reagensként történő alkalmazása általános megközelítés. A trifluor-ecetsav a mobil fázisban javíthatja a csúcs alakját, és leküzdheti a csúcs szélesedési és záró probléma problémáját a hidrofób kötésű fázissal és a maradék poláris felülettel való kölcsönhatás révén, különféle modellekben. A trifluor-ecetsav kötődhet a pozitív töltéshez és a poláris csoportokhoz a polipeptiden annak érdekében, hogy csökkentse a poláris retenciót, és visszahozza a polipeptidet a hidrofób invertáló felületre. Ugyanígy a trifluor-acetát rögzített fázisban védi a maradék poláris felületet. A TFA viselkedése úgy értelmezhető, hogy beragadt a fordított fázisú rögzített fázis fázisfelületébe, miközben kölcsönhatásba lépett a polipeptiddel és az oszlopágyral.
a trifluor-ecetsavnak előnye van más ionmódosítókkal szemben, mivel Illékony és könnyen eltávolítható a mintakészítményből. Másrészt a trifluor-ecetsav maximális UV-abszorpciós csúcsa kevesebb, mint 200 nm, így nagyon kis interferenciával rendelkezik a polipeptidek alacsony hullámhosszúságú kimutatásában.
A trifluor-ecetsav koncentrációjának változtatása kissé beállíthatja a polipeptid szelektivitását fordított fázisú kromatográfiával. A hatás nagyon hasznos az elválasztási körülmények optimalizálásához, növelve a komplex kromatográfiás vizsgálatban (például a polipeptid ujjlenyomatában) található információk mennyiségét.
trifluor-ecetsavat adtunk a mobil fázishoz 0,1% – os általános koncentrációban. Ennél a koncentrációnál a fordított fázisú oszlop nagy része jó csúcsformát eredményezhet. Ezzel szemben, ha a trifluor-ecetsav koncentrációja jelentősen e szint alatt van, a csúcskiterjedés és a farok nagyon nyilvánvalóvá válik.
A trifluor-ecetsav jó hatékonysággal rendelkezik a fehérjék és más makromolekulák elválasztásában. A tényleges használat során azonban nehezen tudjuk ellenőrizni a TFA koncentrációkat, mert illékony anyag. Ha hosszú ideig konfigurálja, akkor Illékony lesz, ami megváltoztatja a koncentrációt. Az előkészítés befejezése után le kell zárni a párolgás megelőzése érdekében.
előkészítés
A trifluor-ecetsav fontos reagens a szerves szintézisben. Ebből kiindulva különféle fluortartalmú vegyületek, peszticidek és színezékek szintetizálására használható. A trifluor-ecetsav az észterezés és a kondenzáció katalizátora; a hidroxi-és aminocsoport védőanyagaként is használható, amelyet cukrok és peptidek szintézisére alkalmaznak.
A trifluor-ecetsav előállítása különböző útvonalakkal rendelkezik:
1. Az 1, 3, 3, 3-trifluor-propén kálium-permanganáttal történő oxidációjával kapjuk meg.
2. az ecetsav (alternatív megoldásként acetil-klorid vagy ecetsavanhidrid) elektrokémiai fluorozást végezhet hidrogén-fluoriddal és nátrium-fluoriddal, majd hidrolizálható.
3. az 1, 1, 1-trifluor-2, 3, 3-triklór-propén kálium-permanganáttal történő oxidációjával nyerhető. Ezt a nyersanyagot a hexaklór-propilén Swarts fluorozásával lehet előállítani.
4. 2,3-diklór-hexafluor-2-butén oxidációjából állítják elő.
5. előállítható a triklór-acetonitril és a hidrogén-fluorid közötti reakcióval, amely trifluor-metil-acetonitril-t hoz létre, amely további hidrolízisen megy keresztül a termék előállításához.
6. benzotrifluorid oxidációjával nyert.
gyártási módszer
1. 2,3-diklór-hexafluor-2-butén oxidációjával nyerhető;
2. a fluort a 2,3-diklór-hexafluor-2-butén oxidációs reakciójának katalizátoraként kell előállítani; 3 a 3,3,3-trifluor-propén kálium-permanganáton keresztül történő oxidációjából, vagy a triklór-acetonitril és a hidrogén-fluorid közötti reakcióból, amely trifluor-metil-acetonitril képződését eredményezi, amely a termék előállításához további hidrolízisen megy keresztül. Ezenkívül ecetsav (vagy ecetsav-anhidrid) elektrokémiai fluorozásával is előállítható.
kémiai tulajdonságok
színtelen, füstölő folyadék; higroszkópos; csípős szag. Nagyon jól oldódik vízben. Nem gyúlékony.
főként fluortartalmú köztitermékként használják finom kémiai, gyógyszerészeti, peszticid-és festékanyagokban. Nyersanyagként használják az üvegbevonat , a cukor és a polipeptid szintetikus folyamatában. Katalizátorként használják az észterezési reakcióban és a kondenzációs reakcióban, valamint védőszerként a hidroxil és az amino számára. a
peptid-és fehérjeszintézisre alkalmas.
– t használ szerves szintézisben; folyékony SO2-vel keverve feloldja a fehérjét.
szintézis referencia(ok)
A Journal of Organic Chemistry, 26, p. 923, 1961 DOI: 10.1021/jo01062a068
Általános leírás
színtelen füstölő folyadék, csípős szaggal. Vízben oldódik és sűrűbb, mint a víz. Maró hatású a bőrre, a szemre és a nyálkahártyára. Más vegyi anyagok előállításához és oldószerként használják.
levegő & Vízreakciók
füstök a levegőben. Vízben oldódik.
reaktivitási profil
A trifluor-ecetsav erős sav; sok fémet támad meg . A hidrogén-peroxid 30% – os oldatát trifluor-ecetsavban gyakran használják az aromás gyűrűk destruktív oxidálására az oldalláncok helyett. Robbanások történtek, ha a felesleges peroxidot katalitikusan nem pusztítják el, az oldószer eltávolítása előtt,. A trifluor-ecetsav amidjainak csökkentése lítium-alumínium-hidriddel veszélyes a folyamat minden szakaszában, robbanások történtek,.
egészségügyi veszély
A trifluor-ecetsav erősen maró hatású anyag. A folyadék bőrrel, szemmel és nyálkahártyával való érintkezése súlyos égési sérüléseket okozhat, a lenyelés pedig súlyos károsodást okozhat az emésztőrendszerben. A TFA gőz erősen irritálja a szemet és a légutakat, és a magas koncentrációk belélegzése a felső légutak súlyos pusztulásához vezethet, és a tüdőödéma következtében végzetes lehet. A TFA gőz túlzott expozíciójának tünetei közé tartozik az égő érzés, köhögés, fejfájás, hányinger, hányás.
a trifluor-ecetsav nem bizonyult karcinogénnek, illetve nem mutatott reprodukciós vagy fejlődési toxicitást emberben.
tűzveszély
nem éghető, az anyag önmagában nem ég, de hevítéskor lebomolhat, hogy maró és/vagy mérgező füstöt képezzen. Néhány oxidálószer meggyújthatja az éghető anyagokat (fa, papír, olaj, ruházat stb.). A fémekkel való érintkezés gyúlékony hidrogéngázt eredményezhet. A tartályok felmelegedéskor felrobbanhatnak.
gyúlékonyság és Robbanékonyság
A Trifluorecetsav nem éghető. Mindazonáltal a trifluor-ecetsav jelenléte a tűz helyén nagy aggodalomra ad okot a magas gőznyomás miattés rendkívüli korrózió.
biztonságossági profil
méreg lenyeléssel ésintraperitoneális úton. Mérsékelten mérgező byintravénás úton. Enyhén mérgező belégzés. Maró hatású bőr -, szem-és nyálkahártyairritáló szer. Melegítéskorösszetétel mérgező füstöket bocsát ki az F -.Erős szerves savas katalizátorként használják.
Tárolás
A trifluor-ecetsavat savas szekrényben kell tárolni, távol más vegyületcsoportoktól. Magasvapornyomása miatt a trifluor-ecetsav füstjei elpusztíthatják a többi palack címkéit, ha a tartály nincs szorosan lezárva.
tisztítási módszerek
A trifluor-ecetsav tisztítása, amelyről e munka korábbi kiadásaiban számoltak be, a KMnO4 24 órán át történő refluxálásával és lassú desztillálásával számos alkalommal nagyon súlyos robbanásokat eredményezett, de nem mindig. Ez nyilvánvalóan a sav forrásától és / vagy korától függ. A módszer nem ajánlott. A víz eltávolítható trifluor-ecetsav anhidrid hozzáadásával (0,05%, a víztartalom csökkentése érdekében) és desztillálással. . A P2O5-ből refluxálható és desztillálható. Ezután frakcionált kristályosítással részleges fagyasztással tisztítják, majd ismét desztillálják. Erősen mérgező gőz. Munka egy hatékony füst motorháztető.
Inkompatibilitások
A trifluor-ecetsav és a víz keverése jelentős hőt termel.
hulladék ártalmatlanítása
A trifluor-ecetsavat és az ezt az anyagot tartalmazó hulladékanyagot megfelelő tartályba kell helyezni, egyértelműen felcímkézve, és az intézmény hulladékkezelési irányelveinek megfelelően kell kezelni.