Diethylaminosulfur trifluworidu, komunement imqassar bħala DAST, CAS 38078-09-0, formula molekulari C4H10F3NS, huwa likwidu isfar kannella. Solubbli fil-biċċa l-kbira tas-solventi organiċi mhux polari, tipikament użati għal CH2CL2, CHCL3, u CCL4. Huwa reaġent ta 'fluworinazzjoni użat ħafna fis-synthsis organika. Jappartjeni għall-familja (dialkylamino) tal-kubrit trifluoride. DAST huwa reaġent fluworinanti nukleofiliku li jista 'jikkonverti komposti idrossiliċi f'komposti monofluworinati u aldehydes u ketoni f'komposti difluworinati, iżda huwa ineffettiv kontra gruppi karbonil ta' aċidi karbossiliċi u d-derivattivi tagħhom.
|
Formula kimika |
C4H10F3NS |
|
Massa eżatta |
161 |
|
Piż molekulari |
161 |
|
m/z |
161 (100.0%), 163 (4.5%), 162 (4.3%) |
|
Analiżi Elementali |
C, 29.81; H, 6.25; F, 35.36; N, 8.69; S, 19.89 |
|
|
|
Id-dietilamina N- (trimetilsilyl) twaqqgħet bil-mod fil-likwidu SF4 imkessaħ eċċessivament. Wara r-reazzjoni, l-SF4 li fadal u l-prodott sekondarju TMSF tneħħew, u d-dietilamino-kubrit trifluworidu b'purità għolja kien miksub mingħajr distillazzjoni bil-vakwu. It-teknoloġija eżistenti ta 'hawn fuq hija s-sinteżi tal-laboratorju ta' DAST, li teħtieġ purità għolja u produzzjoni baxxa, filwaqt li l-produzzjoni industrijali fuq skala kbira ma teħtieġx purità għolja, iżda teħtieġ produzzjoni għolja (produzzjoni 'l fuq mil-livell ta' kilogramma), u għalhekk dan il-metodu ma jistax jintuża għal produzzjoni fuq skala kbira ta 'DAST.
Użu 1:Diethylaminosulfur trifluworidu(DAST), bħala reaġent ta 'fluworizzazzjoni nukleofiliku effiċjenti, huwa faċli biex jinkiseb, u minħabba l-proprjetajiet uniċi tiegħu fl-attivazzjoni ta' aspetti hydroxyl, karbonil u oħra, huwa użat ħafna f'reazzjonijiet kimiċi organiċi.
Użu 2: Il-fluworidi organiċi għandhom applikazzjonijiet wesgħin fil-bijomediċina.
Użu 3: Diethylamino Sulfur Trifluoride (DAST) jintuża bħala aġent li jiffluorinanti u aġent fluworinanti ta 'mediċini kontra l-kanċer. Pereżempju, tirreaġixxi bl-alkoħol biex tikseb fluoroalkani korrispondenti; Reazzjoni bil-klorur tal-aċil biex jinkiseb fluworidu tal-aċil korrispondenti; Jirreaġixxi ma 'aldehyde jew ketone biex jiksbu difluworidu twin; Bis-sulfoxide - fluorosulfide huwa ossidizzat bl-aċidu perklorobenzoiku biex jinkiseb - fluorosulfoxide.
Reazzjoni tal-klorinazzjoni: DAST jista 'jikkonverti l-alkoħol primarju f'fluworidi korrispondenti f'kundizzjonijiet ħfief ħafna. Normalment, għalf fuq - 78oC biex tinibixxi l-proċess eżotermiku inizjali, u mbagħad ħalli r-reazzjoni titla 'awtomatikament għat-temperatura tal-kamra għal mument (Ekwazzjoni 1). Għalkemm ir-reazzjoni sekondarja dwar l-alkoħol hija wkoll mitmugħa minn - 78oC, sabiex tiġi promossa r-reazzjoni, ġeneralment teħtieġ li tissaħħan jew terġa 'tiġi rifluttata fi CH2CL2 għal żmien twil (Formula 2, Formula 3). Fil-biċċa l-kbira tal-każijiet, ir-rendiment ta 'prodotti fluworinati huwa f'livell medju, iżda r-reazzjoni għandha selettività kimika għolja, li hija adattata għall-fluworinazzjoni selettiva ta' molekuli multi-funzjonali. Taħt kważi l-istess kundizzjonijiet bħall-fluworinazzjoni ta 'l-alkoħol, DAST jista' jikkonverti aldehydes u ketoni fi fluworidi korrispondenti. B'kuntrast, it-temperatura tar-reazzjoni tagħhom hija ogħla minn dik ta 'l-alkoħol; Il-kundizzjonijiet ta 'reazzjoni ta' aldehydes huma ħfief minn ketoni. Pereżempju, aldehydes jistgħu jiġu ttrattati b'DAST f'temperatura baxxa jew temperatura tal-kamra biex jinkisbu fluworidi korrispondenti (Formula 4, Formula 5). Madankollu, il-ketoni jeħtieġ li jissaħħnu CO b'DAST għal żmien twil biex jipproduċu difluworidu korrispondenti (Formula 6).
Diethylamine kubrit trifluworidu (DAST), bil-formula kimika C4H10F3NS, huwa reaġent fluworinanti użat komunement li għandu rwol importanti f'diversi oqsma bħal synthsis organiċi, riċerka farmaċewtika u żvilupp, u xjenza materjali.
1,
Reazzjoni tal-fluworinazzjoni
Fluworidu idrossiliku tal-alkoħol
DAST jista 'jikkonverti gruppi idrossiliċi ta' alkoħol f'komposti fluworinati korrispondenti. Fis-sintsi organiċi, il-komposti tal-alkoħol huma aktar komuni. Permezz tal-effett tal-fluworinazzjoni tad-DAST, l-atomi tal-fluworin jistgħu jiġu introdotti fil-molekula, u b'hekk jinbidlu l-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi tagħha. Pereżempju, fis-sintsi tad-droga, l-introduzzjoni ta 'atomi tal-fluworin f'intermedji ta' l-alkoħol tista 'ttejjeb l-attività tad-droga, l-istabbiltà metabolika, jew tbiddel il-proprjetajiet farmakokinetiċi tagħha. Il-mekkaniżmu ta 'reazzjoni huwa li l-ewwel DAST jifforma stat intermedju mal-grupp idrossiliku tal-alkoħol u jiġġenera molekula ta' fluworidu ta 'l-idroġenu. Imbagħad, l-anjon tal-fluworidu jattakka nukleofilikament l-atomu tal-karbonju idrossiliku permezz ta 'SN1 jew SN2, u jiġġenera kompost monofluworinat. L-alkoħol primarju, sekondarju u terzjarju aromatiku u aromatiku jista 'jiġi kkonvertit b'mod effiċjenti f'komposti tal-fluworin korrispondenti. Ir-reazzjoni ġeneralment tuża solventi bħal diklorometan u monofluorotriklorometan, u s-sostituzzjoni ta 'gruppi ta' idrossili ġeneralment titwettaq f'temperaturi aktar baxxi (bħal -78 grad).
Fluorinazzjoni ta 'Aldehydes u Ketoni
Diethylaminosulfur trifluworiduJista 'jikkonverti l-aldehydes u l-ketoni f'komposti difluoro. L-aldehydes u l-ketoni huma gruppi funzjonali importanti fis-sintsi organiċi, u l-konverżjoni tagħhom f'komposti difluoro tista 'tissintetizza molekuli organiċi bi proprjetajiet speċjali.
Dawn il-komposti difluoro jista 'jkollhom applikazzjonijiet potenzjali f'oqsma bħax-xjenza tal-materjali u l-iżvilupp tad-droga. Pereżempju, l-introduzzjoni ta 'gruppi funzjonali difluoro tista' tirregola l-istruttura elettronika u l-konfigurazzjoni spazjali ta 'molekuli meta sintetizza materjali bi proprjetajiet ottiċi jew elettriċi speċifiċi. Fir-reazzjoni, is-sostituzzjoni ta 'gruppi ta' karbonil ġeneralment titwettaq fi 0 grad -40 grad.
Fluorinazzjoni ta 'gruppi funzjonali oħra
DAST jista 'jirreaġixxi wkoll ma' acyl chlorudes biex jiksbu fluworidi ta 'aċil korrispondenti, jirreaġixxu ma' sulfoxides biex jiksbu l-fluworotioethers, u mbagħad jossidizzaw l-aċidu klorobenzoiku biex jiksbu l-fluworosulfossidi. Dawn il-prodotti fluworinati jistgħu jservu bħala intermedji importanti fis-sintsi organiċi għall-kostruzzjoni ta 'molekuli organiċi aktar kumplessi. Pereżempju, l-aċil fluworidu jista 'jipparteċipa aktar f'reazzjonijiet ta' amidazzjoni biex sintetizza diversi komposti ta 'amide; Alpha fluorothioethers u alfa fluorosulfoxides jistgħu jintużaw biex sintetizzati komposti li fihom il-fluworin li fihom il-kubrit b'attività bijoloġika speċjali.
Sintesi ta 'intermedji tad-droga
DAST jista 'jservi bħala intermedjarju importanti fis-sintsi tad-droga. Fil-proċess ta 'żvilupp tal-mediċina, huwa meħtieġ li jiġu sintetizzati diversi intermedji ma' strutturi u attivitajiet speċifiċi, u mbagħad jinbnew molekuli ta 'mediċini mmirati permezz ta' reazzjonijiet oħra. DAST jista 'jipprovdi triq effettiva għas-synthsis ta' drogi intermedji permezz tal-fluworinazzjoni, is-sostituzzjoni u reazzjonijiet oħra tagħha. Pereżempju, fis-sintsi ta 'ċerti mediċini kontra l-kanċer u antivirali, DAST jista' jintroduċi atomi tal-fluworin jew jibni gruppi funzjonali speċifiċi biex sintetizza l-intermedji tal-mediċina b'attività bijoloġika potenzjali. Dawn l-intermedji jistgħu jiġu ottimizzati aktar għall-istruttura u skrinjati għall-attività, li fl-aħħar iwassal għall-iżvilupp ta 'mediċini b'effiċjenza tajba u sigurtà.
Drogi kontra l-kanċer fluworinati
DAST jintuża bħala aġent fluworinanti għal mediċini kontra l-kanċer. Fl-iżvilupp ta 'mediċini kontra l-kanċer, l-introduzzjoni ta' atomi ta 'fluworin f'molekuli ta' mediċini tista 'tbiddel il-proprjetajiet fiżikokimiċi, il-mogħdijiet metaboliċi, u l-attività bijoloġika tal-mediċini. L-introduzzjoni ta 'atomi ta' fluworin tista 'ttejjeb l-affinità li torbot bejn il-mediċini u l-miri, ittejjeb l-istabbiltà u s-selettività tal-mediċina, u b'hekk ittejjeb l-attività kontra l-kanċer tal-mediċini. Pereżempju, ċerti mediċini kontra l-kanċer li fihom il-fluworin urew effikaċja aħjar u tossiċità aktar baxxa fi provi kliniċi. DAST jista 'jintroduċi b'mod effiċjenti l-atomi tal-fluworin f'molekuli ta' mediċini kontra l-kanċer, li jipprovdu għodda qawwija għall-iżvilupp ta 'mediċini kontra l-kanċer.
Sintesi ta 'materjali optoelettroniċi
L-istruttura molekulari ta 'DAST għandha proprjetajiet ottiċi u elettriċi speċjali, li tagħmilha applikabbli b'mod wiesa' fil-qasam ta 'materjali optoelettroniċi. Materjali optoelettroniċi organiċi bi proprjetajiet ottiċi u elettriċi speċifiċi jistgħu jiġu sintetizzati permezz ta 'reazzjonijiet ta' sintsi organiċi li jinvolvu DAST. Pereżempju, molekuli organiċi bi fluworexxenza, elettrolinesċenza, jew proprjetajiet ottiċi mhux lineari jistgħu jiġu sintetizzati, li jistgħu jintużaw biex iħejju apparati optoelettroniċi bħal dijodi organiċi li jarmu d-dawl (OLEDs), ċelloli solari organiċi, u swiċċijiet ottiċi. F'apparat OLED, molekuli organiċi fluworinati bi strutturi speċifiċi jistgħu jintużaw bħala materjali luminixxenti jew materjali tat-trasport tal-ħlas biex itejbu l-effiċjenza luminuża tal-apparat, luminożità u stabbiltà.
Modifika tal-materjal funzjonali
DAST jista 'jintuża wkoll biex jimmodifika materjali funzjonali eżistenti. Bl-introduzzjoni ta 'atomi ta' fluworin jew gruppi funzjonali li fihom il-fluworin fil-wiċċ jew l-istruttura molekulari ta 'materjali funzjonali, il-proprjetajiet tal-wiċċ, idrofiliċità, idrofobiċità, stabbiltà kimika, u proprjetajiet oħra tal-materjali jistgħu jinbidlu. Pereżempju, fil-modifika tal-materjali tal-polimeru, l-introduzzjoni ta 'atomi tal-fluworin tista' ttejjeb ir-reżistenza għall-korrużjoni kimika, ir-reżistenza għat-temp, u l-enerġija baxxa tal-wiċċ tal-polimeru, li jagħmlu l-materjal tal-polimeru jkollu l-aħjar awto-tindif u l-proprjetajiet ta 'l-adeżjoni. Dawn il-materjali funzjonali modifikati għandhom prospetti wiesgħa ta 'applikazzjoni f'oqsma bħal aerospazjali, manifattura tal-karozzi, u ppakkjar elettroniku.
Sintesi tal-pestiċidi
Fis-sintsi tal-pestiċidi, DAST jista 'jintuża biex sintetizza pestiċidi fluworinati b'attività bijoloġika speċjali. L-introduzzjoni ta 'atomi tal-fluworin tista' tbiddel l-istruttura tal-molekuli tal-pestiċidi, ittejjeb l-attività tagħhom kontra pesti, patoġeni, eċċ., Filwaqt li potenzjalment tnaqqas it-tossiċità tagħhom għal organiżmi mhux fil-mira. Pereżempju, ċerti insettiċidi u funġiċidi li fihom il-fluworin urew effetti ta 'kontroll aħjar u livelli ta' residwi aktar baxxi fil-produzzjoni agrikola, li hija ta 'sinifikat kbir għall-protezzjoni ambjentali u l-kwalità u s-sigurtà tal-prodott agrikolu. DAST jipprovdi mezz kimiku effettiv għas-sintetizzazzjoni ta 'dawn il-pestiċidi fluworinati ġodda.
Riċerka Akkademika
DAST huwa reaġent importanti fir-riċerka akkademika. Ir-riċerkaturi jistgħu jużaw il-karatteristiċi ta 'reazzjoni varji ta' DAST biex iwettqu riċerka fuq metodoloġija ta 'synthsis organika u jesploraw mogħdijiet u mekkaniżmi ta' reazzjoni ġodda. Billi nistudjaw ir-reazzjoni DAST, nistgħu niksbu għarfien aktar profond tar-reattività u s-selettività ta 'molekuli organiċi, li nipprovdu bażi teoretika għall-iżvilupp tal-kimika organika. Sadanittant,Diethylaminosulfur trifluworiduTista 'tintuża wkoll biex tissintetizza molekuli organiċi bi strutturi u proprjetajiet speċjali, li tipprovdi kampjuni u komposti tal-mudell għar-riċerka f'dixxiplini bħall-kimika fiżika u l-bijokimika.
Diethylaminosulfur trifluworiduhuwa reaġent ta 'fluworinazzjoni nukleofiliku importanti. Il-funzjoni ewlenija tagħha hija li tikkonverti gruppi funzjonali bħal hydroxyl u karbonil f'derivattivi fluworinati permezz ta 'reazzjonijiet ta' fluworinazzjoni selettivi, u hija użata ħafna fl-oqsma tal-mediċina, pestiċidi, u x-xjenza tal-materjali. Dawn li ġejjin se jiġu spjegati minn erba 'aspetti: tip ta' reazzjoni, kundizzjonijiet operattivi, oqsma ta 'applikazzjoni, u regolamenti ta' sigurtà.
Tipi ta 'reazzjoni tipiċi u kundizzjonijiet ta' tħaddim
Fluorinazzjoni ta 'l-alkoħol
DAST jista 'jikkonverti l-alkoħol primarju u sekondarju f'monofluworidi, u l-kundizzjonijiet ta' reazzjoni jvarjaw skont it-tip ta 'alkoħol:
Alkoħol primarju:Ir-reattivi huma miżjuda fi -78 grad biex irażżnu r-reazzjoni eżotermika inizjali, u mbagħad it-temperatura titqajjem għat-temperatura tal-kamra biex tlesti r-reazzjoni. Pereżempju, il-konverżjoni ta 'N-butanol għal 1-fluorobutane, ir-rendiment jista' jilħaq 75% -85% meta r-reattivi jiżdiedu f'temperatura baxxa.
Alkoħol sekondarju:Ir-reattivi jeħtieġ li jiġu miżjuda fi -78 grad, u mbagħad rifluxed f'dichloromethane jew imsaħħna għal 40-60 grad biex jippromwovu r-reazzjoni. Pereżempju, il-fluworinazzjoni ta 'cyclohexanol teħtieġ riflessjoni għal 6 sigħat, b'rendiment ta' madwar 60% -70%.
Punt ewlieni:Il-kontroll tat-temperatura jista 'jnaqqas ir-riskju ta' racemization u huwa adattat għas-sintesi ta 'molekuli chiral.
Dihydrofluorination ta 'aldehydes u ketoni
Dast jikkonverti l-aldehydes u l-ketoni f'dihalides, u t-temperatura tar-reazzjoni hija relatata mal-attività tas-substrat:
Aldehyde:Ir-reazzjoni tista 'titlesta f'temperatura baxxa (0 grad sa temperatura tal-kamra). Pereżempju, it-trattament ta 'benzaldehyde b'DAST jrendi benzodifluoromethyl ketone b'rendiment ta' 90%.
Ketone:Jeħtieġ li jissaħħan sa 50-80 grad jew il-ħin ta 'reazzjoni jeħtieġ li jiġi estiż. Pereżempju, il-fluworinazzjoni ta 'cyclohexanone teħtieġ reazzjoni f'50 grad għal 12-il siegħa, b'rendiment ta' madwar 70%.
Punt ewlieni:Il-ketoni għandhom reattività aktar baxxa minn aldehydes, u t-temperatura u l-ħin ta 'reazzjoni jeħtieġ li jiġu ottimizzati.
Aminazzjoni ta 'derivattivi ta' aċidu karbossiliku
Riċerka riċenti żviluppat strateġija ta 'sinteżi medjata mid-DAST għal formazzjoni ta' amide mingħajr bażi:
Kundizzjonijiet:F'Dichloromethane, ir-reattivi ta 'ammont molari ugwali ta' aċidu karbossiliku, amina, u DAST huma rreaġixxew f'temperatura tal-kamra.
Vantaġġi:Applikabbli għall-fluworinazzjoni ta 'aċidi alifatiċi / aril karbossiliċi u amini primarji, sekondarji u defiċjenti ta' l-elettroni, applikati b'suċċess għall-modifika tard ta 'mediċini kummerċjali bħal leflunomide u ilicizine.
Każ:L-aċilamidi huma ffurmati minn aċidi grassi u anilina taħt katalisi DAST, b'rendiment ta '85% -90%, u ma hija meħtieġa l-ebda separazzjoni intermedja.
Oqsma ta 'applikazzjoni u eżempji
Sintesi intermedja farmaċewtika
Dast hija għodda sintetika ewlenija għal mediċini fluworinati:
Anti-dipressanti: Il-fluworinazzjoni tal-katina tal-ġenb ta 'fluoxetine (Prozac) tiddependi fuq DAST, billi tintroduċi atomi tal-fluworin permezz tal-fluworinazzjoni ta' l-alkoħol biex ittejjeb is-solubilità tal-lipidi u l-penetrazzjoni tal-barriera tad-demm-moħħ tal-mediċina.
Drogi antivirali: DAST jintuża għad-dihydrofluorination tal-ketoni fis-sintesi ta 'lopinavir, li jsaħħaħ l-istabbiltà tal-molekula.
Modifika ta 'komponenti attivi ta' pestiċidi
L-introduzzjoni ta 'atomi tal-fluworin tista' ttejjeb b'mod sinifikanti l-attività bijoloġika tal-pestiċidi:
Erbiċidi: Is-sostituzzjoni tal-grupp idrossiliku ta 'erbiċidi ta' aċidu fenoxyacetic bil-fluworin tista 'tnaqqas ir-rata ta' degradazzjoni fil-ħamrija u ttawwal l-effikaċja.
Insettiċidi: Il-fluworinazzjoni medjata mid-DAST ta 'aldehydes u ketoni tista' tiġġenera piretrojdi fluworinati, u żżid it-tossiċità għas-sistema nervuża ta 'l-insetti bi 30% -50%.
Funzjonalizzazzjoni fix-xjenza tal-materjali
DAST jintuża biex jipprepara materjali funzjonali fluworinati:
Materjali tal-kristall likwidu: Permezz tal-fluworinazzjoni tad-derivattivi taċ-ċiklohexan, it-temperatura ta 'transizzjoni tal-fażi u l-anisotropija dielettrika ta' kristalli likwidi jistgħu jiġu rregolati.
Surfactants: L-introduzzjoni ta 'ktajjen alkil fluworinati tista' tnaqqas it-tensjoni tal-wiċċ u ttejjeb il-proprjetajiet tat-tixrib.
Proċeduri ta 'tħaddim tas-sigurtà u rekwiżiti ta' ħażna
Kontroll tas-sigurtà tar-reazzjoni
Rekwiżiti ta 'Ventilazzjoni: L-operazzjonijiet kollha għandhom jitwettqu f'għata tad-dħaħen biex tevita li tinġibed il-fwar DAST (punt tat-togħlija 30-32 grad).
Kontroll tat-temperatura: Il-fluworinazzjoni ta 'l-alkoħol teħtieġ li tuża banju b'temperatura baxxa (-78 grad) biex tevita li r-reazzjoni toħroġ mill-kontroll.
Għażla tas-solvent: Uża preferenzjalment solventi mhux polari bħal diklorometan u kloroform, billi tevita t-taħlit ma 'ilma jew alkoħol.
Tagħmir protettiv personali
Ħwejjeġ protettivi: Ilbes kowtijiet tal-laboratorju reżistenti għall-kimika, ingwanti (gomma nitrile jew alkoħol polivinil), u nuċċalijiet.
Protezzjoni respiratorja: Ilbes kanister tal-filtru tal-fwar organiku meta l-ventilazzjoni ma tkunx biżżejjed.
Ħażna u Rimi ta 'Skart
Kundizzjonijiet tal-Ħażna: Aħżen issiġillat f'ambjent ta '2-8 grad, mimli argon biex tevita l-ossidazzjoni, u miżmum' il bogħod minn sorsi tas-sħana u sorsi tan-nar.
Rimi tal-iskart: Il-likwidu tal-iskart DAST jeħtieġ li jkun newtralizzat b'soluzzjoni alkalina u fdat f'istituzzjoni professjonali għall-immaniġġjar, u m'għandux jiġi mormi direttament.
Direzzjonijiet tal-Iżvilupp Futur
Proċess kimiku aħdar
Żviluppa sistemi ta 'fluworizzazzjoni ta' tossiċità baxxa u riċiklabbli, bħalma huma r-reazzjoni katalitika DAST f'likwidi joniċi, biex tnaqqas l-użu tas-solvent u l-ġenerazzjoni ta 'skart.
Żvilupp ta 'reazzjoni ġdida
Esplora r-reazzjonijiet ta 'DAST taħt kondizzjonijiet fotokatalitiċi jew elettrokimiċi biex tespandi l-ambitu tal-applikazzjoni tagħha għal sinteżi kumplessa tal-molekula.
Teknoloġija ta 'skala industrijali
Ottimizza d-disinn ta 'reatturi tal-fluss kontinwu biex itejbu l-effiċjenza u s-sigurtà tar-reazzjonijiet DAST fil-produzzjoni fuq skala kbira.
It-tags Popolari: Diethylaminosulfur trifluoride CAS 38078-09-0, fornituri, manifatturi, fabbrika, bl-ingrossa, xiri, prezz, massa, għall-bejgħ