Klorur tat-tetrabutilfosfonju(imqassar bħala TBPC, CAS: 2304-30-5), iL-istruttura molekulari tat-ts karatteristiċi erba 'gruppi butyl mehmuża ma' atomu tal-fosfru, b'jone tal-klorur li jservi bħala l-kontrajon.F'termini ta 'proprjetajiet fiżiċi, huwa probabbli li jkun stabbli f'kundizzjonijiet normali, iżda jista' jkun igroskopiku, li jfisser li jassorbi l-umdità mill-arja faċilment. Is-solubilità tiegħu f'solventi differenti ma ġietx ikkaratterizzata bis-sħiħ, iżda x'aktarx li tinħall f'solventi organiċi.
TBPC isib applikazzjonijiet bħala katalist ta' trasferiment ta' fażi-, li jippermetti li jseħħu reazzjonijiet bejn fażijiet differenti li tipikament ma jitħalltux, bħall-ilma u solventi organiċi. Barra minn hekk, TBPC iservi bħala intermedjarju fis-sintesi ta 'komposti kimiċi oħra.
|
|
|
|
Formula Kimika |
C16H36ClP |
|
Quddiesa eżatta |
294.22 |
|
Piż Molekulari |
294.89 |
|
m/z |
294.22 (100.0%), 296.22 (32.0%), 295.23 (17.3%), 297.22 (5.5%), 296.23 (1.4%) |
|
Analiżi Elementali |
C, 65.17; H, 12.31; Cl, 12.02; P, 10.50 |
Sintesi Organika: Katalizzatur ta' Trasferiment tal-Fażi ta'-effiċjenza għolja
Kataliżi f'Reazzjonijiet Eteroġenji
Bħala katalist tat-trasferiment tal-fażi tal-melħ tal-fosfonju kwaternarju,klorur tat-tetrabutilfosfonjujaġixxi bħala awżiljarju ewlieni indispensabbli fis-sintesi organika. B'kuntrast mal-katalizzaturi tradizzjonali tal-melħ tal-ammonju kwaternarju, TBPC jippossjedi stabbiltà termali aktar b'saħħitha, attività katalitika ogħla u reżistenza superjuri tal-aċidu-alkali, iwaħħal sistemi ta 'reazzjoni ħarxa b'temperaturi għoljin u korrużività qawwija.
F'sintesi organika eteroġenja, reaġenti nukleofiliċi milwiema u sottostrati ta'-fażi organika jonqsu milli jikkuntattjaw bis-sħiħ minħabba separazzjoni tal-fażi, li jwassal għal rati ta' reazzjoni estremament baxxi jew saħansitra inibizzjoni sħiħa tar-reazzjoni.
Jibbenefika mill-istruttura anfipatika tiegħu, TBPC jittrasporta b'mod effiċjenti anjoni nukleofiliċi bħal ċjanur, idrossidu u thiocyanate mill-fażi akweja fil-fażi organika. TBPC itejjeb ħafna l-effiċjenza ta' kuntatt ta' żewġ-fażijiet u jaċċellera b'mod notevoli r-reazzjonijiet ewlenin inklużi s-sostituzzjoni, iż-żieda u l-kondensazzjoni. Fil-preżent, dan il-katalist huwa skjerat b'mod wiesa 'fis-sintesi ta' kimiċi fini bħal esteri, eteri u kloruri ta 'aċidu, li jsolvu b'mod effettiv l-iżvantaġġi industrijali prevalenti ta' proċessi konvenzjonali: rati ta 'reazzjoni kajman, rati ta' konverżjoni baxxi u abbundanti mill--formazzjoni tal-prodott.
Kompatibbiltà ma'-temperatura Għolja u Reazzjonijiet Speċjalizzati
Il-katalizzaturi tal-ammonju kwaternarju konvenzjonali għandhom it-tendenza li jiddekomponu u jitilfu l-effikaċja 'l fuq minn 120 grad, filwaqt li TBPC għandu temperatura ta' dekompożizzjoni termali ogħla minn 340 grad, li tippermetti l-użu tiegħu f'sinteżi organika b'temperatura għolja. TBPC juri prestazzjoni katalitika notevoli fis-sintesi tal-monomeru tal-polimeru, modifika tal-kompost aromatiku u reazzjonijiet ta 'spostament tal-alid.
Meta applikat bħala katalist għal sinteżi multa ta 'intermedji farmaċewtiċi u materjali tekniċi tal-pestiċidi, TBPC effettivament isaħħaħ is-selettività tal-prodott, inaqqas l-impuritajiet isomeriċi u jgħolli l-purità u r-rendiment tal-prodotti lesti. Barra minn hekk, il-katalizzatur jista 'jiġi rkuprat u użat mill-ġdid; l-attività katalitika tagħha bilkemm tonqos wara estrazzjoni sempliċi u trattament tat-tnixxif, tnaqqas b'mod sinifikanti l-ispejjeż tal-materja prima għall-manifattura ta 'kimika fina u tissodisfa t-talbiet ta' produzzjoni industrijali fuq skala kbira-.
Materjali Ġodda Avvanzati: Prekursur ta 'Likwidi Ijoniċi u Addittiv Funzjonali
Materja Prima għas-Sintetizzazzjoni ta' Likwidi Ijoniċi Funzjonali
TBPC huwa prekursur ewlieni għall-preparazzjoni ta 'likwidi joniċi tal-fosfonju kwaternarju funzjonali. Permezz ta 'reazzjonijiet ta' skambju anjoniku, TBPC jista 'jikkombina ma' diversi anjoni bħal bromur, jodur, eżafluworofosfat u tetrafluworoborat biex jipproduċi likwidi joniċi bbażati fuq il-fosfonju-b'rendiment differenzjat. Ikkaratterizzat minn volatilità baxxa, konduttività elettrika għolja, stabbiltà termali eċċellenti u twieqi elettrokimiċi wesgħin, likwidi joniċi bħal dawn jirrappreżentaw suġġett ta 'riċerka jaħraq fil-qasam ta' materjali ġodda ħodor.
Meta mqabbel ma 'likwidi joniċi ta' imidazolium u pyridinium, likwidi joniċi tal-fosfonju derivati minn TBPC jiftaħar tolleranza tat-temperatura aktar b'saħħitha u korrużività aktar dgħajfa. Huma applikati b'mod estensiv fil-ħażna tal-enerġija elettrokimika, is-separazzjoni tal-gass, il-katalisi organika u l-modifika tal-materjal, li jipprovdu appoġġ vitali għall-R&D u l-produzzjoni ta 'enerġija ġdida u materjali favur l-eko-.
Aġent Awżiljarju għall-Preparazzjoni ta 'Materjali Funzjonali Inorganiċi
Fil-fabbrikazzjoni ta 'nanomaterjali inorganiċi u materjali tal-fosfid tal-metall, TBPC iservi kemm bħala sors tal-fosfru kif ukoll bħala aġent ta' direzzjoni ta' struttura- biex jirregola l-morfoloġija tal-materjal, id-daqs tal-partiċelli u l-istruttura tal-kristall.
Matul is-sinteżi ta 'materjali katalitiċi bħal fosfid tal-kobalt u fosfid tan-nikil, l-użu ta' TBPC bħala prekursur jippermetti fosforizzazzjoni uniformi f'temperaturi baxxi, li jipproduċu nanomaterjali tal-fosfid tal-metall b'daqs tal-partiċelli omoġenji u attività katalitika pendenti.
TBPC jista 'wkoll jiffunzjona bħala modifikatur tal-wiċċ biex jittratta l-uċuħ tan-nanotrab, itejjeb it-tixrid tat-trab f'sistemi organiċi u jelimina l-agglomerazzjoni. Dan isaħħaħ b'mod effettiv il-proprjetajiet mekkaniċi u l-istabbiltà tal-materjali komposti, li jappoġġja applikazzjonijiet wiesgħa f'materjali taċ-ċeramika, trasportaturi katalitiċi u materjali ġodda ta 'elettrodi ta' enerġija.
Industrija Kimika u Protezzjoni Ambjentali: Awżiljarju għad-Desulfurizzazzjoni, Dekarbonizzazzjoni u Trattament tal-Ilma Mormi
Purifikazzjoni ta' Gass miċ-ċmieni Industrijali
Klorur tat-tetrabutilfosfonjujuri kapaċità ta' adsorbiment eċċezzjonali għal gassijiet aċidużi, li jippermetti qbid effiċjenti ta' gassijiet aċidużi ta' ħsara inklużi dijossidu tal-kubrit, dijossidu tal-karbonju u sulfide tal-idroġenu mill-gass taċ-ċmieni industrijali bħala addittiv ġdid għall-purifikazzjoni tal-gassijiet taċ-ċmieni li ma jagħmilx ħsara lill-eko{0}}. Il-katjoni tal-fosfonju tagħha jiffurmaw kumplessi stabbli ta 'koordinazzjoni dgħajfa b'molekuli ta' gass aċiduż biex jirrealizzaw assorbiment tal-gass selettiv ħafna. Wara s-saturazzjoni tal-adsorbiment, desorbiment rapidu jista 'jinkiseb permezz ta' tisħin jew tnaqqis tal-pressjoni, li jippermetti użu mill-ġdid ċikliku mingħajr tniġġis sekondarju.
Differenti minn desulfurizers tradizzjonali bbażati fuq amine-, TBPC huwa mhux-volatili, mhux-tossiku u termalment stabbli, u jevita kontaminazzjoni sekondarja tal-gass taċ-ċmieni filwaqt li jagħti effiċjenza superjuri tad-desulfurizzazzjoni u tad-dekarbonizzazzjoni. TBPC jadatta għal proġetti ta' titjib ta' emissjonijiet ultra-baxx għall-enerġija termali, metallurġija, kimiċi u industriji oħra, li jiffaċilita l-konformità mal-istandards tal-produzzjoni ambjentali.
Trattament ta' Drenaġġ Industrijali
Fit-trattament tal-ilma tad-drenaġġ għall-industriji kimiċi fini u tal-electroplating, TBPC jaġixxi bħala awżiljarju tal-flocculant u kelanti tal-metall tqil biex jittratta l-ilma tad-drenaġġ li jkun fih joni tal-metall tqil u pollutanti organiċi.
Il-ktajjen tal-alkil fl-istruttura molekulari tiegħu jipprovdu idrofobiċità, filwaqt li l-katjoni tal-fosfonju jingħaqdu ma 'kontaminanti organiċi ċċarġjati b'mod negattiv, partiċelli kollojdali u anjoni kumplessi ta' metall tqil fl-ilma biex jippromwovu l-flokulazzjoni u s-sedimentazzjoni, u jneħħu malajr organiċi, kromju, ċomb, merkurju u sustanzi li jniġġsu perikolużi oħra mill-ilma mormi.
Barra minn hekk, dan l-awżiljarju juri bijodegradabilità aħjar minn flokulanti polimeru tradizzjonali b'kontenut residwu estremament baxx u l-ebda tniġġis sekondarju tal-ilma. Hija jaqbel ma'-standard għoli ta' trattament tal-ilma tad-drenaġġ industrijali u xenarji ta' użu mill-ġdid tal-ilma lura, li jgħaqqad il-ħattitudni ambjentali u l-prestazzjoni prattika.
Oqsma tal-Elettrokimika u Kontra l-{0}}korrużjoni: Addittivi Funzjonali
Addittivi Funzjonali għal Sistemi Elettrokimiċi
Li jippossjedi konduttività elettrika favorevoli u stabbiltà elettrokimika, TBPC jista 'jintuża bħala addittiv tal-elettroliti f'supercapacitors, batteriji tal-litju u sistemi tal-elettroliti tal-electroplating. Meta miżjuda f'ammonti ta 'traċċa għal elettroliti ta' supercapacitor, taċċellera r-rati ta 'migrazzjoni tal-jone, twessa' t-tieqa elettrokimika, u tgħolli l-kapaċità tal-kapaċitatur u l-ħajja tas-servizz taċ-ċiklu. Fil-proċessi tal-electroplating tal-metall, TBPC jaħdem bħala aġent ta 'livellar u dawl għal banjijiet tal-kisi, omoġenizzazzjoni tar-rati ta' depożizzjoni tal-jone tal-metall u raffinar tal-ħbub tal-kisi.
Il-kisja tal-metall li tirriżulta ssir aktar lixxa u densa b'reżistenza mtejba għall-korrużjoni u tleqqija tal-wiċċ, u ssib applikazzjoni wiesgħa fl-electroplating tal-ħardwer u l-kisi ta 'komponenti elettroniċi ta' preċiżjoni.
Inibitur tal-Korrużjoni tal-Metall
Għal applikazzjonijiet kontra l--korrużjoni fl-inġinerija petrokimika, it-trasport tal-pipeline u t-tagħmir industrijali, TBPC jiffunzjona bħala inibitur tal-korrużjoni tal-metall effiċjenti u eko-favur. Il-molekuli tiegħu jassorbu fuq l-uċuħ ta 'azzar tal-karbonju, azzar li ma jissaddadx, ram u metalli oħra biex jiffurmaw film protettiv idrofobiku dens li jiżola l-ossiġnu, fwar ta' l-ilma u midja korrużiva aċiduża, li jrażżan b'mod effettiv il-korrużjoni elettrokimika u kimika tal-metalli.
B'kuntrast ma' inibituri tal-korrużjoni konvenzjonali li fihom il-kubrit-u n-nitroġenu-, dan il-prodott huwa mhux-tossiku, bla riħa, reżistenti għas--sħana u effiċjenti ħafna fl-inibizzjoni tal-korrużjoni. TBPC jadatta għal kundizzjonijiet ta 'tħaddim industrijali li fihom temperatura għolja, umdità għolja u korrużjoni qawwija, effettivament testendi l-ħajja tas-servizz ta' tagħmir industrijali u pipelines ta 'trażmissjoni u qtugħ ta' spejjeż ta 'tħaddim u manutenzjoni tat-tagħmir. Hija tiftaħar prospetti ta' applikazzjoni promettenti fl-isfruttament taż-żejt u tal-gass u trattament kontra l--korrużjoni ta' tagħmir kimiku.
Applikazzjonijiet Awżiljarji Oħra f'Kimiċi Fini
Lil hinn mill-oqsma ewlenin imsemmija hawn fuq, TBPC jista 'jintuża bħala materja prima għal aġenti ta' fosfatazzjoni organiċi biex jissintetizzaw kimiċi fini ta 'fosfina high-bħat-tetrabutilfosfonju antimonide arsenide. Fl-industriji tal-kisi u tal-linka, TBPC iservi bħala addittiv li jxerred biex itejjeb it-tixrid uniformi ta 'pigmenti u fillers, ittejjeb l-istabbiltà tal-kisi u l-prestazzjoni tat-tfarfir. Fi ħdan l-inġinerija bijokimika, jaġixxi bħala awżiljarju tat-trasferiment tal-fażi biex jiffaċilita reazzjonijiet bijokatalitiċi u jgħolli l-effiċjenza tal-bijokonverżjoni.
Mogħni b'merti integrati ta 'struttura molekulari stabbli, attività eċċellenti, tossiċità baxxa u kompatibilità ambjentali, TBPC sar awżiljarju ċentrali universali madwar kimiċi fini, materjali ġodda avvanzati, protezzjoni ambjentali, enerġija ġdida u setturi multipli oħra. Flimkien ma' l-aġġornament ta' l-industriji kimiċi ta'-livell għoli, ix-xenarji ta' applikazzjoni tagħha jibqgħu jespandu kontinwament, u l-valur tas-suq tiegħu qed jiżdied b'mod kostanti.
Proċess Sintetiku Dominanti
Mekkaniżmu ta' Reazzjoni Fundamentali
Klorur tat-tetrabutilfosfonjuhuwa prodott industrijalment prinċipalment permezz tar-reazzjoni ta 'kwaternizzazzjoni ta' sostituzzjoni nukleofilika bejn tributylphosphine u 1-chlorobutane, reazzjoni tipika ta 'sostituzzjoni nukleofilika bimolekulari (SN2). Din ir-rotta bħalissa tagħti l-ogħla kapaċità ta’ produzzjoni u tiftaħar bl-aktar proċess matur.
Il-prinċipju tar-reazzjoni tal-qalba huwa kif ġej: l-atomu tal-fosfru fit-tribuylphosphine iġorr par ta 'elettroni waħdu u juri nukleofiliċità qawwija. Jattakka l-atomu tal-karbonju elettropożittiv tal-alkil tal-1-chlorobutane, jikser ir-rabta tal-karbonju-kloru u jirrilaxxa joni tal-klorur. Il-katjonijiet tat-tetrabutilfosfonju huma ffurmati u sussegwentement jikkombinaw ma 'jonji tal-klorur biex jagħtu TBPC.
L-ebda aċidu qawwi jew katalist bażi mhu meħtieġ għar-reazzjoni kollha, li tipproċedi taħt kundizzjonijiet ħfief b'reazzjonijiet sekondarji minimi u rati ta 'konverżjoni għolja tal-materja prima. Kompatibbli mal-produzzjoni industrijali kontinwa, dan il-proċess iservi bħala r-rotta sintetika tal-qalba universali fl-industrija kimika.
Proċeduri Speċifiċi ta' Operazzjoni u Kontroll tal-Parametri
Kundizzjonijiet stretti anidriżi u ħielsa mill-ossiġnu-huma obbligatorji għal din is-sinteżi. L-ilma jnaqqas drastikament il-konverżjoni tar-reazzjoni u jqajjem reazzjonijiet sekondarji idrolitiċi li jiġġeneraw impuritajiet. Toluene anidru huwa komunement adottat bħala solvent ta 'reazzjoni inerti fil-produzzjoni, li fih solubilità eċċellenti u stabbiltà kimika superjuri. Txerred indaqs il-materja prima u tistabbilizza t-temperatura tas-sistema.
Tributylphosphine u 1-chlorobutane huma mitmugħa fi proporzjon molari ta' 1:1.05. Eċċess żgħir ta '1-chlorobutane jiżgura konverżjoni kompleta tat-tribuylphosphine li jiswa aktar u jnaqqas it-telf tal-materja prima. Wara li tiċċarġja l-materja prima mħallta f'reattur issiġillat, it-taħlita titħawwad kontinwament u tissaħħan għal 110-130 grad għal reazzjoni ta 'rifluss li ddum 18-24 siegħa. Nitroġenu ta 'purità għolja jitnaddaf matul ir-reazzjoni biex iżola l-ossiġnu u jipprevjeni d-degradazzjoni ossidattiva tal-materja prima.
Mat-tlestija tar-reazzjoni, prodotti mhux raffinati bojod massivi jippreċipitaw fis-sistema. Id-distillazzjoni atmosferika titwettaq l-ewwel biex jitneħħa s-solvent tat-toluene u jintraċċaw monomeri li ma rreaġixxewx, u b'hekk tagħti TBPC mhux raffinat. Il-purifikazzjoni hija implimentata billi tħoll il-prodott mhux raffinat fl-aċetun segwit minn rikristallizzazzjoni minn etere tad-dietil biex jiġu eliminati traċċi ta' impuritajiet organiċi u prodotti sekondarji. Il-filtrazzjoni finali u t-tnixxif bil-vakwu b'-temperatura baxxa joffru TBPC raffinat b'purità li taqbeż id-99%.
Vantaġġi tal-Proċess u Kontroll tal--prodott
Dan il-proċess sintetiku jagħti selettività ta 'reazzjoni estremament għolja, bir-reazzjoni prinċipali tammonta għal aktar minn 98% tat-trasformazzjoni. Prodotti sekondarji minuri inklużi l-etere dibutil u l-ossidi tal-fosfina jistgħu jitneħħew faċilment permezz tar-rikristallizzazzjoni. Barra minn hekk, il-parametri tar-reazzjoni huma kontrollabbli ħafna; varjazzjonijiet minuri fit-temperatura, il-proporzjon tal-materjal u t-tul tar-reazzjoni bilkemm jaffettwaw il-purità tal-prodott, u jiżguraw stabbiltà tal-produzzjoni pendenti.
Meta mqabbel mar-rotta sintetika tradizzjonali bl-użu tal-butanol u t-triklorur tal-fosfru, dan il-proċess ħieles mill-katalist-karatteristiċi inqas passi ta 'operazzjoni u kontenut ta' umdità aktar baxx fil-prodotti lesti, li jagħmel TBPC adattat għal applikazzjonijiet-high fl-elettronika, farmaċewtiċi u setturi oħra. Volum żgħir biss ta 'likwidu tal-iskart organiku tal-ħasil huwa ġġenerat matul il-manifattura.
Is-solventi jistgħu jiġu rkuprati u riċiklati permezz ta 'rettifika, li jwasslu kemm prestazzjoni ambjentali favorevoli kif ukoll benefiċċji ekonomiċi. Wara li ssostitwixxa bis-sħiħ proċessi konvenzjonali skaduti, TBPC huwa r-rotta preferuta għall-produzzjoni tal-massa industrijali.
Proprjetajiet Spettroskopiċi, Sigurtà, Ħażna u Trasport
TBPC jippreżenta firem spettroskopiċi kwalitattivi distinti: qċaċet ta 'vibrazzjoni ta' tiġbid karatteristiċi ta 'bonds alkyl C–H u C–P jistgħu jiġu skoperti permezz ta' Spettroskopija Infrared (IR); L-ispettroskopija NMR ¹H u ¹³C issolvi b'mod preċiż erba' settijiet ta' sinjali tal-karbonju n-butil-idroġenu għall-verifika strutturali tal-materjali deħlin.
Profil tas-Sigurtà
Dan il-prodott fih tossiċità akuta baxxa b'irritazzjoni ħafifa għall-ġilda u l-membrani mukużi; kuntatt dirett fit-tul għandu jiġi evitat. TBPC m'għandux jinħażen imħallat ma' ossidanti qawwija, metalli attivi jew alkali qawwija kkonċentrati. Għalkemm mhux-fjammabbli, id-dekompożizzjoni termali f'temperaturi għoljin tirrilaxxa dħaħen korrużivi ta' ossidi tal-fosfru u klorur tal-idroġenu.
Ħtiġijiet ta' Ħażna u Trasport
L-iżolament tal-arja, il-protezzjoni tal-umdità u l-ilqugħ tad-dawl huma obbligatorji waqt il-ħażna u t-trasport. Il-prodott għandu jkun ippakkjat ermetikament fi tnabar tal-ħadid miksija-plastik jew fliexken tar-reaġent tal-ħġieġ, b'temperatura tal-ħażna kkontrollata taħt it-30 grad. Materjali igroskopiċi jistgħu jerġgħu jiksbu l-proprjetajiet fiżikokimiċi oriġinali tagħhom wara t-tnixxif bil-vakwu għat-tneħħija tal-ilma, mingħajr deterjorazzjoni irriversibbli.
B'mod ġenerali, TBPC jintegra tliet attributi ewlenin: konduttività jonika, stabbiltà termali għolja u anjoni sintonizzabbli, li jservu bħala l-karatteristiċi ta 'distinzjoni kritiċi mill-katalisti tat-trasferiment tal-fażi tal-ammonju kwaternarju.
It-tags Popolari: tetrabutilfosfonju klorur cas 2304-30-5, fornituri, manifatturi, fabbrika, bl-ingrossa, jixtru, prezz, bl-ingrossa, għall-bejgħ