Tetrabutylammonium hydrogen sulfate(sulfat tal-idroġenu tat-tetrabutilammonju) jista 'jinkiseb permezz ta' varjetà ta 'metodi sintetiċi, dawn li ġejjin huma wħud mill-metodi komuni:
1. Reazzjoni ta 'tetrabutylammonium chloride u aċidu sulfuriku: Dewweb tetrabutylammonium chloride fl-ilma, żid bil-mod l-aċidu sulfuriku konċentrat u ħawwad, wara li r-reazzjoni tkun kompluta, iffiltra s-solidu u aħsel b'ilma tas-silġ biex tikseb tetrabutylammonium hydrosulfate.
(C4H9)4NCl flimkien ma' H2HEKK4 → (C4H9)4NHHSO4flimkien ma' HCl
Passi speċifiċi huma kif ġej:
(1) Iżen ammont xieraq ta' klorur tat-tetrabutilammonju (ġeneralment 1-2 moli) f'tazza niexfa.
(2) Ħawwad Tetrabutylammonium Chloride fuq stirrer manjetiku, u żid bil-mod l-aċidu sulfuriku ikkonċentrat (ġeneralment 1.5-2 moli) miegħu. Ħawwad kontinwament matul ir-reazzjoni biex tiżgura reazzjoni uniformi.
(3) Wara li żżid l-aċidu sulfuriku, poġġi s-sistema ta 'reazzjoni taħt blower, u ħalli jidħol nitroġenu niexef jew gass inert biex tevita l-ġenerazzjoni ta' fwar ta 'l-ilma fis-sistema ta' reazzjoni.
(4) Irreaġixxi f'temperatura tal-kamra għal 2-3 sigħat, li matulhom ikun meħtieġ li tħawwad sat-tmiem tar-reazzjoni. Tista' tgħid jekk ir-reazzjoni hijiex kompluta billi tiċċekkja s-solubilità tar-reaġenti jew billi tuża karta tal-pH.
(5) Wara r-reazzjoni, kessaħ is-soluzzjoni ta 'reazzjoni għat-temperatura tal-kamra, u żid bil-mod ilma distillat (ġeneralment 3-4 darbiet il-massa tar-reattant), u t-taħlita ta' reazzjoni ssir imċajpra wara li tħawwad b'mod uniformi.
(6) It-taħlita tiġi ffiltrata, u s-solidu jinħasel biex jinkiseb idrosulfat ta 'tetrabutylammonium pur.
(7) Fl-aħħarnett, l-idrosulfat tat-tetrabutylammonium ippreparat jitnixxef, u l-kwalità u r-rendiment tiegħu jistgħu jitkejlu b'bilanċ ta 'preċiżjoni.
Għandu jiġi nnutat li l-aċidu sulfuriku huwa aċidu qawwi bi proprjetajiet korrużivi u ossidanti qawwija. Tagħmir protettiv bħal ingwanti protettivi u gogils għandu jintlibes waqt it-tħaddim, u għandu jitwettaq f'laboratorju b'ventilazzjoni tajba. Barra minn hekk, il-klorur tat-tetrabutylammonium huwa wkoll kompost tossiku li jeħtieġ li jiġi mmaniġġjat b'attenzjoni.
2. Reazzjoni ta 'tetrabutylammonia u aċidu sulfuriku: żid bil-mod it-tetrabutylammonium f'aċidu sulfuriku konċentrat, ħawwad u jirreaġixxi għal ċertu perjodu ta' żmien, iffiltra s-solidu, aħsel b'ilma tas-silġ biex tikseb tetrabutylammonium hydrosulfate.
(C4H9)4N u H2HEKK4 → (C4H9)4NHHSO4
Passi speċifiċi huma kif ġej:
(1) Ipprepara s-sistema ta 'reazzjoni: Dewweb ammont xieraq ta' tetrabutylammonia f'solvent organiku niexef (bħal dichloromethane), u mbagħad żid bil-mod l-aċidu sulfuriku. Matul ir-reazzjoni, it-temperatura teħtieġ li tinżamm aktar baxxa mit-temperatura tal-kamra, u banju tas-silġ jista 'jintuża biex jikkontrolla t-temperatura.
(2) Ħawwad it-taħlita ta 'reazzjoni: Ħawwad it-taħlita ta' reazzjoni f'temperatura tal-kamra sakemm ir-reazzjoni titlesta kompletament. Dan il-proċess jista 'jieħu sigħat għal jiem, skont il-kwalità tar-reaġenti u l-kundizzjonijiet tar-reazzjoni.
(3) Iffiltra l-prodott solidu: iffiltra t-taħlita ta 'reazzjoni biex tikseb prodott solidu. Il-prodott jista 'jinħasel b'etanol assolut jew solventi organiċi xierqa oħra, u mbagħad jitnixxef taħt vakwu.
(4) Prodott purifikat: Il-prodott jista 'jiġi ppurifikat permezz ta' kromatografija fuq kolonna jew kristallizzazzjoni biex jinkiseb sulfat ta 'idroġenu Tetrabutylammonium aktar pur.
Għandu jiġi nnutat li s-sigurtà jeħtieġ li tingħata attenzjoni matul it-tħaddim, minħabba li l-aċidu sulfuriku huwa aċidu qawwi, li huwa korrużiv u irritanti. Meta tkun qed tipprepara t-TBHS, għandhom jintlibsu ingwanti protettivi kimiċi u gogils waqt l-immaniġġjar.
3. Reazzjoni ta 'idrossidu ta' tetrabutylammonium u aċidu sulfuriku: Dewweb idrossidu ta 'tetrabutylammonium fl-ilma, żid bil-mod l-aċidu sulfuriku ikkonċentrat u ħawwad, wara li r-reazzjoni tkun kompluta, iffiltra s-solidu u aħsel b'ilma tas-silġ biex tikseb tetrabutylammonium hydrosulfate.
(C4H9)4NOH flimkien ma' H2HEKK4 → (C4H9)4NHHSO4flimkien ma' H2O
Passi speċifiċi huma kif ġej:
(1) Ipprepara s-sistema ta 'reazzjoni: żid ammont xieraq ta' idrossidu tat-tetrabutylammonium solidu f'solvent organiku niexef (bħal dichloromethane), u mbagħad żid bil-mod l-aċidu sulfuriku. Matul ir-reazzjoni, it-temperatura teħtieġ li tinżamm aktar baxxa mit-temperatura tal-kamra, u banju tas-silġ jista 'jintuża biex jikkontrolla t-temperatura.
(2) Ħawwad it-taħlita ta 'reazzjoni: Ħawwad it-taħlita ta' reazzjoni f'temperatura tal-kamra sakemm ir-reazzjoni titlesta kompletament. Dan il-proċess jista 'jieħu sigħat għal jiem, skont il-kwalità tar-reaġenti u l-kundizzjonijiet tar-reazzjoni.
(3) Iffiltra l-prodott solidu: iffiltra t-taħlita ta 'reazzjoni biex tikseb prodott solidu. Il-prodott jista 'jinħasel b'etanol assolut jew solventi organiċi xierqa oħra, u mbagħad jitnixxef taħt vakwu.
(4) Prodott purifikat: Il-prodott jista 'jiġi ppurifikat permezz ta' kromatografija fuq kolonna jew kristallizzazzjoni biex jinkiseb sulfat ta 'idroġenu Tetrabutylammonium aktar pur.
Dawn il-metodi kollha jistgħu jiksbu l-idrosulfat tal-ammonju tetrabutil ta 'purità għolja, iżda jeħtieġ li jagħtu attenzjoni lill-kundizzjoni tar-reazzjoni u l-proċess ta' tħaddim, jevitaw li jipproduċu periklu jew iniġġsu.
Il-proprjetajiet kimiċi tat-Tetrabutylammonium hydrogen sulfate (TBAHS) huma kif ġej:
(1) Solubilità: Il-kimika TBHS tinħall faċilment fl-ilma u f'solventi organiċi (bħal etanol, aċetonitrile u dichloromethane).
(2) Aċidità u alkalinità: TBHS hija sustanza aċiduża dgħajjef li tista 'tirreaġixxi ma' alkali biex tifforma idrossidu tat-tetrabutylammonium.
(3) Proprjetajiet li jnaqqsu l-ossidazzjoni: TBAHS jista 'jaġixxi bħala ossidant u redunt. Meta tirreaġixxi ma 'aġenti li jnaqqsu l-metall (bħal aluminju, żingu), il-ġenerazzjoni ta' gass idroġenu tista 'sseħħ.
(4) Stabbiltà termali: TBAHS huwa faċli biex jiddekomponi f'temperatura għolja (aktar minn 100 grad).
(5) Skambju joniku: TBAHS jista 'jintuża bħala skambjatur ta' katjoni biex jitneħħew joni tal-ammonju, joni tal-potassju, eċċ. mill-ilma.
(6) Proprjetajiet katalitiċi: TBHS jista 'jintuża bħala katalizzatur f'reazzjonijiet ta' sintesi organika, bħal reazzjonijiet ta 'kondensazzjoni ta' aldeidi u ketoni, reazzjonijiet ta 'alkilazzjoni, u reazzjonijiet ta' ossidazzjoni.
(7) Tossiċità: TBHS huwa tossiku u għandu jiġi mmaniġġjat u maħżun b'mod sigur.
Bħala likwidu joniku importanti, Tetrabutylammonium hydrogen sulfate (TBAHS) għandu prospetti wesgħin ta 'applikazzjoni fl-oqsma tas-sinteżi kimika, l-elettrokimika u x-xjenza tal-materjal.
1. Fil-qasam tas-sinteżi organika, bħala skambjatur tal-katjoni u katalizzatur, TBHS jista 'jintuża għal reazzjonijiet ta' kondensazzjoni, reazzjonijiet ta 'alkilazzjoni, reazzjonijiet ta' ossidazzjoni, eċċ ta 'aldehydes u ketoni. Barra minn hekk, TBHS jista 'jintuża wkoll biex jimmobilizza l-katalizzaturi biex ittejjeb l-istabbiltà u l-użu mill-ġdid tal-katalizzaturi.
2. Fil-qasam tal-elettrokimika, TBAHS jista 'jintuża bħala elettrolit u solvent għal sinteżi elettrokimika, ipproċessar elettrokimiku, ħażna elettrokimika u sensuri elettrokimiċi.
3. Fil-qasam tax-xjenza tal-materjal, TBAHS jista 'jintuża biex jipprepara nanomaterjali, kisjiet u materjali polimeri. Barra minn hekk, TBAHS jista 'jintuża wkoll fit-trattament tal-wiċċ tal-metall u kisi kontra l-korrużjoni.
Bl-avvanz kontinwu tax-xjenza u t-teknoloġija u l-espansjoni kontinwa tal-oqsma tal-applikazzjoni, il-prospetti tal-applikazzjoni tat-TBHS se jkunu aktar estensivi. Fl-istess ħin, ir-riċerkaturi se jkomplu jesploraw l-applikazzjoni tiegħu f'diversi oqsma, itejbu l-prestazzjoni u l-effiċjenza tiegħu, u jippromwovu l-proċess ta 'industrijalizzazzjoni tiegħu.