Dietilaminosulfur trifluorīds, parasti saīsināts kā dast, CAS 38078-09-0, molekulārā formula C4H10F3NS, ir brūngani dzeltens šķidrums. Šķīst lielākajā daļā nepolāro organisko šķīdinātāju, ko parasti izmanto CH2CL2, CHCL3 un CCL4. Tas ir plaši izmantots fluorinējošs reaģents organiskajā sintēzē. Tas pieder (dialkylamino) sēra trifluorīdu saimei. Dast ir nukleofīls fluorinējošs reaģents, kas var pārveidot hidroksil savienojumus monofluorētos savienojumos un aldehīdos un ketonos difluorētās savienojumos, bet ir neefektīvi pret karbonskābju karbonilgrupām un to atvasinājumiem.
|
Ķīmiskā formula |
C4H10F3NS |
|
Precīza masa |
161 |
|
Molekulmasa |
161 |
|
m/z |
161 (100.0%), 163 (4.5%), 162 (4.3%) |
|
Elementārā analīze |
C, 29.81; H, 6.25; F, 35.36; N, 8.69; S, 19.89 |
|
|
|
N- (trimetilsilil) dietilamīnu lēnām nometa pārmērīgi atdzesētā šķidrumā SF4. Pēc reakcijas tika noņemti atlikušie SF4 un blakusprodukta TMSF, un bez vakuuma destilācijas tika iegūts dietilamino sēra trifluorīds ar augstu tīrību. Iepriekš minētā esošā tehnoloģija ir laboratoriskā dast sintēze, kurai nepieciešama augsta tīrība un zema izlaide, savukārt liela mēroga rūpnieciskajai ražošanai nav nepieciešama augsta tīrība, bet gan nepieciešama liela jauda (ražošana virs kilogramu līmeņa), tāpēc šo metodi nevar izmantot liela mēroga dast ražošanai.
1. lietojums:Dietilaminosulfur trifluorīds(Dast) kā efektīvu nukleofīlās fluorēšanas reaģentu ir viegli iegūt, un tā unikālo īpašību dēļ hidroksilgrupa, karbonilgrupa un citos aspektos to plaši izmanto organiskās ķīmiskās reakcijās.
2. lietojums: organiskiem fluorīdiem ir plašs pielietojums biomedicīnā.
3. lietojums: Dietilamino sēra trifluorīds (DAST) tiek izmantots kā pretvēža zāļu fluorinējošais līdzeklis un fluorinējošais līdzeklis. Piemēram, tas reaģē ar alkoholu, lai iegūtu atbilstošus fluoroalkānus; Reakcija ar acilhlorīdu, lai iegūtu atbilstošu acil fluorīdu; Tas reaģē ar aldehīdu vai ketonu, lai iegūtu dvīņu difluorīdu; Ar sulfoksīdu - fluorosulfīdu oksidē ar perhlorbenzoskābi, lai iegūtu - fluorosulfoksīdu.
Hlorēšanas reakcija: DAST ļoti vieglos apstākļos var pārveidot primāros spirtu attiecīgos fluorīdos. Parasti barība ar - 78oc, lai kavētu sākotnējo eksotermisko procesu, un pēc tam ļautu reakcijai automātiski paaugstināties līdz istabas temperatūrai uz brīdi (1. vienādojums). Lai arī sekundārā alkohola reakcija tiek barota arī ar - 78oc, lai veicinātu reakciju, tā parasti ilgu laiku ir jāuzsilda vai refluksē CH2CL2 (Formula 2, Formula 3). Vairumā gadījumu fluorētu produktu raža ir vidējā līmenī, bet reakcijai ir augsta ķīmiskā selektivitāte, kas ir piemērota daudzfunkcionālu molekulu selektīvai fluorēšanai. Gandrīz tādos pašos apstākļos kā spirtu fluorēšana, dast var pārveidot aldehīdus un ketonus attiecīgos fluorīdos. Turpretī to reakcijas temperatūra ir augstāka nekā alkohola līmenim; Aldehīdu reakcijas apstākļi ir maigāki nekā ketoni. Piemēram, aldehīdus var apstrādāt ar gājienu zemā temperatūrā vai istabas temperatūrā, lai iegūtu atbilstošos fluorīdus (Formula 4, Formula 5). Tomēr ketoni ilgstoši jāuzsilda ar gājienu, lai iegūtu atbilstošu difluorīdu (Formula 6).
Dietilamīna sēra trifluorīds (DAST) ar ķīmisko formulu C4H10F3NS ir parasti lietots fluorinējošs reaģents, kam ir nozīmīga loma dažādās jomās, piemēram, organiskā sintēze, farmācijas pētījums un attīstība, kā arī materiālu zinātne.
1,
Fluorēšanas reakcija
Alkohola hidroksilfluorīds
Dast var pārveidot alkohola hidroksilgrupas atbilstošos fluorētos savienojumos. Organiskajā sintēzē alkohola savienojumi ir biežāk sastopami. Izmantojot fluorēšanas efektu, molekulā var ievadīt fluora atomus, tādējādi mainot tā fizikālās un ķīmiskās īpašības. Piemēram, narkotiku sintēzē fluora atomu ieviešana alkohola starpproduktos var uzlabot zāļu aktivitāti, metabolisma stabilitāti vai mainīt tā farmakokinētiskās īpašības. Reakcijas mehānisms ir tāds, ka DAST vispirms veido starpposma stāvokli ar spirta hidroksilgrupu un ģenerē ūdeņraža fluora molekulu. Pēc tam fluora anjonu nukleofiliski uzbrūk hidroksilogļa atomam caur SN1 vai SN2, izveidojot monofluorētu savienojumu. Taukainus un aromātiskos primāros, sekundāros un terciāros spirtus var efektīvi pārveidot par atbilstošiem fluora savienojumiem. Reakcijā parasti tiek izmantoti šķīdinātāji, piemēram, dihlormetāns un monofluorotrichlormetāns, un hidroksilgrupu aizstāšanu parasti veic zemākā temperatūrā (piemēram, -78 grādi).
Aldehīdu un ketonu fluorēšana
Dietilaminosulfur trifluorīdsvar pārveidot aldehīdus un ketonus difluoro savienojumos. Aldehīdi un ketoni ir svarīgas funkcionālās grupas organiskajā sintēzē, un to pārveidošana par difluoro savienojumiem var sintezēt organiskās molekulas ar īpašām īpašībām.
Šiem difluoro savienojumiem var būt potenciāls pielietojums tādās jomās kā materiālu zinātne un zāļu izstrāde. Piemēram, difluoro funkcionālo grupu ieviešana var regulēt molekulu elektronisko struktūru un telpisko konfigurāciju, sintezējot materiālus ar īpašām optiskām vai elektriskām īpašībām. Reakcijā karbonilgrupu aizstāšana parasti tiek veikta ar 0 grādu -40 grādiem.
Citu funkcionālo grupu fluorēšana
Dast var arī reaģēt ar acilhlorīdiem, lai iegūtu atbilstošus acil fluorīdus, reaģēt ar sulfoksīdiem, lai iegūtu - fluorotioeterus, un pēc tam oksidējiet ar hlorbenzoskābi, lai iegūtu - fluorosulfoksīdus. Šie fluorētie produkti var kalpot kā svarīgi starpprodukti organiskajā sintēzē, lai izveidotu sarežģītākas organiskās molekulas. Piemēram, acil fluorīds var vēl vairāk piedalīties amidācijas reakcijās, lai sintezētu dažādus amīdu savienojumus; Alfa fluorotioetherus un alfa fluorosulfoksīdus var izmantot, lai sintezētu sēru saturošus fluoru saturošus savienojumus ar īpašu bioloģisko aktivitāti.
Zāļu starpproduktu sintēze
Dast var kalpot par svarīgu starpposmu narkotiku sintēzē. Zāļu izstrādes procesā ir nepieciešams sintezēt dažādus starpproduktus ar īpašām struktūrām un aktivitātēm, un pēc tam, izmantojot turpmākas reakcijas, mērķa zāļu molekulas jākonstruē. DAST var nodrošināt efektīvu ceļu zāļu starpproduktu sintēzei, izmantojot tā fluorēšanu, aizstāšanu un citas reakcijas. Piemēram, noteiktu pretvēža un pretvīrusu zāļu sintēzē DAST var ieviest fluora atomus vai izveidot specifiskas funkcionālās grupas, lai sintezētu zāļu starpproduktus ar potenciālu bioloģisko aktivitāti. Šos starpproduktus var vēl optimizēt struktūrai un pārbaudīt aktivitāti, galu galā izraisot narkotiku attīstību ar labu efektivitāti un drošību.
Fluorētas pretvēža zāles
Dast izmanto kā pretvēža zāļu fluorinējošu līdzekli. Pretvēža zāļu izstrādē fluora atomu ieviešana zāļu molekulās var mainīt zāļu fizikāli ķīmiskās īpašības, metabolisma ceļus un bioloģisko aktivitāti. Fluora atomu ieviešana var uzlabot saistīšanās afinitāti starp zālēm un mērķiem, uzlabot zāļu stabilitāti un selektivitāti un tādējādi uzlabot zāļu pretvēža aktivitāti. Piemēram, noteiktas fluoru saturošas pretvēža zāles ir uzrādījušas labāku efektivitāti un zemāku toksicitāti klīniskajos pētījumos. Dast var efektīvi ieviest fluora atomus pretvēža zāļu molekulās, nodrošinot spēcīgu instrumentu pretvēža zāļu izstrādei.
Optoelektronisko materiālu sintēze
Dast molekulārajai struktūrai ir īpašas optiskās un elektriskās īpašības, padarot to plaši piemērojamu optoelektronisko materiālu jomā. Organiskos optoelektroniskos materiālus ar īpašām optiskām un elektriskām īpašībām var sintezēt, izmantojot organiskas sintēzes reakcijas, kas saistītas ar dast. Piemēram, var sintezēt organiskās molekulas ar fluorescenci, elektroluminiscenci vai nelineārām optiskajām īpašībām, kuras var izmantot, lai sagatavotu optoelektroniskās ierīces, piemēram, organiskās gaismas diodes (OLED), organiskās saules baterijas un optiskos slēdžus. OLED ierīcēs fluorētas organiskās molekulas ar īpašām struktūrām var izmantot kā luminiscējošus materiālus vai lādēšanas transporta materiālus, lai uzlabotu ierīces gaismas efektivitāti, spilgtumu un stabilitāti.
Funkcionālā materiāla modifikācija
Dast var izmantot arī esošo funkcionālo materiālu modificēšanai. Ieviešot fluora atomus vai fluoru saturošas funkcionālās grupas funkcionālo materiālu virsmā vai molekulārajā struktūrā, var mainīt virsmas īpašības, hidrofilitāti, hidrofobitāti, ķīmisko stabilitāti un citas materiālu īpašības. Piemēram, polimēru materiālu modifikācijā fluora atomu ieviešana var uzlabot ķīmiskās korozijas izturību, laika apstākļu izturību un zemu virsmas enerģiju polimērā, padarot polimēra materiālu labāku pašattīrīšanos un anti-saķeres īpašības. Šiem modificētajiem funkcionālajiem materiāliem ir plašas piemērošanas iespējas tādās jomās kā aviācijas un kosmosa, automobiļu ražošana un elektroniskais iepakojums.
Pesticīdu sintēze
Pesticīdu sintēzē DAST var izmantot, lai sintezētu fluorētus pesticīdus ar īpašu bioloģisko aktivitāti. Fluora atomu ieviešana var mainīt pesticīdu molekulu struktūru, uzlabot to aktivitāti pret kaitēkļiem, patogēniem utt., Vienlaikus potenciāli samazinot to toksicitāti pret ne mērķa organismiem. Piemēram, daži fluoru saturoši insekticīdi un fungicīdi ir parādījuši labāku kontroli un zemāku atlieku līmeni lauksaimniecības ražošanā, kam ir liela nozīme vides aizsardzībai un lauksaimniecības produktu kvalitātei un drošībai. Dast nodrošina efektīvu ķīmisku līdzekļu šo jauno fluorēto pesticīdu sintezēšanu.
Akadēmiskais pētījums
Dast ir svarīgs reaģents akadēmiskajos pētījumos. Pētnieki var izmantot dažādas dast reakcijas īpašības, lai veiktu pētījumus par organisko sintēzes metodoloģiju un izpētītu jaunus reakcijas ceļus un mehānismus. Izpētot dast reakciju, mēs varam iegūt dziļāku izpratni par organisko molekulu reaktivitāti un selektivitāti, nodrošinot teorētisku pamatu organiskās ķīmijas attīstībai. Tikmēr,Dietilaminosulfur trifluorīdsVar izmantot arī organisko molekulu sintezēšanai ar īpašām struktūrām un īpašībām, nodrošinot paraugus un modeļa savienojumus pētījumiem tādās disciplīnās kā fiziskā ķīmija un bioķīmija.
Dietilaminosulfur trifluorīdsir svarīgs nukleofīls fluorinējošs reaģents. Tās galvenā funkcija ir pārveidot tādas funkcionālās grupas kā hidroksilgrupa un karbonils fluorētos atvasinājumos, izmantojot selektīvas fluorēšanas reakcijas, un to plaši izmanto medicīnas, pesticīdu un materiālu zinātnes jomā. No četriem aspektiem tiks izskaidrots šāds: reakcijas veids, darbības apstākļi, lietojumprogrammu lauki un drošības noteikumi.
Tipiski reakcijas veidi un darbības apstākļi
Spirtu fluorēšana
Dast var pārveidot primāros un sekundāros spirtu monofluorīdos, un reakcijas apstākļi mainās atkarībā no alkohola veida:
Primārie spirti:Reaģentus pievieno -78 grādos, lai nomāktu sākotnējo eksotermisko reakciju, un pēc tam temperatūru paaugstina līdz istabas temperatūrai, lai pabeigtu reakciju. Piemēram, konvertējot n-butanolu uz 1-fluorobutānu, raža var sasniegt 75% -85%, ja reaģentus pievieno zemā temperatūrā.
Sekundārie spirti:Reaģenti jāpievieno -78 grādos un pēc tam refluksē dihlormetānā vai karsē līdz 40-60 grādiem, lai veicinātu reakciju. Piemēram, cikloheksanola fluorēšanai nepieciešama refluksēšana 6 stundas ar ražu aptuveni 60%-70%.
Galvenais punkts:Temperatūras kontrole var samazināt racemizācijas risku un ir piemērota hirālo molekulu sintēzei.
Aldehīdu un ketonu dihidrofluorēšana
Dast pārveido aldehīdus un ketonus dihalīdos, un reakcijas temperatūra ir saistīta ar substrāta aktivitāti:
Aldehīds:Reakciju var pabeigt zemā temperatūrā (0 grādi līdz istabas temperatūrai). Piemēram, benzaldehīda ārstēšana ar dast iegūst benzodifluorometil ketonu ar ražu 90%.
Ketons:Tas ir jāuzsilda līdz 50-80 grādiem vai jāizstiepj reakcijas laiks. Piemēram, cikloheksanona fluorēšanai ir nepieciešama reakcija 50 grādos 12 stundas ar ražu aptuveni 70%.
Galvenais punkts:Ketoniem ir zemāka reaktivitāte nekā aldehīdiem, un temperatūra un reakcijas laiks ir jāoptimizē.
Karbonskābes atvasinājumu aminēšana
Jaunākie pētījumi ir izstrādājuši dast mediētu sintēzes stratēģiju amīda veidošanai bez bāzes:
Nosacījumi:Dihlormetānā istabas temperatūrā reaģē vienāda molārā daudzuma karbonskābes, amīna un dast reaģenti.
Priekšrocības:Piemērojami alifātisko/arilkarbonskābju un primāro, sekundāro un elektronu deficītu amīnu fluorēšanai, kas veiksmīgi piemēroti tādu komerciālu zāļu kā leflunomīda un ilikizīna vēlīnā modifikācijai.
Gadījums:Acilamīdi veidojas no taukskābēm un anilīna dast katalīzē, ar ražu 85%-90%, un starpposma atdalīšana nav nepieciešama.
Pieteikuma zonas un piemēri
Farmaceitiskā starpposma sintēze
Dast ir galvenais sintētiskais līdzeklis fluorētām zālēm:
Antidepresanti: fluoksetīna (ProzAC) sānu ķēdes fluorēšana ir atkarīga no fluorīna atomiem, izmantojot alkoholu fluorēšanu, lai uzlabotu lipīdu šķīdību un asiņu smadzeņu barjeras iespiešanos narkotikām.
Pretvīrusu zāles: Dast izmanto ketonu dihidrofluorēšanai lopinavīra sintēzē, uzlabojot molekulas stabilitāti.
Pesticīdu aktīvo komponentu modifikācija
Fluora atomu ieviešana var ievērojami uzlabot pesticīdu bioloģisko aktivitāti:
Herbicīdi: fenoksietiķskābes herbicīdu hidroksilgrupas aizstāšana ar fluoru var samazināt augsnes sadalīšanās ātrumu un pagarināt efektivitāti.
Insekticīdi: aldehīdu un ketonu dast-mediēta fluorēšana var radīt fluorētus piretroīdus, palielinot kukaiņu nervu sistēmas toksicitāti par 30%-50%.
Funkcionalizācija materiālu zinātnē
Dast izmanto fluorētu funkcionālo materiālu sagatavošanai:
Šķidrie kristāla materiāli: ar fluorinējošiem cikloheksāna atvasinājumiem var regulēt šķidro kristālu fāzes pārejas temperatūru un dielektrisko anizotropiju.
Virsmaktīvās vielas: fluorētu alkilķēžu ieviešana var samazināt virsmas spraigumu un uzlabot mitrināšanas īpašības.
Drošības darbības procedūras un uzglabāšanas prasības
Reakcijas drošības kontrole
Ventilācijas prasības: Visas operācijas jāveic tvaika nosūcējā, lai izvairītos no dast tvaiku ieelpošanas (viršanas temperatūra 30-32 grādos).
Temperatūras kontrole: spirtu fluorēšanai nepieciešama zema temperatūras vanna (-78 grāds), lai neļautu reakcijai kļūt ārpus kontroles.
Šķīdinātāju atlase: Priekšroc RAKSTĪŠANA, PROMENTE NEPOLĒTIE SILVETI, piemēram, dihlormetāns un hloroforma, izvairoties no sajaukšanas ar ūdeni vai spirtiem.
Personīgais aizsardzības aprīkojums
Aizsardzības apģērbs: valkājiet ķīmiski izturīgus laboratorijas mēteļus, cimdus (nitrila gumijas vai polivinilspirts) un aizsargbrilles.
Elpceļu aizsardzība: nēsājiet organisko tvaika filtra kārbu, ja ventilācija nav pietiekama.
Uzglabāšana un atkritumu apglabāšana
Uzglabāšanas apstākļi: Uzglabāt, kas noslēgts vidē ar 2-8 grādiem, piepildīts ar argonu, lai novērstu oksidāciju, un turētu prom no siltuma avotiem un ugunsdzēsības avotiem.
Atkritumu apglabāšana: Dast Atkritumu šķidrums ir jāitralizē ar sārmainu šķīdumu un jāuztic profesionālai institūcijai apstrādei, un tos nedrīkst tieši izvadīt.
Turpmākie attīstības virzieni
Zaļais ķīmiskais process
Lai samazinātu šķīdinātāja izmantošanu un atkritumu radīšanu, jonu šķidrumos attīstīt zemas toksicitātes un pārstrādājamas fluorēšanas sistēmas, piemēram, dast katalītisko reakciju.
Jauna reakcijas attīstība
Izpētiet dast reakcijas fotokatalītiskos vai elektroķīmiskos apstākļos, lai paplašinātu tā pielietojuma jomu sarežģītā molekulu sintēzē.
Rūpnieciskā mēroga palielināšanas tehnoloģija
Optimizējiet nepārtrauktu plūsmas reaktoru projektēšanu, lai uzlabotu garā reakciju efektivitāti un drošību liela mēroga ražošanā.
Populāri tagi: dietilaminosulfur trifluorīds CAS 38078-09-0, piegādātāji, ražotāji, rūpnīca, vairumtirdzniecība, pirkšana, cena, beztaras, pārdošana