4-Chloropyrazoleyn gyfansoddyn organig gyda CAS 15878-00-9 a fformiwla foleciwlaidd C3H3ClN2. Powdwr gwyn gwyn i lwydaidd, sy'n gyflwr corfforol cyffredin. Ddim yn hydawdd mewn dŵr, ond gall fod yn hydawdd yn y rhan fwyaf o doddyddion organig fel alcoholau, etherau, cetonau, esterau, ac ati. Mae'r nodwedd hon yn ei gwneud yn doddydd da ar gyfer rhai adweithiau cemegol. Mewn cromatograffaeth haen denau, mae 4 cloropyrazol fel arfer yn arddangos un man, sy'n nodi ei burdeb uchel. Mae ei werth Rf (sy'n cynrychioli symudedd y sylwedd rhwng y cyfnodau llonydd a symudol) fel arfer rhwng 0.2 a 0.3. Fel cyfansoddyn cylchol pum aelod sy'n cynnwys clorin a nitrogen, mae gan 4 cloropyrazol sefydlogrwydd cemegol penodol. Nid yw'n hawdd ei ocsidio na'i leihau, ond gall adweithio â rhai adweithyddion o dan amodau penodol. Er enghraifft, gall gael adwaith niwtraleiddio gyda hydrocsidau metel alcali neu asidau, gan gynhyrchu halwynau a dŵr cyfatebol. Yn ogystal, gall hefyd gael adweithiau amnewid niwcleoffilig gyda rhai cyfansoddion organig, gan gynhyrchu cynhyrchion amnewid sy'n cynnwys atomau clorin. Gellir ei ddefnyddio mewn deunyddiau polymer fel rwber synthetig, plastigion a ffibrau.
|
|
|
|
C.F |
C3H3ClN2 |
|
E.M |
102 |
|
M.W |
103 |
|
m/z |
102 (100.0%), 104 (32.0%), 103 (3.2%), 105 (1.0%) |
|
E.A |
C, 35.15; H, 2.95; Cl, 34.58; N, 27.33 |
4-cloropyrazoleyn ganolradd cemegol pwysig sydd ag ystod eang o gymwysiadau mewn gwahanol feysydd, yn enwedig mewn cemeg fferyllol, datblygu plaladdwyr, ac adweithiau catalytig, oherwydd ei strwythur cylch pyrazole unigryw ac eilyddion clorin.
Priodweddau sylfaenol a dulliau synthesis
Mae'n gyfansoddyn organig sy'n cynnwys strwythur pyrazole, gyda fformiwla moleciwlaidd o C4H3ClN2. Mae'r strwythur yn cynnwys cylch pyrazole (cylch heterocyclic nitrogen â phum aelod) ac atom clorin sydd wedi'i leoli yn 4ydd safle'r cylch. Mae ganddo sefydlogrwydd da a phriodweddau cemegol unigryw, sy'n ei gwneud yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn sawl maes.
Mae yna lawer o ddulliau synthesis, gan gynnwys dull pyrazole clorid, dull adwaith halogenaidd, dull clorineiddio electrolytig, a dull amoniwm clorid. Mae gan bob un o'r dulliau hyn eu manteision a'u hanfanteision eu hunain, ac mae dewis llwybr synthesis priodol yn gofyn am ystyriaeth gynhwysfawr o ffactorau megis argaeledd deunyddiau crai, rheoli amodau adwaith, purdeb cynhyrchion, ac effeithiau amgylcheddol wrth gynhyrchu.
Cymwysiadau posibl ym maes sbeisys
Er bod ei gymhwysiad uniongyrchol ym maes sbeisys yn gymharol gyfyngedig, mae ei botensial mewn synthesis ac addasu cemegol yn darparu syniadau newydd ar gyfer datblygu sbeis.
(1) Canolradd ar gyfer synthesis sbeis
Fel cyfansoddyn sy'n cynnwys strwythur pyrazole, mae ganddo weithgaredd biolegol posibl a sefydlogrwydd cemegol, sy'n ei gwneud yn ganolradd bwysig mewn synthesis sbeis. Trwy gyfres o adweithiau cemegol megis esterification, amination, a alkylation, gellir trosi 4-cloropyrazol yn gyfansoddion ag aroglau penodol. Efallai bod gan y cyfansoddion hyn nodweddion arogl unigryw a gellir eu defnyddio i baratoi sbeisys a hanfod amrywiol.
Er enghraifft, trwy adweithiau esterification, gellir ffurfio esterau trwy adweithio â chyfansoddion alcohol, sydd fel arfer yn arddangos nodweddion arogl gwahanol fel aroglau ffrwythau, blodau neu laswellt. Yn ogystal, gall 4-cloropyrazol hefyd adweithio â chyfansoddion amin i ffurfio cyfansoddion amid trwy adweithiau amination, a allai fod ag aroglau mwy cymhleth a pharhaus.
(2) Addasydd sbeis
Yn ogystal â gwasanaethu fel canolradd synthetig, gellir ei ddefnyddio hefyd fel addasydd persawr. Trwy gyflwyno strwythurau, gellir newid nodweddion arogl a dyfalbarhad y sbeisys gwreiddiol. Er enghraifft, gall ei adweithio â rhai cyfansoddion sbeis gynhyrchu cyfansoddion â nodweddion arogl newydd, a allai fod ag aroglau cyfoethocach neu fwy unigryw.
Yn ogystal, gall ei gyflwyno hefyd wella sefydlogrwydd sbeisys. Oherwydd ei sefydlogrwydd cemegol rhagorol, gall helpu i amddiffyn moleciwlau sbeis rhag ffactorau niweidiol megis ocsidiad a hydrolysis, a thrwy hynny ymestyn oes silff a bywyd gwasanaeth sbeisys.
(3) Cludwr sbeis
Gellir ei ddefnyddio hefyd fel cludwr ar gyfer sbeisys. Oherwydd ei hydoddedd a'i wasgaredd penodol, gall wasgaru moleciwlau persawr yn gyfartal yn y cludwr, a thrwy hynny wella effeithlonrwydd rhyddhau a dyfalbarhad persawr. Yn ogystal, gall ei gyflwyno hefyd wella perfformiad synhwyraidd sbeisys, gan eu gwneud yn fwy cain, meddal a pharhaol.
Enghreifftiau cais ym maes sbeisys
Oherwydd yr enghreifftiau penodol cyfyngedig o'i gymhwysiad ym maes sbeisys, bydd y trafodaethau damcaniaethol canlynol yn seiliedig ar ei briodweddau cemegol a'i gymwysiadau posibl. Nod yr enghreifftiau hyn yw dangos cymwysiadau ac effeithiau posibl4-cloropyrazoleym maes persawr.
(1) Synthesis o hanfod ffrwythau
Gan dybio bod angen i ni syntheseiddio hanfod ag arogl ffrwythau cryf, gallwn ystyried ei ddefnyddio fel canolradd synthetig. Yn gyntaf, gallwn ei esterio â chyfansoddyn alcohol gydag arogl ffrwythau i gynhyrchu cyfansoddion ester ag arogl ffrwythau. Yna, gallwn gymysgu a pharatoi'r cyfansoddyn ester hwn gyda chyfansoddion blas eraill, ac yn olaf cael hanfod gydag arogl ffrwythau cyfoethog.
Er enghraifft, gallwn ei esterify gyda butanol i gynhyrchu 4-chloropyrazol butyrate. Efallai y bydd gan y cyfansoddyn ester hwn nodweddion arogl tebyg i bananas neu afalau. Yna, gallwn gymysgu a chymysgu'r cyfansoddyn ester hwn gyda chyfansoddion blas citral, geraniol a blas eraill i gael hanfod gydag arogl ffrwythau cryf.
(2) Addasu hanfod blodeuog
Tybiwch fod angen i ni addasu hanfod blodeuog presennol i wella ei nodweddion arogl a gwydnwch. Gallwn ystyried ei ddefnyddio fel addasydd. Yn gyntaf oll, gallwn ei adweithio â rhai cydrannau o hanfod blodau i gynhyrchu cyfansoddion â nodweddion arogl newydd. Yna, gallwn gymysgu a chymysgu'r cyfansoddion newydd hyn â'r hanfod blodeuog gwreiddiol, ac yn olaf cael yr hanfod blodeuog wedi'i addasu.
Er enghraifft, gallwn ei adweithio â ffenylethanol i gynhyrchu ester phenethyl 4-cloropyrazol. Efallai y bydd gan y cyfansoddyn hwn nodweddion arogl tebyg i jasmin neu rosyn. Yna, gallwn gymysgu a chymysgu'r cyfansawdd hwn gyda'r hanfod blodeuog gwreiddiol i wella nodweddion arogl a dyfalbarhad hanfod.
(3) Datblygu cludwyr sbeis
Gan dybio bod angen i ni ddatblygu math newydd o gludwr sbeis i wella effeithlonrwydd rhyddhau a dyfalbarhad sbeisys. Gallwn ystyried ei ddefnyddio fel un o brif gydrannau'r cludwr. Yn gyntaf, gallwn ei gymysgu a'i adweithio â deunydd cludo addas (fel cyclodextrin, polymer, ac ati) i gynhyrchu deunydd cludo â strwythur penodol. Yna, gallwn gymysgu ac arsugniad y deunydd cludwr hwn gyda moleciwlau persawr i gael cynhyrchion persawr yn y pen draw gyda rhyddhau a dyfalbarhad effeithlon.
Er enghraifft, gallwn ei adweithio â - cyclodextrin i gynhyrchu ei - cyclodextrin wedi'i addasu. Efallai y bydd gan y cyclodextrin addasedig hwn briodweddau arsugniad a rhyddhau gwell. Yna, gallwn gymysgu ac arsugniad y cyclodextrin addasedig hwn gyda moleciwlau persawr i gael cynnyrch persawr yn y pen draw gyda rhyddhau effeithlon a dyfalbarhad.
Mae'r canlynol yn ddulliau synthesis labordy cyffredin ar gyfer4-cloropyrazole:
Dull 1:
H2N Pyrazole+Cl- → C3H3ClN2
Yn eu plith, mae H2N Pyrazole yn cynrychioli pyrazole, ac mae Cl - yn cynrychioli sodiwm clorid.
Paratowch yr adweithyddion gofynnol: pyrazole, sodiwm clorid, asid sylffwrig, a dŵr.
Cymysgwch pyrazole a sodiwm clorid gyda'i gilydd, ychwanegwch swm priodol o asid sylffwrig a dŵr, a'i droi'n gyfartal.
Cynhesu'r cymysgedd i dymheredd addas, adweithio am amser penodol, ac yna defnyddio TLC i ganfod y broses adwaith. Pan fydd y pwyntiau deunydd crai yn diflannu, rhowch y gorau i wresogi.
Ychwanegu swm priodol o ddŵr, addasu'r pH i niwtral gyda hydoddiant sodiwm hydrocsid, ac yna echdynnu ag ether.
Mae'r hydoddiant echdynnu yn cael ei sychu â sodiwm sylffad anhydrus, wedi'i hidlo, ac mae'r toddydd yn cael ei nyddu'n sych i gael y cynnyrch crai.
Puro gan ddefnyddio cromatograffaeth colofn gel silica i gael y cynnyrch pur.
Dull 2:
C3H4N2O + Cl- → C3H3ClN2 + H2O
Yn eu plith, mae 4-OH Pyrazole yn cynrychioli 4-hydroxypyrazole, Cl - yn cynrychioli asiant clorineiddio, ac mae H2O yn cynrychioli dŵr.
Paratowch yr adweithyddion gofynnol: 4-hydroxypyrazole, asiantau clorineiddio (fel sodiwm clorid neu botasiwm clorid), toddyddion organig (fel ether neu clorofform).
Cymysgwch 4-hydroxypyrazole gydag asiant clorineiddio, ychwanegu swm priodol o doddydd organig, a'i droi'n gyfartal.
Cynhesu'r cymysgedd i dymheredd addas, adweithio am amser penodol, ac yna defnyddio TLC i ganfod y broses adwaith. Pan fydd y pwyntiau deunydd crai yn diflannu, rhowch y gorau i wresogi.
Ychwanegu swm priodol o ddŵr, addasu'r pH i niwtral gyda hydoddiant sodiwm hydrocsid, ac yna echdynnu ag ether.
Mae'r hydoddiant echdynnu yn cael ei sychu â sodiwm sylffad anhydrus, wedi'i hidlo, ac mae'r toddydd yn cael ei nyddu'n sych i gael y cynnyrch crai.
Puro gan ddefnyddio cromatograffaeth colofn gel silica i gael y cynnyrch pur.
Mae Pyrazole, fel nitrogen â phum aelod- sy'n cynnwys cyfansoddyn heterocyclic, wedi dod yn fan cychwyn ymchwil mewn cemeg heterocyclic ers ei synthesis cyntaf ar ddiwedd y 19eg ganrif oherwydd ei weithgaredd biolegol unigryw a'i allu i gydgysylltu. Mae darganfod ac optimeiddio deilliadau pyrazole clorinedig (fel 4-cloropyrazole) nid yn unig wedi hyrwyddo datblygiad cemeg feddyginiaethol, ond hefyd wedi dangos gwerth sylweddol mewn meysydd megis gwyddor deunyddiau a chemeg cydlynu.
Ym 1883, synthesodd y cemegydd Almaeneg Ludwig Knorr ddeilliadau pyrazole yn gyntaf trwy gyddwyso ffenylhydrazine ag asetasetad ethyl (Ber. Dtsch. Chem. Ges., 1883), gan osod y sylfaen ar gyfer synthesis heterocyclic. Mae diffyg detholusrwydd mewn adweithiau clorineiddio pyrazole cynnar ac yn aml maent yn arwain at gymysgeddau a amnewidiwyd gan drichloro 3,4,5.
Ym 1910, ceisiodd tîm o Ffrainc glorineiddio pyrazole yn uniongyrchol â nwy clorin, ond oherwydd adwaith treisgar, dadelfenodd y cynnyrch a dim ond ychydig bach o gyfansoddyn monoclorinedig a gafodd ei ynysu.
Ym 1936, cynigiodd y cemegydd Prydeinig Robert Robinson ddamcaniaeth effeithiau electronig, gan nodi bod 4ydd safle pyrazole yn fwy agored i ymosodiadau electroffilig oherwydd effaith tynnu electronau atom nitrogen.
In 1952, a US team used thionyl chloride (SO ₂ Cl ₂) to react at 0 ° C and for the first time obtained 4-chloropyrazole with high selectivity (>80%). Gan ddefnyddio cipio canolradd - canfod presenoldeb halen cloropyrazolium N- gan NMR, gan gadarnhau bod ïonau clorid yn ymosod yn ffafriol ar y safle 4-carbon. Gall ychwanegu swm catalytig o DMF mewn rheolaeth adwaith ochr atal sgil-gynhyrchion polyclorinedig
Ym 1969, datblygodd Pfizer y cyffur gwrthlidiol pyrazole Phenylbutazone gan ddefnyddio 4-cloropyrazole fel rhagflaenydd
Yn y 1980au, fe wnaeth 4-cloromodification wella'n sylweddol dreiddiad pilen cyffuriau sulfonamide
Ym 1995, defnyddiwyd 4-cloropyrazole fel ligand bidentate i adeiladu'r MOF cyntaf yn seiliedig ar pyrazole gydag ïonau copr. Dangosodd ei gyfadeilad palladium berfformiad rhagorol mewn cyplu Suzuki
Yn 2015, datblygodd tîm o Japan ddull electrocemegol rhydd o doddydd gyda chyfradd defnyddio atomig o 95%
Yn 2020, cyflawnodd addasu ensymau halogenaidd cloriniad 4-penodol
Tagiau poblogaidd: 4-chloropyrazole cas 15878-00-9, cyflenwyr, gweithgynhyrchwyr, ffatri, cyfanwerthu, prynu, pris, swmp, ar werth