4-(4-nitrofenüül)asoresortsinool, tuntud ka kui 4-(4-nitrofenüül)-1,2-dihüdroksübenseen, on sünteetiline orgaaniline ühend, mis kuulub asoareenide klassi. Seda iseloomustab nitrofenüülrühma olemasolu, mis on aso(-N=N-) sideme kaudu seotud resortsinooli (1,3-dihüdroksübenseen) fragmendi 4. positsiooniga. See ainulaadne struktuur annab molekulile selged keemilised ja füüsikalised omadused.
Selles sisalduv nitrorühm (-NO2) aitab kaasa selle polaarsusele, lahustuvusele polaarsetes lahustites ja potentsiaalile elektronide aktseptorina keemilistes reaktsioonides. Asoside seevastu on tuntud oma stabiilsuse poolest ja võib osaleda erinevates orgaanilistes transformatsioonides, sealhulgas redutseerimis-, oksüdatsiooni- ja asendusreaktsioonides.
See ühend leiab rakendusi erinevates valdkondades, sealhulgas värvaine vaheühendina, keerukamate orgaaniliste molekulide sünteesi eelkäijana ja potentsiaalselt funktsionaalsete materjalide väljatöötamisel tänu oma ainulaadsetele elektroonilistele ja optilistele omadustele. Lisaks muudavad selle struktuuriomadused selle huvitavaks orgaanilise keemia uurimisobjektiks, eriti asokeemia ja heterotsüklilise sünteesi valdkondades.
|
|
|
|
Keemiline valem |
C12H9N3O4 |
|
Täpne missa |
259.06 |
|
Molekulmass |
259.22 |
|
m/z |
259.06 (100.0%), 260.06 (13.0%), 260.06 (1.1%) |
|
Elementaaranalüüs |
C, 55.60; H, 3.50; N, 16.21; O, 24.69 |
Magneesiumi määramise keemiline reaktiiv
Tundlikkus ja täpsus: see toimib ülitundliku reaktiivina magneesiumiioonide määramiseks erinevates keemilistes ja bioloogilistes proovides. See muudab selle oluliseks tööriistaks analüütilises keemias, eriti kvantitatiivse analüüsi jaoks.
Mitte{0}}vesipõhise tiitrimise indikaator: lisaks4-(4-nitrofenüül)asoresortsinooltoimib indikaatorina mitte-vesipõhises tiitrimisprotsessis, suurendades selliste mõõtmiste täpsust ja täpsust.
Adsorptsiooni indikaator
Visuaalne indikaator: see toimib adsorptsiooniindikaatorina, mis võimaldab visuaalselt tuvastada adsorptsiooniprotsesside muutusi, mis on paljudes analüütilistes ja ettevalmistavates tehnikates üliolulised.
Mitmekülgsus: selle kasutamine adsorptsiooniindikaatorina rõhutab selle laialdast rakendatavust valdkondades, kus adsorptsiooninähtuste jälgimine on hädavajalik.
Magneesiumi tuvastamine bioloogilistes süsteemides
Magneesiumi tuvastamise reagendina saab seda kasutada magneesiumitaseme kvantifitseerimiseks bioloogilistes proovides, nagu seerumi-, plasma- või koeekstraktid. Magneesium on paljude bioloogiliste protsesside, sealhulgas närvifunktsiooni, lihaste kokkutõmbumise ja energia tootmise jaoks oluline mineraal, mistõttu on selle täpne kvantifitseerimine biomeditsiinilistes uuringutes ja kliinilises diagnostikas ülioluline.
Roll analüütilistes tehnikates
Ühendi kasutamine indikaatorina tiitrimisel ja muudes analüütilistes protseduurides võib hõlbustada tundlikumate ja selektiivsemate analüüside väljatöötamist erinevate analüütide tuvastamiseks ja kvantifitseerimiseks bioloogilistes proovides. See võib olla eriti oluline farmakoloogia, toksikoloogia ja keskkonnaseire valdkonnas.
Uudsete rakenduste potentsiaal
Hiljutised uuringud on keskendunud fotokroomsete vedelkristallühendite väljatöötamisele, sealhulgas asoühenditest nagu 4-(4-nitrofenüül)asresortsinool saadud ühenditele. Nendel materjalidel on ainulaadsed omadused, mis muudavad need teabesalvestuse, optiliste lülitite ja andurite jaoks atraktiivseks. Kuigi need rakendused põhinevad peamiselt nende füüsikalistel ja optilistel omadustel, on nende potentsiaalne integreerimine biomeditsiinilistel eesmärkidel bioloogilistesse süsteemidesse või seadmetesse käimasolevate uuringute valdkond.
Ühtlase hapnikuvioletse keemiline valem on C12H9N3O4, molekulmassiga 259,22 ja sulamistemperatuuriga tavaliselt 195-200 ºC. Valmistamisprotsess hõlmab tavaliselt p-nitroaniliini ja 1,3-fenüüldiooli reaktsiooni. Täpsemalt, teatud kogus p-nitroaniliini lahustatakse kuumas kontsentreeritud vesinikkloriidhappes, jahutatakse ja seejärel lisatakse tilkhaaval lämmastikhapet sisaldav küllastunud vesilahus, et tekitada diasooniumsoolasid. Seejärel laske sellel diasooniumsoola lahusel reageerida 1,3-fenüleendiooli ja lahjendatud aluselise lahusega, et saada ühtlane hapnikviolet. Pärast filtreerimist, kuivatamist ja alkoholi ümberkristallimist see4-(4-nitrofenüül)asoresortsinoolvõib saada kõrge puhtusastmega.
Peamine eesmärk
1. Tundlik reaktiiv magneesiumi mõõtmiseks
Tundliku reagendina kasutatakse seda laialdaselt magneesiumi määramiseks. Keemilises analüüsis võib see moodustada magneesiumiioonidega spetsiifilisi komplekse ning magneesiumi sisaldust proovis saab täpselt ja kiiresti tuvastada selliste meetoditega nagu värvimuutus või spektraalmõõtmine. See meetod pole mitte ainult väga tundlik, vaid ka hõlpsasti kasutatav, mistõttu seda kasutatakse laialdaselt sellistes valdkondades nagu geoloogiline uurimine, keskkonnaseire ja toiduanalüüs.
2. Mittevesipõhine tiitrimise indikaator
Samuti mängib see olulist rolli mitte{0}}vesipõhises tiitrimises. Tiitrimisprotsessi ajal saab seda kasutada indikaatorina, mis näitab tiitrimise lõpp-punkti värvimuutuste kaudu. Tänu ilmsele värvimuutusele ja hõlpsale jälgimisele parandab see tiitrimise täpsust ja efektiivsust. Lisaks on sellel hea lahustuvus ja stabiilsus teatud kindlates mitte--vesilahustites, mistõttu on see asendamatu näitaja mitte-vesipõhises tiitrimises.
3. Asobenseeni fotokroomsete vedelkristallühendite valmistamine
Seda saab kasutada ka asobenseeni fotokroomse vedelkristallühendi valmistamiseks. See ühend läbib valguskiirguse mõjul pöörduva cis-trans-isomerisatsiooni, millel on fotokroomsed omadused. Samal ajal on sellel ka vedelkristalli omadused, mistõttu on sellel potentsiaalne rakendusväärtus teabe salvestamise valdkonnas. Asobenseenil põhinevad vedelkristallid on viimastel aastatel pälvinud laialdast tähelepanu ja uurimistööd tänu nende ainulaadsetele fotoindutseeritud cis-trans-isomeersetele omadustele. Ühe olulise toorainena selliste vedelkristallühendite valmistamiseks pakub see tugevat tuge optilise salvestamise, optilise holograafia tehnoloogia ja optilise teabe töötlemise arendamisel.
4. Muud potentsiaalsed rakendused
Lisaks ülalmainitud peamistele kasutusaladele võib sellel olla ka muid potentsiaalseid rakendusväärtusi. Näiteks selle suurepärase optilise jõudluse ja termilise stabiilsuse tõttu võib seda kasutada sellistes valdkondades nagu optilised materjalid ja soojustundlikud materjalid. Lisaks jätkavad inimesed teaduse ja tehnoloogia pideva arenguga isegi hapnikvioleti rakendusvõimaluste uurimist rohkemates valdkondades.
Rakendusnäited ja juhtumianalüüs
1. Kasutamine magneesiumi määramisel
Geoloogilises uurimistöös on magneesiumisisaldus üks olulisi kivimite ja maakide kvaliteedi mõõtmise näitajaid. Kasutades seda magneesiumi mõõtmiseks tundliku reagendina, saab kiiresti ja täpselt tuvastada magneesiumisisalduse kivimites ja maakides. Näiteks geoloogilise uuringu käigus kogusid teadlased mitu kivimiproovi ja mõõtsid proovide magneesiumisisaldust reaktiivide abil. Tulemused näitavad olulisi erinevusi magneesiumisisalduses erinevate kivimiproovide vahel, pakkudes tugevat andmetuge järgnevaks geoloogiliseks analüüsiks ja ressursside hindamiseks.
2. Kasutamine mittevesilahuse tiitrimisel
Mitte--vesipõhises tiitrimises kasutatakse seda laialdaselt ka indikaatorina. Näiteks ravimianalüüsis on teatud ravimi komponendid mitte--vesilahustites hästi lahustuvad, seega on määramiseks vajalik mitte--vesilahusti tiitrimine. Sel hetkel võib see olla indikaator, mis näitab tiitrimise lõpp-punkti värvimuutuste kaudu. Ravimianalüüsis kasutasid teadlased seda indikaatorina, et edukalt määrata ravimikomponentide sisaldus mitte--vesilahustites, pakkudes tugevat tuge ravimite kvaliteedikontrollile.
3. Kasutamine fotokroomsete vedelkristallühendite valmistamisel
Samuti mängib see olulist rolli asobenseeni fotokroomsete vedelkristallühendite valmistamisel. Näiteks teatud uuringus sünteesisid teadlased edukalt fotokroomsete omadustega vedelkristallühendi, kasutades seda ühe toorainena. See ühend võib valguse käes läbida pöörduvaid cis-trans-isomeerseid muutusi, mille tulemuseks on olulised värvimuutused. See avastus pakub uusi ideid ja meetodeid selliste valdkondade arendamiseks nagu optiline salvestamine, optilise holograafia tehnoloogia ja optiline teabetöötlus.
Orgaanilise ühendina on isegi hapnikvioletsel lai kasutusväärtus sellistes valdkondades nagu keemiline analüüs ja materjali ettevalmistamine. Selle kasutamist tundliku reagendina magneesiumi määramisel ja mitte-vesipõhise tiitrimise indikaatorina on laialdaselt tunnustatud ja rakendatud; Vahepeal on näidatud suurt potentsiaali asobenseeni fotokroomsete vedelkristallühendite valmistamisel. Siiski tuleks kasutamise ajal tähelepanu pöörata ka selle ohutusele ja keskkonnaprobleemidele. Tulevikus laienevad teaduse ja tehnoloogia pideva arenguga rakendusvaldkonnad, samuti on vaja pidevalt täiustada tootmisprotsessi ja jõudlust, et kohaneda uute nõudmiste ja väljakutsetega.
Ohutus- ja keskkonnakaalutlused
► Toksilisus
4-(4 - Nitrofenüül)asoresortsinoolil, nagu paljudel asoühenditel, võib olla potentsiaalselt toksiline toime. Nitrorühma ja asorühma peetakse potentsiaalselt ohtlikeks funktsionaalrühmadeks. Ühendi sissehingamine või allaneelamine võib põhjustada hingamisteede ja seedesüsteemi ärritust. Kokkupuude nahaga võib samuti põhjustada allergilisi reaktsioone või ärritust. Pikaajalisel kokkupuutel ühendi kõrge kontsentratsiooniga võib olla tõsisem tervisemõju, nagu maksa- või neerukahjustus. Seetõttu tuleb selle ühendi käitlemisel rakendada asjakohaseid ohutusmeetmeid, nagu kaitseriietuse kandmine ja korralik ventilatsioon.
► Keskkonnamõju
4-(4 - nitrofenüül)asoresortsinooli tootmine ja kõrvaldamine võib avaldada mõju keskkonnale. Sünteesiprotsess võib hõlmata ohtlike kemikaalide kasutamist ja tekitada jäätmeid, mida tuleb keskkonnareostuse vältimiseks korralikult töödelda. Kui ühend satub veekogudesse, võib see avaldada kahjulikku mõju vee-elustikule, kuna mõned asoühendid on teadaolevalt mürgised kaladele ja teistele organismidele. Selle ühendi keskkonnamõju minimeerimiseks tuleks kasutusele võtta säästvad tootmismeetodid ja nõuetekohased jäätmekäitlusstrateegiad.
► Lagunemine ja biolagunevus
4-(4 - nitrofenüül)asoresortsinooli lagunemine keskkonnas on oluline kaalutlus. Nitrorühm ja asorühm võivad olla vastupidavad biolagunemisele, mis tähendab, et ühend võib keskkonnas püsida pikka aega. Kuid teatud tingimustel, näiteks spetsiifiliste mikroorganismide juuresolekul või fotokeemilise kiiritamise korral, võib ühend laguneda. 4-(4 - nitrofenüül)asoresortsinooli lagunemisteede ja biolagunevust mõjutavate tegurite mõistmine on ülioluline selle keskkonnas säilimise hindamisel ja selle ohutu kõrvaldamise strateegiate väljatöötamisel.
Keemilise arengu ajaloos on paljude ühendite avastamine sageli tingitud juhuslikest vaatlustest ja ootamatutest tulemustest. 4-(4-nitrofenüül)asoresortsinooli (üldtuntud kui magneesiumreagent I) avastamisprotsess on tüüpiline juhtum, mis hõlmab mitut valdkonda värvainete keemiast analüütilise keemiani, näidates huvitavat teadusliku avastuse trajektoori.
19. sajandi keskpaigas juhatas värvikeemia sisse oma kuldajastu. 1856. aastal avastas noor Briti keemik William Henry Perkin kogemata esimese sünteetilise värvaine, aniliinvioleti, püüdes sünteesida malaariavastast ravimit kiniini. See juhuslik avastus mitte ainult ei toonud sisse sünteetiliste värvainete uut ajastut, vaid pani ka aluse järgnevale asovärvide avastamisele.
Saksa keemik Johann Peter Gries avastas diasotiseerimisreaktsiooni süstemaatiliselt aastal 1858. See läbimurdeline avastus annab teoreetilise aluse asoühendite sünteesiks.
19. sajandi lõpu ja 20. sajandi alguse värvainete arendamise buumi ajal sünteesisid keemikud tuhandeid asoühendeid. Diasokomponendina on p-nitroaniliin pälvinud palju tähelepanu tänu oma tugevatele elektrone tõmbuvatele omadustele; Sidekomponendiks valitakse sageli resortsinool selle kõrge reaktsioonivõime tõttu. Nende kahe vaheline sidestusreaktsioon tekitab peamiselt 4-(4-nitrofenüül)asoresortsinooli ja samuti tekib väike kogus 2-positsioonis sidestatud isomeere.
20. sajandi alguses, tööstusrevolutsiooni arenedes, seisis analüütiline keemia silmitsi uute väljakutsetega. Traditsioonilised anorgaanilised kvalitatiivsed analüüsimeetodid, nagu vesiniksulfiidil põhinev süsteemianalüüs, on tülikad ja väga mürgised. Keemikud hakkasid metalliioonide tuvastamiseks ja tuvastamiseks otsima lihtsamaid ja tundlikumaid orgaanilisi reaktiive.
1920. aastatel uurisid mõned teravad analüütilised keemikud uuesti asoühendeid, mis värvainete sõelumisel "elimineeriti". Nad leidsid, et 4-(4-nitrofenüül)asoresortsinool võib magneesiumiioonidega leeliselises keskkonnas läbi viia ainulaadse värvimuutuse: reaktiivi enda punasest või lillast värvist kuni erksa sinise värvini. See avastus köitis kohe analüütilise keemia kogukonna tähelepanu.
Saksa analüütiline keemik Hermann Beck uuris seda nähtust esmakordselt süstemaatiliselt 1925. aasta paiku. Ta leidis, et naatriumhüdroksiidi keskkonnas reaktiivi ja magneesiumiioonide vahel moodustunud sinine kompleks on kõrge tundlikkusega, tuvastamispiiriga kuni ppm. Bakeri uuringud panid teoreetilise aluse selle reaktiivi kasutamisele magneesiumi tuvastamisel.
Kuum tags: 4-(4-nitrofenüül)asoresortsinool cas 74-39-5, tarnijad, tootjad, tehas, hulgimüük, ost, hind, hulgi, müük