5-bromo-2-furaldehüüdon valge kuni helekollane kristalne pulber kerge ärritava lõhnaga. Molekulaarne valem C5H3BRO2, CAS 1899-24-7. Broomi aatomite ja aldehüüdirühmade olemasolu tõttu selles ühendis võib selle termiline stabiilsus olla suhteliselt halb ja see on kalduvus lagunemisele või oksüdatsioonireaktsioonidele. Kuumutamistingimustes on lihtne halveneda või kahjulikke gaase toota. See võib lahustuda nii vees kui ka orgaanilistes lahustites nagu etanool ja eeter. Seda saab kasutada farmaatsiavahelisena bioloogiliselt aktiivsete ühendite, näiteks antibakteriaalsete ravimite, viirusevastaste ravimite ja kasvajavastaste ravimite sünteesimiseks. Seda saab kasutada broomi sisaldavate orgaaniliste jäätmete töötlemiseks ja kahjutuks või madala toksilisusega ainete muutmiseks selliste reaktsioonide, näiteks redutseerimise või oksüdatsiooni kaudu, saavutades jäätmete ressursside kasutamise. Seda saab kasutada sünteetilise polümeermonomeerina suure jõudlusega polümeermaterjalide, näiteks polümeerkiudude, plastkilede ja biolagunevate materjalide valmistamiseks.
|
|
|
|
Keemiline valem |
C5H3BRO2 |
|
Täpne missa |
174 |
|
Molekulmass |
175 |
|
m/z |
174 (100.0%), 176 (97.3%), 175 (5.4%), 177 (5.3%) |
|
Elementaarne analüüs |
C, 34,32; H, 1,73; BR, 45,66; O, 18.29 |
5-bromo-2-furaldehüüdsellel on potentsiaalne rakenduslik väärtus elektrokeemilises energiasäästul, hõlmates peamiselt energiasalvestusseadmete, näiteks akude ja superkondensaatorite tootmist.
1. Aku energia salvestamine:
Seda saab kasutada aku aktiivse ainena ja osaleda laadimis- ja tühjendamisprotsessis. Selle broomi aatomid ja aldehüüdirühmad saavad reageerida elektrolüüdiga, saavutades elektrienergia ladustamise ja vabanemise. Täpsemalt, seda saab kasutada positiivse või negatiivse elektroodimaterjalina akude tüüpides nagu liitium-ioon akud, naatriumioonioonide akud või bromiinioonide akud. Nendes akudes saavutatakse elektrienergia säilitamine ja vabastamine pöörduvate redoksreaktsioonide abil. Võrreldes traditsiooniliste akudega, on aktiivse ainena 5-Bromo 2 furaldehide kasutavad akud eelised nagu suurem energiatihedus, kiirem laadimis- ja tühjenduskiirus ning parem tsükli stabiilsus.
2. Superkondensaatori energiasalvestus:
Seda saab kasutada ka aktiivse ainena superkondensaatorites elektrienergia kiireks ladustamiseks ja vabastamiseks. Superkondensaatorid on energiasalvestusseadmed, millel on suure võimsusega tihedus ning kiire laadimis- ja tühjendusvõimalused, mida kasutatakse laialdaselt hübriidsõidukites, elektroonilistes toodetes ja taastuvenergia väljades. Superkondensaatorites aktiivse ainena saab see elektrienergiat salvestada ja vabastada kahekihilise laadimise salvestamise või Faraday reaktsioonide kaudu. Võrreldes traditsiooniliste elektrolüütiliste kondensaatoritega on aktiivse materjana 5-bromo 2 furaldehide kasutavad superkondensaatoritel eelised nagu suurem energiatihedus, pikem tsükli tööiga ja parem keskkonna kohanemisvõime.
3. Energia salvestusseadmete jõudlus:
Seda saab kombineerida ka teiste aktiivsete ainete või elektroodimaterjalidega, et suurendada energia salvestusseadmete jõudlust. Näiteks, ühendades 5-bromo 2 furaldehiidi elektroodimaterjalidega, näiteks süsinikmaterjalid, juhtivad polümeerid või muud metalloksiidid, saab valmistada suure jõudlusega elektroodimaterjalid. Need komposiitelektroodimaterjalid võivad energiasäästuseadmete jõudlust parandada energiatiheduse, võimsustiheduse, tsükli tööaja ja ohutuse osas.
Tuleb märkida, et elektrokeemilise energia salvestamise rakendamine on alles uurimistöö etapis ning praktiliste rakenduste jaoks on vaja täiendavat eksperimentaalset kontrolli ja tehnoloogilisi läbimurdeid. Samal ajal on vaja piisavat hindamist ka selliste tegurite jaoks nagu ohutus, keskkonnasõbralikkus ja tootmiskulud elektrokeemilise energia säilitamisel. Tulevikus on seotud uuringute süvenemise ja tehnoloogia arendamise abil elektrokeemilise energia salvestamise rakenduste väljavaated veelgi laiemad.
5-bromo-2-furfuraal (CASi arv: 1899-24-7), tuntud ka kui 5-bromofurfuraal, 5-bromo-2-suhkru aldehüüd, 5-bromo-furan-2-karballehüüdi jne, on orgaaniline ühend, millel on konkreetne keemiline struktuur. Selle molekulaarne valem on C5H3BRO2, molekulmassiga 174,98. Sellel on ainulaadsed füüsikalised ja keemilised omadused, näiteks pruun nõel nagu välimus, teatud sulamistemperatuur ning spetsiifiline tihedus ja murdumisnäitaja. Need omadused muudavad 5-bromo-2-furfuraalse rakenduse väärtuse mitmel väljal, eriti elektrokeemilise energia salvestamise korral.
Elektrokeemilise energia salvestamise taust ja tähtsus
Elektrokeemiline energia salvestamine on tehnoloogia, mis muundab elektrienergia keemiliseks energiaks ja salvestab selle ning muundab keemilise energia vajadusel elektrienergiaks. Sellel tehnoloogial on eelised suure tõhususega, keskkonnakaitse ja ringlussevõetavuse osas ning see on praegu üks energiauuringute levialadest. Ülemaailmse energiavajaduse pideva kasvu ja taastuvenergia kiire arenguga mängib elektrokeemilise energia salvestamise tehnoloogiat üha olulisemat rolli sellistes valdkondades nagu ruudustik reguleerimine, hajutatud energia juurdepääs ja elektrisõidukite laadimisjaamad.
5-bromo-2-furfuraali rakenduspõhimõte elektrokeemilises energiasäästmises
Orgaanilise ühendina muudavad selle molekulaarstruktuuri spetsiifilised funktsionaalsed rühmad ja omadused selle potentsiaalselt väärtuslikuks elektrokeemilise energia säilitamiseks. Täpsemalt, 5-bromo-2-furfuraalset saab keemiliselt modifitseerida või kombineerida teiste materjalidega, et moodustada spetsiifiliste elektrokeemiliste omadustega energiasalvestusmaterjale. Need materjalid võivad laadimis- ja tühjendamisprotsessi ajal läbi viia pöörduvad oksüdatsiooni-reduktsioonireaktsioonid, saavutades sellega elektrienergia säilitamise ja vabanemise.
5-bromo-2-furfuraalsed energiasalvestusmaterjalid ettevalmistamine ja jõudluse optimeerimine
Jõudluse optimeerimine
(1) Morfoloogiakontroll:
Reguleerides selliseid ettevalmistustingimusi nagu reaktsioonitemperatuur, aeg ja reagendi kontsentratsioon, saab kontrollida 5-Bromo-2-fluorofuraalseid materjale morfoloogiat ja struktuuri. Spetsiifilised morfoloogilised struktuurid võivad suurendada materjalide spetsiifilist pinda, parandada elektrolüütide niisketavust ja ioonide transpordi efektiivsust, suurendades seeläbi energia ladustamist.
(2) Dopingi modifikatsioon:
Muude elementide või ühendite doping 5-bromo-2-fluorofuraalsed materjalid, et muuta nende elektroonilisi struktuuri ja keemilisi omadusi. Doping võib tutvustada uusi aktiivseid saite, parandada materjalide redoksi aktiivsust ning parandada nende stabiilsust ja jalgrattasõidu jõudlust.
(3) Komposiitkujundus:
Komposiitienergia ladustamismaterjalid moodustatakse 5-bromo-2-furfuraalsed materjalid ühendades muude funktsionaalsete materjalidega, näiteks metalloksiidid, süsinikmaterjalid jne. Komposiitmaterjalid võivad integreerida erinevate materjalide eeliseid täiendava ja optimeeritud jõudluse saavutamiseks.
5-bromo-2-furfuraalsed energiasalvestusmaterjalid elektrokeemilise jõudluse hindamine
5-bromo-2-furfuraalsete energiasalvestusmaterjalide elektrokeemilise jõudluse hindamiseks on vaja eksperimentaalseid teste ja analüüse. Need testid hõlmavad tsüklilist voltammeetria testimist, püsiva voolu laengu tühjendamise testimist, vahelduvvoolu impedantsi testimist jne. Nende testide kaudu on võimalik saada peamisi indikaatoreid nagu spetsiifiline maht, tsükli stabiilsus ja materjali kiiruse jõudlus.
1. tsükliline voltammeetria test
Tsükliline voltammeetria on tavaliselt kasutatav elektrokeemiline testimismeetod, mis registreerib voolu variatsiooni kõvera potentsiaaliga, skannides elektroodi tsükliliselt teatud potentsiaalses vahemikus. See testimismeetod võib paljastada redoksreaktsiooni protsessi ja materjalide pöörduvuse. 5-bromo-2-furfuraalsed energiasalvestusmaterjalid võivad tsüklilise voltammeetria testimise hinnata nende redoksreaktsioonide aktiivsust ja pöörduvust, samuti materjali tsüklilist stabiilsust.
2. Pidev voolu laengu- ja tühjendustesti
Pidev voolu laengu ja tühjenduse testimine on elektroodide laadimise ja tühjendamise protsess teatud voolutiheduse korral ning potentsiaalse variatsiooni kõvera registreerimine aja jooksul. See testimismeetod võib hankida põhinäitajad, näiteks materjali spetsiifiline maht ja Coulombi efektiivsus. 5-bromo-2-furfuraalsed energiasalvestusmaterjalid võivad püsiva voolu laengu testimise hinnata nende energia salvestamise jõudlust ja tsükli stabiilsust.
3. AC Impedantsi test
Vahelduvvoolu impedantsi testimine on meetod elektroodide impedantsi mõõtmiseks, rakendades väikese amplituud -vahelduvvoolu signaali. See testimismeetod võib hankida selliseid parameetreid, näiteks laengu ülekandetakistus ja materjali ioonide difusioonikoefitsient. 5-bromo-2-furfuraalsel põhineva energiasalvestuse korral saab vahelduvvoolu impedantsi testimine hinnata nende ioonide transpordi jõudlust ja laengu ülekandmise tõhusust.
5-bromo-2-furfuraali praktiline rakendusjuhtum elektrokeemilises energiasäästmises
Praegu on mõned uuringud rakendanud 5-bromo-2-furfuraalseid või selle derivaate elektrokeemilise energia salvestamise valdkonnas. Näiteks on mõnel uuringul sünteesitud süsinikmaterjalid, millel on spetsiaalne morfoloogia ja struktuur, kasutades põhiliste keemiliste meetodite kaudu biomassi derivaate (sealhulgas 5-bromo-2-fluoroli analoogid). Nendel süsinikmaterjalidel on energiahoidlate materjalidena suurepärane elektrokeemiline jõudlus ja tsükli stabiilsus.
Täpsemalt, mõnes uuringus on kasutatud SCHIFF-i aluse reaktsiooni ja üheastmelist hüdrotermilist karboniseerimismeetodit, et valmistada süsinikuosakesi spetsiaalse morfoloogiaga, kasutades süsinikuallikana furfuraalset. Pooride struktuuri keemiliselt aktiveerides ja reguleerides ning elektrokeemiliselt aktiivsete metalloksiididega ühendades ehitati erinevad veepõhised tsingiioonidel süsinikpõhised energiasäästlikud materjalid. Nendel materjalidel on kõrge spetsiifiline pindala ja rikkalik pooride struktuur, mis soodustab elektrolüütide kiiret transporti ja ladustamist. Eksperimentaalsed tulemused näitavad, et neil materjalidel on suur võimekus, suur energia/võimsusega tihedus ja tsingiioonide hübriidse superkondensaatorites suurepärane tsükli stabiilsus.
Lisaks on uuringutes kasutatud aktiveeritud "bayberry kujuga" poorset süsinikku, et sisestada süsinikuosakeste hüdrotermilise sünteesi ajal kohapeal metallist mangaanoksiidi ning kujundatud ja sünteesitud MNO2 -ga kaetud "Bayberry kujuga" poorseid süsinikuosakesi. See komposiitmaterjal, mis on positiivne elektroodimaterjal tsingi mangaanpatareide jaoks, on kõrge pöörduv spetsiifiline maht ja suurepärane energiatihedus. Pärast pidevat laengu- ja tühjendustsüklit suudab see siiski säilitada kõrge spetsiifilise mahutavuse ja koulombilise efektiivsuse. Need uurimistulemused pakuvad kasulikke viiteid ja juhiseid 5-bromo-2-fluorofuraalse rakenduse kohta elektrokeemilise energia salvestamise valdkonnas.
Järgnev on laboratoorne sünteesi meetod5-bromo-2-furaldehüüd:
Reaktsioon formaldehüüdi ja broomi vahel: HCHO + BR2→ HCOHBR + H2Co2Br
Sipelghappega soodustatud reaktsioon: HCOHBR + H2Co2BR → HCOHBRCO2H + H2O
Kaltsiumhüdroksiid reguleerib pH väärtust: HCOHBRCO2H + ca (OH)2→ cabrch=O+CO2 + H2 O
Eetri ekstraheerimine: C5H3Vennas2 + C8H10 → C5H3Vennas2 · C8H10
Destilleerimine eetri eemaldamiseks: C5H3Vennas2 · C8H10 → C5H3Vennas2 + C8H10
Eksperimentaalsed sammud:
Viis aastat elektroonilisi mehaanilisi tooteid sademeid, tooted küpsed ja stabiilsed
Pärast broomimisreaktsiooni lõpuleviimist lisatakse reaktsioonipudelile sipelghape, et suurendada toote saaki.
Sipelghappe toimel muutub reaktsioonilahus järk -järgult pruuniks, mis näitab, et reaktsioon jätkub. Sel ajal tuleks temperatuuri säilitada umbes 60 kraadi C ja segamine peaks reaktsiooni lõpuleviimiseks jätkuma.
Jahutage reaktsioonilahus toatemperatuurile, lisage sobiv kogus vett ja reguleerige pH väärtus leelisega kaltsiumhüdroksiidiga.
Setete eemaldamiseks ja filtrikook pesemiseks väikese koguse veega. Kombineeri filtraat ja pesemislahus ning ekstraheerimine eetriga.
Kuivatage eetri ekstrakt ja destilleerimine eetri eemaldamiseks. Jääk on 5-bromo-2-furaldehide.
Lisage reaktsioonilahusele aeglaselt broom ja kontrollige temperatuuri alla 50 -kraadi C. Reaktsioonilahust kollaseks muutmine näitab, et reaktsioon on alanud.
Kõrvaltoimed
5-bromo-2-furanaldehüüd on spetsiifilise keemilise struktuuriga orgaaniline ühend, millel on teatud rakendused keemilise sünteesi, farmaatsiauuringute ja muude väljade osas. Kuid nagu paljud kemikaalid, võib see siiski inimestele mugavust pakkuda, võib see avaldada kahjulikku mõju ka inimeste tervisele ja keskkonnale. 5-bromo-2-furanaldehüüdi kõrvaltoimete sügav mõistmine on selle ühendi ratsionaalseks kasutamiseks suur tähtsus, kaitstes inimeste tervist ja kaitseb ökoloogilist keskkonda.
Äge toksilisus
Loomakatse tulemused
Loomkatsed on oluline vahend ühendite ägeda toksilisuse uurimiseks. Suukaudse, sissehingamise või nahakontakti toksilisuse katsete kaudu eksperimentaalsetel loomadel, näiteks hiirtel ja rottidel, võib täheldada 5-bromo-2-furanaldehüüdi ägedat toksilist mõju loomadele. Uuringud on näidanud, et teatud annuse vahemikus on ühendi suukaudsel LD50 (LD50) hiirtele tugev äge toksilisus. Kui hiired neelavad teatud annust 5-bromo-2-furanaldehüüdi, kogevad nad lühikese aja jooksul mitmeid mürgiseid sümptomeid, näiteks vähenenud aktiivsus, õhupuudus, krambid jne, mis võivad rasketel juhtudel põhjustada surma. Ka rottide eksperimentaalsed tulemused on sarnased ja erinevate kokkupuuteradade ägedate toksilisuse andmed pakuvad olulisi viiteid selle ühendi ägeda kahju hindamiseks inimestele.
Mürgistuse sümptomid
Pärast 5-bromo-2-furanaldehüüdi suukaudset allaneelamist võivad loomad kõigepealt esineda seedetrakti ärrituse sümptomeid nagu iiveldus, oksendamine, kõhulahtisus jne. Selle põhjuseks on ühendi otsene ärritav toime seedetrakti limaskestale. Annuse suurenedes süvenevad järk -järgult mürgistuse sümptomid, mõjutades kesknärvisüsteemi ja põhjustades loomadele selliseid sümptomeid nagu põnevus, rahutus ja krambid, mis viib lõpuks hingamisteede või vereringe ebaõnnestumise tõttu surmani. Sissehingamise tõttu võib loomadel kiiresti esineda hingamisteede ärrituse sümptomeid nagu köhimine, vilistamine, hingamisraskused jne. Rasketel juhtudel võib see põhjustada kopsuturse ja olla eluohtlik. Naha kontakt 5-bromo-2-furanaldehüüdi kõrge kontsentratsiooniga võib põhjustada naha ärrituse sümptomeid nagu punetus, turse, valu ja villide.
Krooniline toksilisus
Pikaajalise kokkupuute mõju loomadele
Pikaajaliste kokkupuutekatsed kasutavad tavaliselt väiksemaid 5-bromo-2-furanaldehüüdi annuseid loomade nakatumiseks, mis kestab mitu kuud või isegi aastaid, et jälgida selle mõju loomade kroonilisele toksilisusele. Teadusuuringud on leidnud, et selle ühendi teatud annuse pikaajaline tarbimine võib põhjustada kaalutõusu ning takistada loomade kasvu ja arengut. Selle põhjuseks võib olla ühendid, mis mõjutavad loomade toitainete imendumist ja metaboolseid protsesse, häirides normaalseid füsioloogilisi funktsioone.
Pikaajalise kokkupuute mõju loomadele
Lisaks võib pikaajaline kokkupuude kahjustada ka olulisi elundeid nagu loomade maks ja neerud. Maks on inimkeha peamine võõrutusorgan. Pärast seda, kui 5-bromo-2-furanaldehüüdi siseneb kehasse, läbib suurem osa sellest maksas metaboolse transformatsiooni. Pikaajaline akumuleerumine võib põhjustada maksarakkude degeneratsiooni ja nekroosi, mis põhjustab maksafunktsiooni. Neer on oluline elund jäätmete eritumiseks ja vedeliku tasakaalu reguleerimiseks. Neeru ühendite kahjustus võib avalduda neerutuubulaarsete epiteelirakkude kahjustuseks ja vähenenud neerufunktsioonile.
Spekulatsioonid võimalike krooniliste ohtude kohta inimeste tervisele
Loomsete eksperimentaalsete tulemuste põhjal võib järeldada, et pikaajaline kokkupuude 5-bromo-2-furanaldehüüdiga võib kujutada sarnaseid kroonilisi ohte inimeste tervisele. Töökeskkonnas, kui töötajad puutuvad ühendit pikka aega kokku või puutuvad kokku selle tolmu, lahuse jmsga, võivad nad järk -järgult esineda füüsiliste ebamugavustunnete sümptomitega nagu väsimus, söögiotus, pearinglus jne. Pikaajalise kokkupuuteajaga võib see mõjutada inimese immuunsussüsteemi, nagu neurokoodid, ja endokriinsüsteem, mis suureneb ja lõppokriinsüsteemi, ja endokriinsüsteemi, suurenedes riski ja suurenedes riski, mis suurendab riski ja riski riski, riski ja riskiga. haigused.
Kuum tags: 5-Bromo-2-Furaldehyde CAS 1899-24-7, tarnijad, tootjad, tehas, hulgimüük, ostmine, hind, maht, müügiks