خلات النحاس (II).هو مركب معدني انتقالي عضوي، يُعرف أيضًا باسم خلات النحاس. صيغته الكيميائية هي Cu(CH3COO)2 وCAS 142-71-2. هي بلورة صلبة، وعادة ما تكون بلورات خضراء إلى زرقاء مخضرة. يمكن أن يكون شكله حبيبيًا أو مسحوقيًا أو بلوريًا، ويشبه المعين أو المثمن. إنه مركب مستقر نسبيًا، لكن ثباته الحراري سينخفض تحت درجات الحرارة المرتفعة أو انخفاض جو الأكسجين أو الأشعة فوق البنفسجية. عندما تتحلل، فإنها تطلق غازات سامة ومسببة للتآكل. قابل للذوبان في الماء بشكل طفيف فقط، ولكنه أكثر قابلية للذوبان في العديد من المذيبات العضوية. وهو قابل للذوبان في البنزين والإيثانول والميثانول والأثير والأسيتال. كما أنه يستخدم في إنتاج المواد والمركبات مثل المطاط والبلاستيك، وفي صناعة الأثاث ومواد الديكور. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه في إنتاج الوقود والمتفجرات، وكذلك في صناعة الدهانات ومستحضرات التجميل. باختصار، إنه مركب متعدد الوظائف مهم جدًا وله مجموعة واسعة من التطبيقات.
|
الصيغة الكيميائية |
C4H6O4- |
|
الكتلة الدقيقة |
181 |
|
الوزن الجزيئي |
182 |
|
m/z |
181 (100.0%), 193 (44.6%), 182(4.3%), 184 |
|
التحليل العنصري |
ج، 26.45؛ ح، 3.33؛ يا، 35.23؛ النحاس، 34.99 |
|
|
|
خلات النحاس (الصيغة الكيميائية: Cu(CH3COO)2 · H2O)، كمركب بلوري أخضر أزرق-، أظهرت قيمة تطبيقية واسعة النطاق في الصناعة والزراعة والبحث العلمي والمجالات الخاصة. يمكن تصنيف استخداماتها بشكل منهجي إلى الفئات الست التالية، والتي تغطي أبعادًا متعددة بدءًا من الصناعة الأساسية وحتى-التكنولوجيا المتطورة:
خلات النحاس (II).يعتبر محفزًا مهمًا في مجال التخليق العضوي، كما أن نشاط الأكسدة الفريد وحموضة لويس تجعله محفزًا رئيسيًا للتفاعلات المختلفة:
1. تفاعل اقتران الألكين
يمكن أن يحفز اقتران ألكينين طرفيين لتوليد 1,3- دايين (كما هو موضح في صيغة التفاعل: Cu ₂ (OAc) ₄+2RC ≡ CH → 2CuOAc+RC ≡ CC ≡ CR+2HOAc). يولّد هذا التفاعل وسيط الأسيتيلين النحاسي، الذي يتأكسد للحصول على جذور الألكينيل، مما يوفر مسارًا فعالاً لتخليق الجزيئات المعقدة التي تحتوي على هياكل الألكينيل، مثل الوسطيات الدوائية والمواد الوظيفية.
2. اقتران الأكسدة أنيون الكربون
في وجود البيريدين، يمكن أكسدة - أنيونات كربون سلفونيليثيوم إلى -، - مركبات سلفون غير مشبعة، مع تحفيز تفاعلات اقتران أنيونات الكربون مثل - لاكتام، مما يوفر استراتيجية جديدة لتخليق المركبات الحلقية غير المتجانسة (مثل المضادات الحيوية الوسيطة).
3. الأكسدة المباشرة لرابطة C-H
يمكن أن يحفز تفاعل أورثو هيدروكسيل أو أستلة الفينول. في وجود الأكسجين والمورفولين، يتأكسد الفينول إلى أورثو هيدروكسي فينول؛ عند عزله عن الأكسجين، يتم إنشاء أورثو أسيتوفينول. يتجنب هذا النوع من التفاعل خطوة التشغيل المسبق للركيزة في الطرق التقليدية، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة التوليف بشكل ملحوظ.
4. تفاعل الأوليفين الحلقي
من خلال الارتباط بروابط إيمينية حلزونية، يمكن تحفيز عملية إنتاج سيكلوبروبان غير متماثلة للأوليفينات مع استرات ديازواسيتيك، مما يؤدي إلى تكوين مشتقات سيكلوبروبان نشطة بصريًا. يستخدم هذا التفاعل في تصنيع الأدوية لبناء أطر مراوانية محددة (مثل المواد الوسيطة المضادة للاكتئاب).
5. تفاعل انقسام رابطة Si-C
تحت جو الميثانول والأكسجين، يمكن أن يعزز انقسام روابط Si-C في مجموعات الفينيل ويولد مركبات إيثر الفينيل. يحتوي هذا التفاعل على انتقائية مجسمة عالية وينتج تمامًا إثيرات الإينول المتحولة؛ في وجود الماء، يتم إنشاء الألدهيدات، مما يوفر طريقة خضراء لتصنيع الأكسجين-الذي يحتوي على مركبات حلقية غير متجانسة.
التطبيقات الزراعية: نهج متعدد الأوجه لوقاية النباتات ونموها
1. التنظيم
وفي مجال الزراعة، له وظائف التعقيم والحفظ وتنظيم نمو النباتات، وهو عامل مساعد مهم للزراعة الخضراء.
مبيد فطري واسع النطاق-.
له تأثيرات كبيرة على مرض تبقع أوراق الخيار البكتيري، ومرض البقع الحمراء على الباذنجان، ومرض تعفن شجرة التفاح، والبياض الدقيقي للعنب، وما إلى ذلك. وتتمثل آلية عمله في تدمير بنية غشاء الخلية للبكتيريا المسببة للأمراض وتمنع إنبات الجراثيم. بالمقارنة مع مبيدات الفطريات التقليدية، فهي تتميز بمزايا السمية المنخفضة والبقايا المنخفضة، والتي تلبي متطلبات الزراعة الحديثة لحماية البيئة.
2. مادة حافظة للعينات النباتية
يمكن لمحلول خلات النحاس أن يحل محل أيونات المغنيسيوم في الكلوروفيل، مما يولد كلوروفيل بديل النحاس أكثر استقرارًا ويحافظ على عينات النباتات خضراء زاهية. يتم استخدام محلول خلات النحاس المشبع المحضر بمحلول حمض الأسيتيك بنسبة 50٪ بشكل شائع لتلقيح العينات (التي يمكن تسخينها أثناء المعالجة). تستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع في إنتاج العينات النباتية في المتاحف والمؤسسات البحثية.
3. عامل معالجة البذور
يمكن أن يؤدي نقع البذور في محلول خلات النحاس منخفض التركيز إلى زيادة معدل الإنبات وتعزيز مقاومة أمراض الشتلات. وتتمثل الآلية في تنشيط نظام الإنزيم المضاد للأكسدة الداخلي في البذور وتقليل ضرر الجذور الحرة للخلايا.
علم المواد: تركيب وتعديل المواد الوظيفية
يتضمن التطبيق في مجال المواد صناعات فرعية متعددة مثل الأصباغ والسيراميك والطلاء الكهربائي، ويعتبر مادة مضافة رئيسية لتحسين أداء المواد
1. عامل تلوين السيراميك
خلات النحاس (II).هو المكون الرئيسي لتزجيج السيراميك الأزرق، وآلية تلوينه هي تكوين بلورات أكسيد النحاسوز المستقرة (Cu ₂ O) بواسطة أيونات النحاس في درجات حرارة عالية، مما يقدم لونًا أزرق سماويًا فريدًا. ومن خلال ضبط كمية خلات النحاس المضافة، يمكن التحكم في درجة لون الطلاء الزجاجي من الأزرق الفاتح إلى الأزرق الداكن.
2. مادة مضافة لمحلول الطلاء الكهربائي
يمكن لخلات النحاس، باعتبارها مادة مضافة في محلول طلاء النحاس الكهربائي، تحسين توحيد وكثافة الطلاء. تسمح خواصه الكهروكيميائية لأيونات النحاس بالترسيب بشكل تفضيلي على سطح الركيزة أثناء التحليل الكهربائي، وتشكيل طبقة نحاسية ذات موصلية ممتازة ومقاومة قوية للتآكل، والتي تستخدم على نطاق واسع في المعالجة السطحية للمكونات الإلكترونية مثل لوحات الدوائر المطبوعة.
3. وسيطة الصباغ
خلات النحاس هي مادة وسيطة تستخدم في تحضير باريس الأخضر (خلات زرنيخ النحاس)، والذي تم استخدامه كصبغة للرسم الزيتي ومبيد حشري. على الرغم من أنه تم التخلص التدريجي من باريس جرين بسبب مشاكل السمية، إلا أن خلات النحاس لا تزال تلعب دورًا مهمًا في تصنيع أصباغ جديدة صديقة للبيئة مثل فثالوسيانين النحاس.
الكيمياء التحليلية: الدور المزدوج للكواشف والمواد القياسية
تعمل خلات النحاس ككاشف وكمادة قياسية في مجال التحليل، وهي أداة مهمة لمراقبة الجودة واختبار البحث العلمي.
1. كواشف التحليل الكروماتوغرافي
يمكن لخلات النحاس، باعتبارها مادة مضافة للطور المتحرك، تحسين كفاءة فصل المركبات القطبية في التحليل اللوني السائل (HPLC). يشكل أيون النحاس مركبًا مع الجزيء المستهدف، ويتم تحقيق الفصل الانتقائي عن طريق ضبط ثبات المجمع.
2. يعجل الكاشف
في التحليل غير العضوي، يمكن استخدام خلات النحاس لتحديد أيونات الكبريت (S ² ⁻) والكبريتيدات. مبدأ التفاعل هو أن أيونات النحاس وأيونات الكبريت تشكل هطول كبريتيد النحاس الأسود (CuS)، ويمكن حساب محتوى الكبريت كميًا بواسطة كتلة الهطول.
3. المواد المرجعية
يتم استخدام خلات النحاس عالية النقاء (محتوى أكبر من أو يساوي 98%) كمادة قياسية لمعايرة الأجهزة التحليلية (مثل مطياف الامتصاص الذري) والتحقق من دقة الطرق التحليلية. خصائصه الكيميائية المستقرة وتركيبته الواضحة تجعله مرجعًا قياسيًا مثاليًا.
استكشاف العوامل العلاجية المحتملة في مجالات الطب والبيولوجيا
على الرغم من أن التطبيقات الصيدلانية لخلات النحاس لا تزال في مرحلة البحث، إلا أن نشاطها المضاد للأورام وخصائصها المضادة للبكتيريا جذبت الانتباه:
1. نشاط مضاد للأورام
أظهرت التجارب المختبرية أن خلات النحاس لها تأثير مثبط كبير على نمو خلايا سرطان الكبد، وقد تتضمن آليتها تحفيز موت الخلايا المبرمج وتثبيط تكوين الأوعية الدموية. ومع ذلك، ونظرًا للسمية المحتملة لأيونات النحاس، فإن تطبيقها السريري يتطلب مزيدًا من التقييم للسلامة.
2. عامل مضاد للميكروبات
لخلات النحاس تأثيرات مثبطة على البكتيريا المختلفة (مثل الإشريكية القولونية والمكورات العنقودية الذهبية) والفطريات (مثل المبيضات البيضاء). تتضمن آليته المضادة للبكتيريا تعطيل سلامة غشاء الخلية، مما يؤدي إلى تسرب محتويات الخلية. يمكن استخدام محلول خلات النحاس منخفض التركيز لمعالجة تطهير الأجهزة الطبية.
الخصائص الفريدة لخلات النحاس تمكنها من إظهار التطبيقات المحتملة في مجالات محددة
1. مطعم
خلات النحاس (II).يستخدم المحلول لتنظيف صدأ النحاس (كربونات النحاس القلوية) الموجود على سطح الخزف البرونزي. مبدأ التفاعل هو أن أيونات النحاس تتحد مع أيونات الكربونات في صدأ النحاس لتكوين مجمعات خلات النحاس القابلة للذوبان، وبالتالي استعادة المظهر الأصلي للآثار الثقافية.
2. مواد الطاقة
يتم استخدام خلات النحاس كمقدمة لمصدر النحاس في تصنيع مواد الأقطاب الكهربائية السالبة لبطاريات أيون الليثيوم-، مثل جسيمات أكسيد النحاس النانوية.
يمكن أن يؤدي توزيع حجم الجسيمات الموحد والنقاء العالي إلى تحسين استقرار ركوب الدراجات وكفاءة تفريغ الشحن للبطارية.
3. عامل تثبيت الطباعة والصباغة
تشكل خلات النحاس مركبًا يحتوي على جزيئات الصبغة، والتي يمكنها تحسين التصاق الأصباغ وقابليتها للغسل على الألياف. تأثير التثبيت الخاص به يتفوق على عوامل تثبيت ملح الألومنيوم التقليدية، وهو مناسب بشكل خاص لصبغ الألياف الطبيعية مثل القطن والقنب.
طرق اصطناعية مختلفة خلات النحاس ، بما في ذلك التخليق الكيميائي، وتبخر المذيبات، والتخليق الحيوي.
طريقة التركيب الكيميائي
● تفاعل حمض الأسيتيك وأكسيد النحاس:
CuO + 2CH3COOH ->النحاس (CH3سجع)2 + H2O
هذه هي الطريقة الأساسية لتحضير خلات النحاس (II)، والتي تحتاج فقط إلى خلط حمض الأسيتيك وأكسيد النحاس وتسخين التفاعل. يستخدم هذا التفاعل على نطاق واسع بسبب سهولة استنساخه وتكلفته المنخفضة. يمكن إذابة المنتج في الماء أو الكحول.
● التفاعل تحت التحفيز الأساسي:
في وجود قاعدة، يتفاعل حمض الأسيتيك وأكسيد النحاس بشكل أسرع ويتطلبان تسخينًا أقل للوصول إلى ظروف التفاعل.
CuO + 2CH3COOH + 2NaOH ->النحاس (CH3سجع)2 + 2هيدروكسيد الصوديوم + H2O
هذه الطريقة سهلة التشغيل وقابلة للتكرار، ولكن إذا لم تتم إزالة القاعدة الزائدة وحمض الأسيتيك، فسوف يؤدي ذلك إلى توليد شوائب ملونة ويؤثر على نقاء المنتج.
● طريقة التبادل الأيوني:
هذه الطريقة مناسبة لفصل أسيتات النحاس (II) من المحاليل التي تحتوي على أيونات النحاس (II). في هذه الطريقة، عادةً ما يتم استخدام عامل خالب لامتصاص أيونات النحاس (II)، يليه شطف حمض قوي للحصول على خلات النحاس (II) النقية.
● رد فعل تخفيض خفيف:
عادة ما يتم تحضير خلات النحاس (II) عن طريق اختزال الهيدروجين لملح النحاس في مفاعل عش الطائر. يخلط CuO وحمض الأسيتيك، ويوضعان في مفاعل هيدروجين ويغذيان بالهيدروجين، ويتفاعلان عند 67 درجة تحت ضغط ثابت، ويكون المنتج عالي النقاء - خلات النحاس (II).
طريقة التبخر بالمذيبات
يمكن أيضًا تحضير خلات النحاس (II) عن طريق التبخر بالمذيبات. في هذه الطريقة، يتم خلط أيونات النحاس مع مجمعات حمض الأسيتيك، ثم تبخر عند درجة حرارة منخفضة للحصول على خلات النحاس (II). يمكن تحقيق هذه العملية عن طريق المبخرات والمجففات الفراغية.
وتتمثل المزايا الرئيسية لهذه الطريقة في ارتفاع إنتاجية المنتج والتكلفة المنخفضة وسهولة التوسع-. يمكن إذابة المنتج في الماء أو المذيبات العضوية.
طريقة التخليق الحيوي
طريقة التخليق الحيويخلات النحاس (II).يستخدم المستقلبات التي تنتجها الكائنات الحية الدقيقة لتصنيع خلات النحاس (II) عن طريق زيادة أيونات النحاس. تنقسم عملية إنتاجها بشكل أساسي إلى التخمير والتطعيم والاستخلاص وغيرها من الروابط.
في الوقت الحاضر، وجد أن العديد من الكائنات الحية الدقيقة تستخدم مواد النفايات مثل ملوثات الألياف الكيماوية، والمواد الكيميائية العضوية الدقيقة، والمبيدات الحشرية المتبقية لإنتاج الكتلة الحيوية والمواد المالئة، وتحفيز تخليق المواد الكيميائية الاصطناعية العضوية، وتحقيق المعالجة الفعالة للمواد العضوية.
من بين الطرق المذكورة أعلاه، يعد التركيب الكيميائي مناسبًا ومنخفض التكلفة، ولكن لا تزال هناك بعض المشكلات، مثل انخفاض نقاء منتج خلات النحاس (II)، والتلوث البيئي وما شابه. يمكن لطريقة التبخر بالمذيبات تحسين نقاء المنتج، ولكنها تستغرق وقتًا طويلاً والتكلفة مرتفعة نسبيًا. تعتبر طريقة التخليق الحيوي صديقة للبيئة وصديقة للبيئة، ولكنها تتطلب متطلبات تقنية عالية نسبيًا. الاعتبار الشامل، في التطبيق العملي، ينبغي النظر في اختيار طريقة الإنتاج وفقًا لمتطلبات التطبيق المحددة والتكلفة.
خلات النحاس (II) عبارة عن مركب متعدد الأوجه له تاريخ غني وتطبيقات متنوعة في الكيمياء والصناعة والفن. خصائصه الفريدة، مثل القابلية للذوبان، ونشاط الأكسدة والاختزال، وكيمياء التنسيق، تدعم فائدته في التخليق، والتحفيز، وعلوم المواد. ومع ذلك، فإن سميتها تتطلب بروتوكولات سلامة صارمة والإشراف البيئي. وبينما تسعى الصناعات لتحقيق الاستدامة، ستلعب الابتكارات في استخدام خلات النحاس وإدارة النفايات دورًا محوريًا في تقليل التأثير البيئي مع زيادة الفوائد إلى الحد الأقصى. ومن خلال الالتزام بإرشادات السلامة واستكشاف البدائل الأكثر مراعاة للبيئة، يمكن للباحثين والمحترفين الاستمرار في الاستفادة من مزايا خلات النحاس (II) بطريقة تفكير مسؤولة وتقدمية-.
الأسئلة المتداولة
هل Cu(C2H3O2)2 قابل للذوبان في الماء؟
+
-
الخصائص الفيزيائية والكيميائية
قابل للذوبان في الماء، الإيثانول. قابل للذوبان قليلا في الأثير والجلسرين.
هل خلات النحاس هي نفس الزنجار؟
+
-
من الناحية الفنية،الزنجار الحقيقي هو ملح خلات النحاس، إما محايدًا أو أساسيًا، ويكون باللون الأخضر الفاتح-الأزرق.
هل خلات النحاس II آمنة للاستخدام؟
+
-
مهيج للجلد. قد يسبب إصابة شديدة في العين. يؤدي استنشاق الغبار إلى تهيج الحلق والرئة؛ التعرض المزمن في الكلاب يسبب تنكس الكبد. [كريس] التسمم الحاد بالنحاس بعد تناوله يمكن أن يسبب إصابة الكبد وميثيموغلوبينية الدم وفقر الدم الانحلالي.
هل يمكنك لمس خلات النحاس؟
+
-
تجنب ملامسة الجلد والعينين والملابس. لا تتنفس الغبار. الابتعاد عن المصارف والمياه السطحية والجوفية.
الوسم : النحاس (ii) خلات cas 142-71-2، الموردين، الشركات المصنعة، مصنع، بالجملة، شراء، السعر، بالجملة، للبيع