4-حمض ثنائي بنزوثيوفينبورونيكهو مركب عضوي له الصيغة الكيميائية C12H9BO2S، CAS 108847-20-7. وهي مادة صلبة بيضاء أو بيضاء تقريبًا ذات رائحة نفاذة معينة. يحتوي التركيب الجزيئي على مجموعة حمض البوريك ومجموعة ثنائي فينيل الكبريت. وهو لا يُظهر احتراقًا ذاتيًا ويكون مستقرًا عند درجة حرارة الغرفة، ولكنه قد يخضع لتفاعلات التحلل أو الأكسدة عند درجات حرارة عالية أو عند تعرضه للهواء. وهو حمضي ويمكن أن يتفاعل مع القلويات لتكوين الأملاح. يمكن استخدامه لتصنيع الأصباغ والأصباغ، مثل أصباغ الآزو، وأصباغ الفثالوسيانين، والأصباغ الفلورية.
تتميز هذه الأصباغ والأصباغ بألوان زاهية وثبات ممتازة، ويمكن استخدامها لصبغ وطباعة المواد مثل المنسوجات والجلود والورق وما إلى ذلك. ولها إمكانات تطبيق واسعة في المجال الزراعي، وتلعب دورًا مهمًا في توفير حماية أفضل للمحاصيل، وتعزيز نموها وتطورها، وتحسين مقاومتها للإجهاد، وتحسين بيئة التربة، والتحكم في المخلفات الزراعية، وتحسين كفاءة وجودة معالجة المنتجات الزراعية.
|
|
|
|
C.F |
C12H9BO2S |
|
E.M |
228 |
|
M.W |
228 |
|
m/z |
228 (100.0%), 227 (24.8%), 229 (13.0%), 230 (4.5%), 228 (3.2%), 229 (1.1%) |
|
E.A |
C, 63.20; H, 3.98; B, 4.74; O, 14.03; S, 14.06 |
الكشف عن الملوثات البيئية وتحليلها
كمركب بورون عضوي، قد يلعب تركيبه الكيميائي الفريد دورًا مهمًا في الكشف عن الملوثات البيئية. في ظل التلوث البيئي المتزايد الخطورة اليوم، يعد الكشف والتحليل الدقيق والسريع للملوثات في البيئة أمرًا بالغ الأهمية لحماية البيئة وإدارتها.
كعلامة:4-حمض ثنائي بنزوثيوفينبورونيكيمكن أن تتحد مع بعض الملوثات البيئية من خلال تفاعلات كيميائية محددة لتكوين مركبات يسهل اكتشافها وتحديدها. ولا يؤدي هذا التفاعل المركب إلى تحسين حساسية الكشف فحسب، بل يساعد أيضًا في تحديد نوع وتركيز الملوثات.
بالنسبة لأجهزة الاستشعار: بناءً على خصائصها الكيميائية، يمكن تطوير أجهزة استشعار للكشف عن الملوثات البيئية. يمكن لهذه المستشعرات مراقبة تركيز الملوثات في البيئة في الوقت الفعلي، مما يوفر دعمًا دقيقًا وفي الوقت المناسب للبيانات لإدارات حماية البيئة.
المعالجة البيئية والحوكمة
وفيما يتعلق بالمعالجة والحوكمة البيئية، فقد تلعب دورًا من خلال الطرق التالية:
تعزيز تحلل الملوثات: قد يكون بمثابة عامل مساعد لبعض الكائنات الحية الدقيقة أو الإنزيمات، والمشاركة في عملية التحلل الحيوي للملوثات. ومن خلال تعزيز التحلل البيولوجي للملوثات، يمكن تقليل تركيز الملوثات في البيئة بشكل كبير، مما يؤدي إلى تحسين الجودة البيئية.
كمادة ماصة: لها بنية كيميائية محددة وخصائص سطحية، وقد تظهر قدرة امتصاص لبعض الملوثات. من خلال استخدامه كمادة ماصة في المعالجة البيئية، يمكن إزالة المواد الضارة مثل أيونات المعادن الثقيلة والملوثات العضوية في الماء بشكل فعال.
المشاركة في تفاعلات التحفيز الضوئي: في تفاعلات التحفيز الضوئي، قد يكون بمثابة محسس ضوئي أو محفز لتعزيز التحلل الضوئي للملوثات. تتميز طريقة التحلل هذه بخصائص الكفاءة العالية وحماية البيئة، وهي واحدة من النقاط الساخنة للبحث في مجال المعالجة البيئية.
الرصد والتقييم البيئي
يعد الرصد والتقييم البيئيان عنصرين مهمين في أعمال حماية البيئة. تشمل الأدوار المحتملة في الرصد والتقييم البيئي ما يلي:
كمؤشر: قد يكون له استجابة محددة لبعض الملوثات البيئية، وبالتالي يمكن استخدامه كمؤشر في الرصد البيئي. ومن خلال مراقبة تغيرات تركيزه في البيئة، فإنه يمكن أن يعكس بشكل غير مباشر وجود ومستوى تركيز الملوثات.
المشاركة في تقييم المخاطر: في عملية تقييم المخاطر البيئية يمكن استخدامها كأحد عوامل التقييم لتقييم تأثير الملوثات على البيئة والنظم البيئية. ومن خلال النظر بشكل شامل في عوامل مثل طبيعة الملوثات وتركيزها واستجابة الملوثات الأخرى، يمكن تقييم مستوى المخاطر البيئية بشكل أكثر دقة.
التثقيف والترويج البيئي
يعد التثقيف البيئي والدعاية وسيلة مهمة لرفع مستوى الوعي العام بحماية البيئة وتعزيز أعمال حماية البيئة. تشمل الأدوار المحتملة في التثقيف والترويج البيئي ما يلي:
كحالة تعليمية: في تدريس التخصصات ذات الصلة مثل علوم البيئة والكيمياء، يمكن استخدامها كإحدى الحالات التعليمية للتعريف بتطبيقها وأهميتها في حماية البيئة. من خلال تحليل الحالة، يمكن للطلاب فهم مدى إلحاح وضرورة حماية البيئة بشكل أفضل.
لنشر العلوم: في أنشطة تعميم العلوم، يمكن استخدام خصائصه الكيميائية وأمثلة تطبيقه لنشر المعرفة المتعلقة بحماية البيئة بين الجمهور. من خلال محتوى تعميم العلوم الحيوي والمثير للاهتمام، يمكن أن يحفز اهتمام الجمهور وحماسه لحماية البيئة.
منظمات نمو النبات
تعزيز نمو النبات: يعد البورون أحد العناصر النزرة الأساسية لنمو النبات ويلعب دوراً هاماً في نمو النبات وتطوره. على الرغم من أنه يختلف عن أسمدة البورون العادية، إلا أن ذرات البورون التي يحتوي عليها قد تعزز نمو النبات من خلال بعض الآليات. على سبيل المثال، قد يشارك في عمليات التمثيل الغذائي داخل النباتات، مما يؤثر على تخليق ونقل الهرمونات النباتية، وبالتالي تنظيم معدل نمو النبات وشكله.
تحسين مقاومة إجهاد المحاصيل: للبورون تأثير إيجابي على تحسين مقاومة إجهاد المحاصيل. من الممكن تعزيز قدرة المحاصيل المضادة للأكسدة، وتنظيم الضغط الأسموزي للخلايا، وتحسين مقاومتها للشدائد مثل الجفاف والملوحة والآفات والأمراض.
تحسين التربة وتطوير الأسمدة
مكمل بورون التربة: بالنسبة للتربة التي تعاني من نقص البورون، يمكن استخدامه كمكمل لعناصر البورون. ومن خلال تطبيقه على التربة، يمكن زيادة محتوى البورون في التربة، ويمكن تحسين الحالة الغذائية للتربة، ويمكن توفير عناصر البورون الكافية للنباتات.
تحسين كفاءة استخدام الأسمدة: قد يتفاعل مع العناصر الغذائية الأخرى في التربة لتحسين كفاءة استخدام الأسمدة. على سبيل المثال، قد يكون له تأثير تآزري مع الأسمدة النيتروجينية، والأسمدة الفوسفورية، وما إلى ذلك، مما يعزز امتصاص النباتات لهذه العناصر الغذائية واستخدامها.
طريقة الأكسدة والاختزال هي طريقة شائعة الاستخدام للتوليف4-حمض ثنائي بنزوثيوفينبورونيك. تستخدم هذه الطريقة عادة الثيوفينول كمادة خام ويتم الحصول على المنتج من خلال تفاعل الأكسدة.
التحضير قبل التوليف:
تحضير المواد الخام والكواشف اللازمة مثل الثيوفينول، والمادة المؤكسدة، والمذيبات، وكذلك المعدات التجريبية مثل غلاية التفاعل، والنمام، ومقياس الحرارة، وما إلى ذلك.
تفاعل الأكسدة:
قم بإذابة الثيوفينول في مذيب، وأضف كمية مناسبة من المادة المؤكسدة، وابدأ تفاعل الأكسدة. يمكن أن تكون المؤكسدات عبارة عن بيروكسيدات، أو أكسجين، أو حمض النيتريك، وما إلى ذلك، بينما يمكن أن تكون المذيبات مذيبات عضوية مثل الكحول، والإيثرات، والكيتونات، وما إلى ذلك.
الفصل والتنقية:
بعد اكتمال التفاعل، يتم ترشيح محلول التفاعل لفصل المحفز الصلب والترشيح. يتبخر ويركز المرشح للحصول على المنتج الخام.
رد فعل التخفيض:
قم بإذابة المنتج الخام في مذيب، وأضف كمية مناسبة من عامل الاختزال، وابدأ تفاعل الاختزال. يمكن أن يكون عامل الاختزال عبارة عن هيدريد فلز، وإستر بورات قائم على الكحول، وما إلى ذلك، ويكون المذيب هو نفسه كما هو مذكور أعلاه.
تجفيف التبلور:
بعد اكتمال التفاعل، يتم ترشيح محلول التفاعل لفصل المحفز والترشيح. يتبخر ويركز المرشح للحصول على بلورات. تجفيف الكريستال للحصول على المنتج النهائي.
المعادلة الكيميائية:
C6H5ش + مؤكسد → ج6H4(أوه) ق (س) × ح + ح2O
(C6H4(OH)S(O)xH) + المخفض → C6H4(أوه) ب (أوه)2 + حسب المنتج
من بينها، يمثل C6H5SH الثيوفينول، ويمثل المؤكسد المادة المؤكسدة، ويمثل C6H4 (OH) S (O) xH منتج الأكسدة، ويمثل Reductor عامل الاختزال، ويمثل C6H4 (OH) B (OH) 2 4 حمض Dibenzothiopheneboronic، ويمثل By Product بواسطة - المنتج.
طريقة السلفنة هي طريقة لتصنيع المنتج، والتي تستخدم البنزين أو ثنائي فينيل سلفون كمواد خام ويتم الحصول على المنتج المستهدف من خلال تفاعل السلفنة.
التحضير قبل التوليف:
تحضير المواد الخام والكواشف اللازمة مثل البنزين أو ثنائي فينيل سلفون وعوامل السلفنة والمذيبات، بالإضافة إلى المعدات التجريبية مثل المفاعلات وأجهزة التحريك ومقاييس الحرارة وما إلى ذلك.
رد فعل السلفنة:
قم بإذابة البنزين أو ثنائي فينيل سلفون في مذيب، وأضف كمية مناسبة من عامل السلفنة، وابدأ تفاعل السلفنة. يمكن أن تكون عوامل السلفنة حمض الكبريتيك، وحمض الكلوروسلفونيك، وما إلى ذلك، في حين أن المذيبات يمكن أن تكون الماء، والمذيبات العضوية، وما إلى ذلك.
الفصل والتنقية:
بعد اكتمال التفاعل، قم بتبريد محلول التفاعل إلى درجة حرارة الغرفة ثم قم بالتصفية لإزالة الشوائب غير القابلة للذوبان. اضبط قيمة الرقم الهيدروجيني للمرشح إلى المتعادل بمحلول قلوي، ثم تبخر وركز للحصول على المنتج الخام.
التحويل إلى المنتج المستهدف:
قم بإذابة المنتج الخام في مذيب عضوي، وأضف كمية مناسبة من المحفز القلوي أو الحمضي، وقم بإجراء تفاعل التحويل. يمكن أن يكون المحفز عبارة عن هيدروكسيد الصوديوم، أو هيدروكسيد البوتاسيوم، أو حمض الهيدروكلوريك.
تجفيف التبلور:
بعد اكتمال التفاعل، يتم ترشيح محلول التفاعل لفصل المحفز والترشيح. يتبخر ويركز المرشح للحصول على بلورات. تجفيف الكريستال للحصول على المنتج النهائي.
المعادلة الكيميائية:
C6H6+ هكذا3 → C6H4(لذا3H) + H2O
C6H4(لذا3ح) + 2هيدروكسيد الصوديوم → C6H4(أوه) ب (أوه)2+ نا2SO4 + 2H2O
من بينها، يمثل C6H6 البنزين، ويمثل C6H4 (SO3H) حمض البنزين سلفونيك، ويمثل C6H4 (OH) B (OH) 2 المنتج، ويمثل Na2SO4 كبريتات الصوديوم.
I. المرحلة التأسيسية (الخمسينيات – الثمانينات)
بدأت الأبحاث على مركبات البورون العضوية في منتصف القرن التاسع عشر. جاء التقدم الكبير في كيمياء البورون العضوية الحديثة مع تفاعل الهيدروبورات الذي اكتشفه هربرت سي.
براون في الخمسينيات من القرن العشرين، والذي وضع الأساس لتخليق أحماض الألكيل والألكينيل البورونيك. من السبعينيات إلى الثمانينيات، تم تحسين تفاعل اقتران سوزوكي مياورا- تدريجيًا.
أصبحت أحماض البورونيك الأريل كواشف أساسية لبناء روابط الكربون-الكربونية نظرًا لاستقرارها العالي وتحملها الوظيفي الممتاز للمجموعة وسميتها المنخفضة، مما أدى إلى التطوير المنهجي لأحماض البورونيك الحلقية غير المتجانسة.
باعتباره كبريتًا-يحتوي على هيدروكربون عطري منصهر، يتميز ثنائي بنزوثيوفين بكثافة سحابة إلكترونية عالية في الموضع 4، مما يجعله موقعًا رئيسيًا للتعديل الوظيفي وتوجيه تخليق 4-بروموديبنزوثيوفين، المادة الأولية الرئيسية.
ثانيا. التوليف الأول والتحقق الهيكلي (التسعينيات)
في أوائل التسعينيات، مع نضوج تقنية الليثيوم-البوريلات للدورات غير المتجانسة المهلجنة،4-حمض ثنائي بنزوثيوفينبورونيكتم توليفها لأول مرة والإبلاغ عنها.
يستخدم المسار الاصطناعي السائد 4-بروموديبنزوثيوفين كمادة أولية. تحت حماية النيتروجين عند -78 درجة، تخضع المادة الخام لعملية الليثيوم باستخدام n-بيوتيليثيوم، يليها تفاعل مع ثلاثي ميثيل بورات.
يتم الحصول على المنتج المستهدف عن طريق التحميض والتنقية الكروماتوغرافية للعمود، بإنتاجية تبلغ حوالي 82%. حوالي عام 1995، تم تسجيل المركب برقم CAS 108847-20-7، مما يشير إلى إدراجه رسميًا في مخزون المواد الكيميائية.
وفي الوقت نفسه، أكدت تقنيات التوصيف بما في ذلك الرنين المغناطيسي النووي وXRD صيغته الجزيئية (C₁₂H₉BO₂S) وتحققت من أن مجموعة حمض البورونيك مرتبطة بالموضع 4 للثنائي بنزوثيوفين.
ثالثا. توسيع التطبيق وتحسين العمليات (أوائل القرن الحادي والعشرين حتى الوقت الحاضر)
بعد عام 2000، أدى الطلب المتزايد على مواد OLED والوسائط الصيدلانية والحفز العضوي إلى تعزيز إنتاجها على نطاق واسع-. بين عامي 2010 و2015، حلت طريقة ميورا للبوريل (يتم تحفيز البلاديوم-مع ثنائي البورون (بيناكولاتو) كمصدر للبورون) محل طريقة الليثيوم التقليدية تدريجيًا.
ويتميز بظروف تفاعل أكثر اعتدالا وتوافق مجموعة وظيفية أوسع، مما يجعله مناسبا للإنتاج الصناعي. ومن عام 2015 إلى عام 2020، قام المصنعون في الصين وكوريا الجنوبية ودول أخرى بتحسين عملية الإنتاج.
أدى اعتماد طريقة-الوعاء الواحد إلى تبسيط الإجراءات وخفض التكاليف، مما أدى إلى تحويل هذا المركب إلى كتلة بناء من حمض البورونيك الحلقي-فعال من حيث التكلفة-. يتم الآن تطبيقه على نطاق واسع في تصنيع مواد OLED ذات الضوء الأزرق- والأدوية المضادة للورم والروابط العضوية.
الوسم : 4-dibenzothiopheneboronic acid cas 108847-20-7، الموردين، الشركات المصنعة، مصنع، بالجملة، شراء، السعر، بالجملة، للبيع