مسحوق بروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم CAS 1643-19-2

مسحوق بروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم، المعروف أيضًا باسم بروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم، هو ملح عضوي، CAS 1643-19-2، الصيغة الجزيئية هي C16H36BrN. المنتجات النقية عبارة عن بلورات أو مساحيق بيضاء اللون، ذات تمييع ورائحة خاصة وثبات جيد في درجة حرارة وضغط الغرفة. من السهل أن يذوب في الماء والإيثانول والأثير والأسيتون، قابل للذوبان بشكل طفيف في البنزين. سام، يستخدم عادة كوسيط في التخليق العضوي، ومحفز نقل الطور، وكاشف زوج الأيونات. يتم استخدامه لتخليق الوسطيات الصيدلانية مثل كلوريد البنزيل ثلاثي إيثيل الأمونيوم، وسيناميت الإيثيل، والسودويونون، وما إلى ذلك، وكذلك لتخليق الأدوية العضوية مثل الأدوية المضادة للعدوى مثل الباماسيلين والسلتاميسيلين. كما أنه يستخدم كعامل محفز في تركيب الأدوية المدرجة مثل عقار داجلين المضاد لمرض السكري مع آلية عمل جديدة. بالإضافة إلى ذلك، لا يمكن استخدامه فقط كعامل نقل طور لتصنيع التيوبرونين، وتحسين وظائف الكبد والترياق الأيضي، ولكن يمكن استخدامه أيضًا كعامل بروم للمشاركة في تركيب عامل عكس مرخي العضلات، شوجينجلوكورونيوم.

أظهر بروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم (TBAB)، باعتباره مركب ملح الأمونيوم الرباعي المهم، قيمة تطبيقية واسعة في مجالات مختلفة مثل التركيب الكيميائي، وتصنيع الأدوية، وحماية البيئة، والكيمياء الكهربائية، وعلوم المواد بسبب تركيبه الكيميائي الفريد (الصيغة الجزيئية C ₁₆ H ∝₆ BrN) والخصائص الفيزيائية (البلورات البيضاء، سهولة الذوبان في الماء والمذيبات العضوية، الميوعة).

الدور الأساسي للحفز والوسائط في مجال التخليق الكيميائي

 

1. محفز نقل الطور (PTC)
الاستخدام الأكثر كلاسيكية هو كمحفز نقل الطور، والذي يستخدم لتعزيز نقل وتفاعل المواد في أنظمة التفاعل -المرحلة (مثل مراحل الماء العضوية). آلية العمل هي أن كاتيون الأمونيوم الرباعي (C ₄ H ₉) ₄ N ⁺) يمكن أن يتحد مع الأنيونات في الطور المائي (مثل OH ⁻، Br ⁻) لتكوين أزواج أيونية ونقلها إلى الطور العضوي، وبالتالي كسر حالة فصل الطور للمواد المتفاعلة في مذيبات مختلفة وتحسين معدل التفاعل والإنتاج بشكل ملحوظ.
حالات التطبيق النموذجية:
تخليق الكيتون البنفسجي الزائف:مسحوق بروميد رباعي بيوتيل الأمونيومكمحفز يمكن أن يعزز تفاعل تكثيف السيترال والأسيتون في تركيب الكيتون البنفسجي الزائف، مع زيادة في العائد تزيد عن 85%، وهي أعلى بكثير من 60% للعملية التقليدية.

 

نزع الكربوكسيل من حمض السيناميك والبرومة: يتم دمج TBAB مع حمض 2-إيودويل بنزويك (IBX) لتحقيق إزالة الكربوكسيل الفعالة ومعالجة حمض السيناميك بالبروم في مذيب مختلط من الأسيتونيتريل والماء، مع إنتاجية 92٪ وظروف تفاعل خفيفة (60 درجة، الضغط الجوي).
تخليق الأدوية المضادة للعدوى: يستخدم TBAB لتحفيز تخليق - من المضادات الحيوية اللاكتامية مثل الأمبيسيلين والسولتاميسيلين، من خلال تعزيز تكوين روابط نيتروجين الكربون، وتقصير وقت التفاعل، وتحسين نقاء المنتج.

2. تفاعلات الألكلة والأسيلة
إن هيكل ملح الأمونيوم الرباعي لـ TBAB يجعله محفزًا مثاليًا لتفاعلات الألكلة والأسيلة. على سبيل المثال:
تفاعل ألكلة N-: يمكن لبروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم تحفيز تفاعل ألكلة N- لـ 3-إندول مع برومولكان لتوليد مشتقات N- ألكيليندول، والتي لها قيمة مهمة في تخليق الدواء.

 

ألكلة الإينولات: يتفاعل TBAB مع الإينولات لتكوين منتجات ألكلة مستقرة، والتي تستخدم لتخليق مركبات الستيرويد والمنتجات الطبيعية.

3. عملية الكيمياء الخضراء
مع اللوائح البيئية الصارمة بشكل متزايد، يفضل TBAB بشدة في الكيمياء الخضراء بسبب سميته المنخفضة، ونقائه العالي، وقابلية إعادة التدوير. على سبيل المثال:
تفاعل المعالجة بالبروم غير المذاب: من خلال إدخال بخار البروم إلى المادة الصلبة TBAB، يمكن تصنيع بروميد ثلاثي بيوتيل الأمونيوم (TBABr ∝) مباشرةً بإنتاجية تبلغ 84%، مما يؤدي إلى تجنب التلوث المتطاير للبروم في عمليات المعالجة بالبروم التقليدية.
التوليف بطريقة التبادل الأيوني: استخدم راتنج التبادل الأنيوني الأساسي القوي من النوع الهلامي لاستبدال Br ⁻ في محلول TBAB بـ OH ⁻ لتوليد هيدروكسيد رباعي بيوتيل الأمونيوم (TBAOH). الراتنج قابل للتجديد وإعادة التدوير، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف الإنتاج.

المساهمة المزدوجة لتخليق المضادات الحيوية والأدوية في مجال تصنيع الأدوية

 

1. المواد الخام الدوائية المضادة للبكتيريا
يتمتع TBAB نفسه بقدرة قوية على القضاء على الجراثيم ويمكن استخدامه مباشرة لتحضير المطهرات المضادة للبكتيريا. آلية عمله هي تدمير نفاذية أغشية الخلايا البكتيرية، مما يؤدي إلى تسرب محتويات الخلية، وبالتالي قتل البكتيريا والفطريات والفيروسات.
سيناريوهات التطبيق:
تطهير المنشأة الطبية: يُستخدم محلول TBAB لتطهير الأدوات الجراحية وبيئة الجناح، مما يؤدي بشكل فعال إلى قتل البكتيريا المقاومة للأدوية مثل -المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين-.
تعقيم مصانع تجهيز الأغذية: يستخدم TBAB، باعتباره مبيد فطريات خالي من المخلفات، لتنظيف معدات تجهيز اللحوم والألبان لضمان سلامة الأغذية.

2. وسيط لتخليق الدواء
يلعب TBAB دورًا حاسمًا في تصنيع الأدوية، خاصة في مجالات المستحضرات الصيدلانية الحيوية والمستحضرات الصيدلانية الكيميائية

 

تخليق داجلجين: يحفز TBAB تحويل الأميد منزوع الأكسجين النووي والمحب للإلكترونات لتوليد - وسيط أمينوفوسفونات، والذي يوفر خطوة أساسية لتخليق داجلجين، وهو دواء جديد مضاد لمرض السكري.
تطوير أدوية مضادة لمرض السكري: يستخدم TBAB لتحفيز تكوين روابط نيتروجين الكربون وروابط الأكسجين الكربوني، وتعزيز تطوير أدوية جديدة لخفض السكر في الدم.
3. مبيدات الفطريات والمبيدات الحشرية الزراعية
يستخدم TBAB في الزراعة للوقاية من أمراض وآفات المحاصيل ومكافحتها، ولحماية النمو الصحي للمحاصيل
مبيد الفطريات: يمكن لمحلول TBAB الذي يتم رشه على سطح الأوراق أن يمنع إنبات الجراثيم الفطرية، ويمنع ويسيطر على مرض انفجار الأرز، والبياض الدقيقي في القمح، وما إلى ذلك.
المبيدات الحشرية: يتم تركيب TBAB مع مركبات البيرثرويد لتعزيز الاتصال وسمية المعدة ضد الآفات وتقليل استخدام المبيدات الحشرية.

التطبيقات المبتكرة لمعالجة المياه ومعالجة التلوث في مجال حماية البيئة

 

1. امتزاز وترسيب أيونات المعادن الثقيلة
يزيل TBAB أيونات المعادن الثقيلة (مثل Pb ² ⁺، Cd ² ⁺، Hg ² ⁺) من مياه الصرف الصحي من خلال عملية إزالة معدن ثقيل، مما يشكل رواسب أكسالات أو هيدروكسيد غير قابلة للذوبان:
الأبحاث المعملية: يتمتع TBAB بكفاءة معالجة تزيد عن 95% لمياه الصرف الصحي المحتوية على الرصاص (التركيز الأولي 100 ملجم/لتر)، مع تركيز الرصاص المتدفق أقل من 0.1 ملجم/لتر (بما يتوافق مع معيار تصريف مياه الصرف الصحي الشامل).
التطبيق الصناعي: يتم دمج TBAB مع بولي أكريلاميد لزيادة حجم جسيمات جزيئات الرواسب، وتسريع معدل الترسيب، وتقليل تكاليف معالجة مياه الصرف الصحي.

2. تحلل الملوثات العضوية
TBAB، باعتباره مادة مضافة بالكهرباء، يعزز تحلل الملوثات العضوية في طرق الأكسدة الكهروكيميائية

 

معالجة مياه الصرف الصحي الصبغية: يمكن لنظام التحليل الكهربائي TBAB Na ₂ SO ₄ تحليل أصباغ الآزو بكفاءة (مثل برتقال الميثيل)، مع معدل إزالة COD يزيد عن 90%.
إزالة بقايا المبيدات الحشرية: يعمل TBAB على تحفيز تفاعلات الاختزال الكهروكيميائية لتحويل مبيدات الآفات الفوسفورية العضوية (مثل ثنائي الكلورفوس) إلى منتجات غير-سامة، مما يقلل من تلوث التربة والمياه.
3. معالجة التربة وتنظيم أيون الكالسيوم
في تحسين الأراضي القلوية المالحة، يقوم TBAB بخلب Ca ² ⁺ في التربة، ويقلل من محتوى الكالسيوم القابل للتبديل، ويضعف التأثير المدمر لأيونات الصوديوم على بنية التربة:
تجربة حقلية: بعد تطبيق TBAB، انخفضت قيمة الرقم الهيدروجيني للتربة بمقدار 0.5-1.0 وحدة، وزاد معدل ظهور المحصول بنسبة 15% -20%.
دراسة الآلية: يشكل TBAB مجمعات قابلة للذوبان مع Ca ² ⁺، مما يقلل من امتصاص أيونات الكالسيوم على أسطح جزيئات التربة ويعزز ترشيح أيونات الصوديوم.

العلوم الكهروكيميائية وعلوم المواد: إعداد المواد الوظيفية وتحسين أدائها

 

1. إضافات المنحل بالكهرباء
يمكن لـ TBAB، باعتباره مادة مضافة للكهارل، تحسين الأداء الكهروكيميائي للبطاريات والمكثفات
بطارية ليثيوم أيون:مسحوق بروميد رباعي بيوتيل الأمونيومإضافته إلى المنحل بالكهرباء يمكن أن يمنع نمو تشعبات الليثيوم ويطيل عمر دورة البطارية.
المكثفات الفائقة: يعمل نظام التحليل الكهربائي للمذيبات العضوية TBAB على تحسين كثافة الطاقة للمكثفات ذات الطبقة المزدوجة، بكثافة طاقة تصل إلى 10 كيلو وات/كجم.
2. تحضير المواد النانوية
يستخدم TBAB في تكنولوجيا النانو وعلوم الأسطح لتحضير مركبات نانوية عالية التوصيل ومستقرة:
تخليق النقاط الكمومية: يعمل TBAB بمثابة رابط سطحي لتثبيت النقاط الكمومية CdSe، ومنع التجميع، وتحسين إنتاجية الكم الفلورية.

 

تعديل الجرافين: يعدل TBAB سطح الجرافين من خلال تفاعلات π - π، مما يعزز الترابط البيني مع البوليمرات ويحسن الخواص الميكانيكية للمواد المركبة.

3. المواد الخافضة للتوتر السطحي والمستحلبات
إن بنية ملح الأمونيوم الرباعي لـ TBAB تجعله مادة خافضة للتوتر السطحي ممتازة للاستخدام في المنظفات، والعوامل المضادة للكهرباء الساكنة، وغيرها من المجالات
تركيبة المنظفات: يقلل TBAB من التوتر السطحي للماء، ويعزز القدرة على إزالة البقع، وله تأثير مبيد للجراثيم.
طلاء مضاد للكهرباء الساكنة: يتم خلط TBAB مع كحول البولي فينيل لتحضير طبقة شفافة مضادة للكهرباء الساكنة -لتعبئة المكونات الإلكترونية.

مجالات التطبيق المبتكرة الأخرى

 

1. صناعة الأصباغ والأصباغ
يستخدم TBAB لتصنيع أصباغ الآزو، وأصباغ الزانثين، وأصباغ الأنثراكينون، وما إلى ذلك، ويعمل كمطور، ومثبت للصوف، وعامل تلوين للجلود:
تخليق الصبغة: يحفز TBAB تفاعل الديازوتة لتوليد -صبغات آزو عالية النقاء مع ثبات لون يبلغ 4-5 مستويات.
صبغ الجلود: يشكل TBAB مجمعات تحتوي على أيونات معدنية لزيادة قدرة امتصاص الأصباغ على ألياف الجلد، مما يؤدي إلى الحصول على لون موحد ومكتمل.
2. الكواشف الكيميائية التحليلية
يستخدم TBAB، باعتباره كاشف زوج الأيونات وكاشف التحليل الاستقطابي، للفصل الكروماتوغرافي والكشف الكهروكيميائي:

 

تحليل كروماتوغرافي للأزواج الأيونية: يشكل TBAB أزواج أيونية محايدة مع تحليلات حمضية أو قلوية، مما يحسن وقت الاحتفاظ الكروماتوغرافي وكفاءة الفصل.

التحليل القطبي: يعمل TBAB بمثابة إلكتروليت داعم للقضاء على تأثير الأيونات المتداخلة وتحقيق حساسية عالية للكشف عن الأيونات المعدنية.
3. عامل العزل المائي للورق
يتم استخدام TBAB في عملية تصنيع الورق لتحسين مقاومة الماء والقوة الميكانيكية للورق
عملية الطلاء: يتم تركيب TBAB بمادة لاصقة من الصنوبري لتشكيل طبقة مقاومة للماء، مما يقلل من امتصاص الورق للماء إلى أقل من 5%.
تأثير تطبيق الغراء: يعزز TBAB التوزيع الموحد للغراء الصنوبري على سطح الألياف، مما يعزز قوة الشد وقوة الانحناء للورق.

طريقة تحضيرمسحوق بروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم:

N (ثلاثي-n-بوتيل أمين): n (1-بروموبوتان)=1.0:1.1، أسيتات إيثيل مذيب التفاعل 20 مل، يضاف إلى الأوتوكلاف، ويستبدل الهواء في الأوتوكلاف بالنيتروجين ثلاث مرات، ويمتلئ بالنيتروجين حتى يصل الضغط في الأوتوكلاف إلى 4 ميجا باسكال، ويسخن إلى 100 درجة في حمام الزيت، وزمن التفاعل هو 14 ساعة.

يخضع المنتج إلى التقطير الفراغي لاستعادة أسيتات الإيثيل و1-بروموبوتان، ويضاف خليط الأثير البترولي و1-بروموبوتان لتشتيت المنتج بعد التقطير. يضاف خليط الإيثر البترولي و1-بروموبيوتان بنسبة كتلة 1.0:1.3 ثلاث مرات، ثم يغسل ويصفى. ضع المادة الصلبة المفلترة في فرن التجفيف الفراغي حتى تجف إلى وزن ثابت، ومن ثم يمكن الحصول على المنتج بإنتاجية تبلغ حوالي 83.93% ونقاء يبلغ حوالي 98.96%.

آلية التفاعل:

يبدو أن تفاعل تصنيع TBAB هو تفاعل ثانوي، وقد يكون التفاعل عبارة عن تفاعل SN2. يحتوي ثلاثي بوتيل أمين على زوج وحيد من الإلكترونات، والذي يعمل بمثابة كاشف محب للنواة لمهاجمة 1-بروموبوتان. عندما يشكل الكاشف المحب للنواة تدريجيًا رابطة جديدة مع ذرة الكربون المشبعة للبروموبوتان، يتم دفع المجموعة المغادرة Br تدريجيًا خارج ذرة الكربون المشبعة لتكوين مادة منشطة ومن ثم تحويلها إلى منتج. وبسبب إنتاج المادة المنشَّطة، يزداد ترتيب العملية، وبالتالي △S0<0. The activation energy of the whole reaction is large. Increasing the reaction temperature can help the reaction to proceed faster.

الخواص الكيميائية لبروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم:

في عام 1951، قام باكلز وآخرون بتحضير TBABr3 عن طريق إذابة بروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم في محلول رابع كلوريد الكربون المبروم. يمكن إكمال التفاعل في وقت قصير بنسبة 91%. يمكن أيضًا الحصول على TBABr3 عن طريق تمرير بخار البروم عبر مادة بروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم الصلبة بدون مذيب وتلامس البخار مع المادة الصلبة لعدة ساعات، بإنتاجية قدرها 84%.

في عام 1987، كاجيجاشي وآخرون. يذاب بروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم في المحلول المائي لبرومات الصوديوم ويضاف حمض الهيدروبروميك إلى المحلول لتحضير TBABr3 بإنتاجية 95%، وهو أكثر ملاءمة للتشغيل ويتجنب استخدام البروم البسيط.

قم بوزن كمية معينة من ملح الأمونيوم الرباعي وأضفه إلى وعاء التفاعل، ثم أضف كمية معينة من الماء وأكسيد الفضة، ثم حركه لمدة ساعة واحدة في اللحظة التالية. أخذ عينات للطرد المركزي واختبار ما إذا كانت المادة طافية لا تزال تحتوي على أيونات الهالوجين. إذا كان لا يزال يحتوي على أيونات الهالوجين، أضف أكسيد الفضة حتى لا يتم الكشف عن أيونات الهالوجين. قم بتصفية محلول التفاعل، وتكون المرحلة العكسية هي المحلول المائي لقاعدة الأمونيوم الرباعية. من أجل منع قاعدة الأمونيوم الرباعية في المحلول من التأكسد بواسطة ثاني أكسيد الكربون في الهواء، يجب إجراء الترشيح في النيتروجين.

يخلط محلول الميثانول من بروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم مع محلول الميثانول من هيدروكسيد البوتاسيوم، ويتفاعل لمدة 0.5 ساعة. يتم ترشيح الخليط الناتج بعد التفاعل، ويتم إزالة جزء من الميثانول اللامائي كمذيب عن طريق التقطير الجوي. بعد ذلك، أضف الماء النقي واستمر في التقطير الجوي لإزالة الميثانول والترين- بوتيل أمين الناتج عن التحلل الجزئي. وأخيرًا، يتم نقل المركز الناتج إلى جهاز التبلور، ثم يتم تبريده وتبلوره وتصفيته تحت حماية جهاز امتصاص الجير الحي. يتم تجفيف المنتج المرشح في فرن تجفيف هوائي على درجة حرارة 80 درجة للحصول على منتج بلوري أبيض.

راتنج التبادل الأنيوني الأساسي القوي من النوع الهلامي 201 × 4. بعد المعالجة المسبقة، يتم تحميله في العمود، ويتم تحضير تركيز معين من محلول بروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم للتبادل الأيوني للحصول على محلول مائي من هيدروكسيد رباعي بيوتيل الأمونيوم. يتم تجديد راتنج التبادل الأيوني بمحلول NaOH وإعادة تدويره. يتم استخدام الأيون القابل للتبديل OH - الذي تحمله المجموعة الوظيفية الراتنجية للتبادل الأيوني مع محلول بروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم، ويتم امتصاص Br - على الراتينج، ويدخل OH - إلى المحلول.

يتحلل بروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم إلى 52% و92% ثلاثي بوتيل أمين في محلول مائي مركز من NaOH عند 60 أو 100 درجة بعد 7 ساعات.

في كروماتوغرافيا الغاز، تكون درجة الحرارة الدنيا للتحلل الكامل لبروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم إلى ملح في محلول مائي 300 درجة.

يمكن استخدام مزيج من 2- حمض يوديل بنزويك (IBX) وبروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم لنزع الكربوكسيل ومعالجة حمض السيناميك بالبروم. يمكن استخدام بعض الهاليدات المعدنية وغيرها من محفزات نقل الطور ككواشف الهالوجين. الأسيتونيتريل - الماء (2:1، حجم/حجم) هو أفضل نظام مذيب. في ظل حالة امتصاص الإلكترون القوي، يمكن الحصول على عوائد أفضل.

في ظل ظروف التسخين، -يمكن أن تحدث ألكلة N للإندول بين بروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم و3-إندول.

يمكن أن يتفاعل بروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم مع الإينولات لتكوين منتج الألكلة.

طريقة الاختبار:
1. المعايرة:
قم بوزن حوالي 1.0 جرام من العينة بدقة، ثم قم بإذابتها في دورق مخروطي سعة 250 مل، وأضف 50 مل من الماء. أضف 0.05 جم من بيكربونات الصوديوم و0.2 مل من محلول كاشف الأيوسين. عاير بمحلول 0.1 جم / لتر من نترات الفضة حتى تغير اللون الأول . 1 مل 0.1 جم / لتر من محلول نترات الفضة يعادل 0.03224 جم بروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم.
محتوى TBAB (%)=حجم المحلول القياسي المستهلك (مل) × 0.03224 ÷ 1 جم (وزن العينة) × 100%
2. التصوير القطبي:
الكاثود: إسقاط قطب الزئبق
الأنود: سلك حزب العمال
تحضير محلول 1.0 م (32.24 جم بروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم في 100 مل من الماء)، وإضافة 0.2 مل من 1.0 ممسحوق بروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم. قم بإزالة الأكسدة باستخدام نيتروجين عالي النقاء- حتى يتم الوصول إلى الحد الأدنى لتيار الخلفية (حوالي 5 دقائق). باستخدام شرط أن سعة التشكيل هي 50 مللي فولت مع انخفاض قدره 1 ثانية، يكون نطاق المسح من - 1.2 إلى - 2.6 V مع حساسية 0.5 μ A عند 0.01 فولت/ثانية. إذا لوحظ أن التيار أكبر من 0.05 μA، فهذا يعني أن المادة تلبي المتطلبات دون شوائب.

الوسم : مسحوق بروميد رباعي بيوتيل الأمونيوم cas 1643-19-2، الموردين، الشركات المصنعة، مصنع، بالجملة، شراء، السعر، السائبة، للبيع