4-(4-nitrofenyl)azorezorcinol, tiež známy ako 4-(4-nitrofenyl)-1,2-dihydroxybenzén, je syntetická organická zlúčenina patriaca do triedy azoarénov. Je charakterizovaná prítomnosťou nitrofenylovej skupiny pripojenej k polohe 4 rezorcinolovej (1,3-dihydroxybenzénovej) časti prostredníctvom azo (-N=N-) väzby. Táto jedinečná štruktúra dáva molekule odlišné chemické a fyzikálne vlastnosti.
Nitroskupina (-NO2) v ňom prispieva k jeho polarite, rozpustnosti v polárnych rozpúšťadlách a jeho potenciálu ako akceptora elektrónov v chemických reakciách. Azo väzba je na druhej strane známa svojou stabilitou a môže sa podieľať na rôznych organických transformáciách, vrátane redukčných, oxidačných a substitučných reakcií.
Táto zlúčenina nachádza uplatnenie v rôznych oblastiach, vrátane medziproduktu farbiva, prekurzora pre syntézu zložitejších organických molekúl a potenciálne pri vývoji funkčných materiálov vďaka svojim jedinečným elektronickým a optickým vlastnostiam. Navyše, jeho štruktúrne vlastnosti z neho robia zaujímavý predmet pre výskum v organickej chémii, najmä v oblastiach azochémie a heterocyklickej syntézy.
|
|
|
|
Chemický vzorec |
C12H9N3O4 |
|
Presná hmotnosť |
259.06 |
|
Molekulová hmotnosť |
259.22 |
|
m/z |
259.06 (100.0%), 260.06 (13.0%), 260.06 (1.1%) |
|
Elementárna analýza |
C, 55.60; H, 3.50; N, 16.21; O, 24.69 |
Chemické činidlo na stanovenie horčíka
Citlivosť a presnosť: Slúži ako vysoko citlivé činidlo na stanovenie horčíkových iónov v rôznych chemických a biologických vzorkách. To z neho robí základný nástroj v analytickej chémii, najmä pre kvantitatívnu analýzu.
Ne{0}}indikátor titrácie vody: Okrem toho4-(4-nitrofenyl)azorezorcinolfunguje ako indikátor v procesoch ne{0}}vodnej titrácie, čím zvyšuje presnosť a presnosť takýchto meraní.
Indikátor adsorpcie
Vizuálny indikátor: Pôsobí ako adsorpčný indikátor, ktorý umožňuje vizuálnu detekciu zmien v adsorpčných procesoch, ktoré sú kľúčové v rade analytických a preparatívnych techník.
Všestrannosť: Jeho použitie ako indikátora adsorpcie podčiarkuje jeho širokú použiteľnosť v oblastiach, kde je monitorovanie adsorpčných javov nevyhnutné.
Detekcia horčíka v biologických systémoch
Ako činidlo na detekciu horčíka sa môže použiť na kvantifikáciu hladín horčíka v biologických vzorkách, ako sú sérum, plazma alebo tkanivové extrakty. Horčík je základným minerálom pre mnohé biologické procesy, vrátane funkcie nervov, svalovej kontrakcie a produkcie energie, vďaka čomu je jeho presná kvantifikácia kľúčová v biomedicínskom výskume a klinickej diagnostike.
Úloha v analytických technikách
Použitie zlúčeniny ako indikátora pri titráciách a iných analytických postupoch môže uľahčiť vývoj citlivejších a selektívnejších testov na detekciu a kvantifikáciu rôznych analytov v biologických vzorkách. To môže byť obzvlášť dôležité v oblasti farmakológie, toxikológie a monitorovania životného prostredia.
Potenciál pre nové aplikácie
Nedávny výskum sa zameral na vývoj fotochromických tekutých kryštálov, vrátane zlúčenín odvodených od azozlúčenín, ako je 4-(4-nitrofenyl)azresorcinol. Tieto materiály majú jedinečné vlastnosti, vďaka ktorým sú atraktívne pre aplikácie v oblasti ukladania informácií, optických spínačov a senzorov. Zatiaľ čo tieto aplikácie sú primárne založené na ich fyzikálnych a optických vlastnostiach, ich potenciálna integrácia do biologických systémov alebo zariadení na biomedicínske účely je oblasťou prebiehajúceho výskumu.
Chemický vzorec párnej kyslíkovej fialovej je C12H9N3O4, s molekulovou hmotnosťou 259,22 a teplotou topenia zvyčajne medzi 195-}200 °C. Proces prípravy zvyčajne zahŕňa reakciu p-nitroanilínu a 1,3-fenyldiolu. Konkrétne sa určité množstvo p-nitroanilínu rozpustí v horúcej koncentrovanej kyseline chlorovodíkovej, ochladí sa a potom sa po kvapkách pridá nasýtený vodný roztok obsahujúci kyselinu dusitú, aby sa vytvorili diazóniové soli. Potom tento roztok diazóniovej soli zreagujte s 1,3-fenyléndiolom a zriedeným alkalickým roztokom, aby ste získali rovnomernú kyslíkovú fialovú. Po filtrácii, sušení a rekryštalizácii alkoholu sa toto4-(4-nitrofenyl)azorezorcinolmožno získať s vysokou čistotou.
Hlavný účel
1. Citlivé činidlo na meranie horčíka
Ako citlivé činidlo sa široko používa na stanovenie horčíka. Pri chemickej analýze môže vytvárať špecifické komplexy s iónmi horčíka a obsah horčíka vo vzorke možno presne a rýchlo zistiť pomocou metód, ako je zmena farby alebo spektrálne meranie. Táto metóda je nielen veľmi citlivá, ale aj ľahko ovládateľná, vďaka čomu sa široko používa v oblastiach, ako je geologický prieskum, monitorovanie životného prostredia a analýza potravín.
2. Nevodný titračný indikátor
Hrá tiež dôležitú úlohu pri titrácii bez{0}}vodnej látky. Počas procesu titrácie sa môže použiť ako indikátor na označenie koncového bodu titrácie prostredníctvom zmien farby. Vďaka svojej zjavnej zmene farby a ľahkému pozorovaniu zlepšuje presnosť a účinnosť titrácie. Okrem toho má dobrú rozpustnosť a stabilitu v určitých špecifických ne-vodných rozpúšťadlách, vďaka čomu je nevyhnutným indikátorom pri ne-titrácii bez vody.
3. Príprava azobenzénových fotochrómnych kvapalných kryštálových zlúčenín
Môže sa tiež použiť na prípravu azobenzénovej fotochrómnej zlúčeniny z tekutých kryštálov. Táto zlúčenina podlieha reverzibilnej cis trans izomerizácii pri ožiarení svetlom, pričom vykazuje fotochromické vlastnosti. Zároveň má tiež vlastnosti tekutých kryštálov, vďaka čomu má potenciálnu aplikačnú hodnotu v oblasti ukladania informácií. Tekuté kryštály na báze azobenzénu si v posledných rokoch získali širokú pozornosť a výskum kvôli ich jedinečným fotoindukovaným cis trans izomérnym vlastnostiam. Ako jedna z dôležitých surovín na prípravu takýchto tekutých kryštálov poskytuje silnú podporu pre vývoj optického ukladania, technológie optickej holografie a optického spracovania informácií.
4. Ďalšie potenciálne aplikácie
Okrem vyššie uvedených hlavných použití môže mať aj iné potenciálne aplikačné hodnoty. Napríklad vďaka svojmu vynikajúcemu optickému výkonu a tepelnej stabilite môže byť použitý v oblastiach, ako sú optické materiály a materiály citlivé na teplo. Okrem toho s neustálym rozvojom vedy a techniky budú ľudia naďalej skúmať možnosti použitia dokonca aj kyslíkovej fialovej vo viacerých oblastiach.
Príklady aplikácií a analýza prípadov
1. Aplikácia pri stanovení horčíka
V geologickom prieskume je obsah horčíka jedným z dôležitých ukazovateľov na meranie kvality hornín a rúd. Jeho použitím ako citlivého činidla na meranie horčíka je možné rýchlo a presne zistiť obsah horčíka v horninách a rudách. Napríklad pri geologickom prieskume výskumníci zozbierali viaceré vzorky hornín a pomocou činidiel zmerali obsah horčíka vo vzorkách. Výsledky naznačujú významné rozdiely v obsahu horčíka medzi rôznymi vzorkami hornín, čo poskytuje silnú podporu údajov pre následnú geologickú analýzu a hodnotenie zdrojov.
2. Aplikácia pri titrácii bezvodého roztoku
Pri nevodnej titrácii je tiež široko používaný ako indikátor. Napríklad pri analýze liečiv majú určité zložky liečiv vysokú rozpustnosť v ne-vodných rozpúšťadlách, takže na stanovenie je potrebná ne-titrácia. V tomto bode môže slúžiť ako indikátor na označenie koncového bodu titrácie prostredníctvom zmien farby. Pri analýze liekov ho výskumníci použili ako indikátor na úspešné určenie obsahu zložiek lieku v ne-vodných rozpúšťadlách, čo poskytuje silnú podporu pri kontrole kvality liekov.
3. Aplikácia pri príprave fotochrómnych zlúčenín tekutých kryštálov
Tiež hrá dôležitú úlohu pri príprave azobenzénových fotochrómnych tekutých kryštálov. Napríklad v istej štúdii vedci úspešne syntetizovali zlúčeninu tekutých kryštálov s fotochromickými vlastnosťami, pričom ju použili ako jednu zo surovín. Táto zlúčenina môže podstúpiť reverzibilné cis trans izomérne zmeny pri ožiarení svetlom, čo vedie k významným zmenám farby. Tento objav poskytuje nové nápady a metódy pre rozvoj oblastí, ako je optické ukladanie, technológia optickej holografie a optické spracovanie informácií.
Ako organická zlúčenina má dokonca aj kyslíková fialová širokú aplikačnú hodnotu v oblastiach, ako je chemická analýza a príprava materiálov. Jeho použitie ako citlivého činidla na stanovenie horčíka a ako -nevodný titračný indikátor je široko uznávané a používané; Medzitým sa preukázal veľký potenciál pri príprave azobenzénových fotochrómnych tekutých kryštálov. Pri používaní však treba venovať pozornosť aj jeho bezpečnosti a environmentálnym problémom. V budúcnosti, s neustálym rozvojom vedy a techniky, budú aplikačné oblasti čoraz rozsiahlejšie a je tiež potrebné neustále zlepšovať svoj výrobný proces a výkon, aby sa prispôsobil novým požiadavkám a výzvam.
Bezpečnostné a environmentálne hľadiská
► Toxicita
4-(4 -Nitrofenyl)azorezorcinol, podobne ako mnohé azozlúčeniny, môže mať potenciálne toxické účinky. Nitroskupina a azoskupina sa považujú za potenciálne nebezpečné funkčné skupiny. Vdýchnutie alebo požitie zlúčeniny môže spôsobiť podráždenie dýchacieho a tráviaceho systému. Kontakt s pokožkou môže tiež viesť k alergickým reakciám alebo podráždeniu. Dlhodobé vystavenie vysokým koncentráciám zlúčeniny môže mať vážnejšie zdravotné účinky, ako je poškodenie pečene alebo obličiek. Preto je potrebné pri manipulácii s touto zlúčeninou prijať vhodné bezpečnostné opatrenia, ako je nosenie ochranného odevu a používanie správnej ventilácie.
► Vplyv na životné prostredie
Výroba a likvidácia 4-(4 -nitrofenyl)azorezorcinolu môže mať vplyv na životné prostredie. Proces syntézy môže zahŕňať použitie nebezpečných chemikálií a vytvárať odpadové produkty, ktoré je potrebné správne spracovať, aby sa zabránilo znečisteniu životného prostredia. Ak sa zlúčenina uvoľní do vodných útvarov, môže mať nepriaznivé účinky na vodný život, keďže je známe, že niektoré azozlúčeniny sú toxické pre ryby a iné organizmy. Mali by sa prijať metódy udržateľnej výroby a správne stratégie odpadového hospodárstva, aby sa minimalizoval vplyv tejto zlúčeniny na životné prostredie.
► Odbúrateľnosť a biologická odbúrateľnosť
Dôležitým faktorom je degradácia 4-(4 -nitrofenyl)azorezorcinolu v životnom prostredí. Nitroskupina a azoskupina môžu byť odolné voči biodegradácii, čo znamená, že zlúčenina môže pretrvávať v prostredí po dlhú dobu. Avšak za určitých podmienok, ako napríklad v prítomnosti špecifických mikroorganizmov alebo pri fotochemickom ožiarení, môže zlúčenina podliehať degradácii. Pochopenie degradačných dráh a faktorov ovplyvňujúcich biologickú odbúrateľnosť 4-(4 -nitrofenyl)azoresorcinolu je kľúčové pre posúdenie jeho environmentálneho osudu a vývoj stratégií na jeho bezpečnú likvidáciu.
V histórii chemického vývoja, objavy mnohých zlúčenín často pramenia z náhodných pozorovaní a neočakávaných výsledkov. Proces objavovania 4-(4-nitrofenyl)azoresorcinolu (bežne známy ako horčíkové činidlo I) je typickým prípadom, ktorý zahŕňa viaceré oblasti od chémie farbív až po analytickú chémiu a demonštruje zaujímavú trajektóriu vedeckého objavovania.
V polovici 19. storočia začala chémia farbív zlatý vek. V roku 1856 mladý britský chemik William Henry Perkin náhodne objavil prvé syntetické farbivo, anilínovú fialovú, keď sa pokúšal syntetizovať antimalarikum chinín. Tento náhodný objav nielenže odštartoval novú éru syntetických farbív, ale položil aj základ pre nasledujúci objav azofarbív.
Nemecký chemik Johann Peter Gries systematicky objavil diazotizačnú reakciu v roku 1858. Tento prelomový objav poskytuje teoretický základ pre syntézu azozlúčenín.
Počas boomu vývoja farbív koncom 19. a začiatkom 20. storočia chemici syntetizovali tisíce azo zlúčenín. Ako diazo zložka pritiahol p-nitroanilín veľkú pozornosť vďaka svojim silným vlastnostiam priťahujúcim elektróny; Rezorcinol sa často vyberá ako kopulačná zložka kvôli svojej vysokej reaktivite. Väzbová reakcia medzi týmito dvoma generuje hlavne 4-(4-nitrofenyl)azorezorcinol a tiež vzniká malé množstvo izomérov naviazaných v polohe 2.
Na začiatku 20. storočia s rozvojom priemyselnej revolúcie čelila analytická chémia novým výzvam. Tradičné metódy anorganickej kvalitatívnej analýzy, ako je systémová analýza využívajúca sírovodík, sú ťažkopádne na prevádzku a sú vysoko toxické. Chemici začali hľadať jednoduchšie a citlivejšie organické činidlá na detekciu a identifikáciu kovových iónov.
V 20. rokoch 20. storočia niektorí ostrí analytickí chemici znovu skúmali azozlúčeniny, ktoré boli „eliminované“ pri skríningu farbív. Zistili, že 4-(4-nitrofenyl)azoresorcinol môže podstúpiť jedinečnú zmenu farby s iónmi horčíka v alkalickom médiu: z červenej alebo fialovej farby samotného činidla na živú modrú farbu. Tento objav okamžite upútal pozornosť komunity analytickej chémie.
Nemecký analytický chemik Hermann Beck prvýkrát systematicky študoval tento jav okolo roku 1925. Zistil, že modrý komplex vytvorený medzi činidlom a iónmi horčíka v médiu hydroxidu sodného má vysokú citlivosť s detekčným limitom až ppm. Bakerov výskum položil teoretický základ pre aplikáciu tohto činidla pri detekcii horčíka.
Populárne Tagy: 4-(4-nitrofenyl)azoresorcinol cas 74-39-5, dodávatelia, výrobcovia, továreň, veľkoobchod, kúpiť, cena, hromadne, na predaj