Dietilaminosulfur trifluorid, obično skraćeno kao dast, CAS 38078-09-0, molekularna formula C4H10F3ns, je smeđa žuta tekućina. Topiva u većini nepolarnih organskih otapala, obično se koristi za CH2CL2, CHCL3 i CCL4. To je široko korišteni fluorinirajući reagens u organskoj sintetici. Pripada (dialkilamino) sumpor trifluorid obitelji. DAST je nukleofilni fluorinirajući reagens koji može pretvoriti hidroksilne spojeve u monofluorinirane spojeve i aldehide i ketone u difluorinirane spojeve, ali je neučinkovit protiv karbonilnih skupina karboksilnih kiselina i njihovih izvedenica.
|
Kemijska formula |
C4h10f3ns |
|
Točna masa |
161 |
|
Molekularna masa |
161 |
|
m/z |
161 (100.0%), 163 (4.5%), 162 (4.3%) |
|
Elementarna analiza |
C, 29.81; H, 6.25; F, 35.36; N, 8.69; S, 19.89 |
|
|
|
N- (trimetilsilil) dietilamin polako je spušten u pretjerano ohlađenu tekućinu SF4. Nakon reakcije uklonjeni su preostali SF4 i nusproizvod TMSF, a dietilamino sumpor trifluorid s visokom čistoćom dobiven je bez destilacije vakuuma. Gornja postojeća tehnologija je laboratorijska sinteza DAST-a koja zahtijeva visoku čistoću i nisku proizvodnju, dok industrijska proizvodnja velike razmjere ne zahtijeva visoku čistoću, ali zahtijeva visoku proizvodnju (proizvodnja iznad razine kilograma), tako da se ova metoda ne može koristiti za veliku proizvodnju DAST-a.
Upotreba 1:Dietilaminosulfur trifluorid(DAST), kao učinkovit nukleofilni reagens fluorinacije, lako je dobiti, a zbog svojih jedinstvenih svojstava u aktiviranju hidroksil, karbonila i drugih aspekata široko se koristi u organskim kemijskim reakcijama.
Upotreba 2: Organski fluoridi imaju široku primjenu u biomedicini.
Upotreba 3: Dietilamino sumpor trifluorid (DAST) koristi se kao sredstvo za fluorinirajuće i fluorinirajuće sredstvo lijekova protiv raka. Na primjer, reagira s alkoholom kako bi se dobila odgovarajući fluoroalkani; Reakcija s acil kloridom da se dobije odgovarajući acil fluorid; Reagira s aldehidom ili ketonom kako bi dobili blizanci difluorid; Sa sulfoksidom - fluorosulfid se oksidira perklorobenzojevom kiselinom da bi se dobila - fluorosulfoksid.
Reakcija kloriranja: DAST može pretvoriti primarne alkohole u odgovarajuće fluoride u vrlo blagim uvjetima. Obično se nahranite na - 78oc kako bi se inhibirao početni egzotermički postupak, a zatim pustite da se reakcija automatski diže na sobnu temperaturu na trenutak (jednadžba 1). Iako se sekundarna alkoholna reakcija također hrani na - 78oc, kako bi se promovirala reakcija, to je obično potrebno dugo zagrijati ili refluksirati u CH2Cl2 (Formula 2, Formula 3). U većini slučajeva, prinos fluoriranih proizvoda je na srednjoj razini, ali reakcija ima visoku kemijsku selektivnost, što je prikladno za selektivnu fluorinaciju multifunkcionalnih molekula. U gotovo istim uvjetima kao i fluorinacija alkohola, DAST može pretvoriti aldehide i ketone u odgovarajuće fluoride. Suprotno tome, njihova reakcijska temperatura je veća od alkohola; Reakcijski uvjeti aldehida blaži su od ketona. Na primjer, aldehidi se mogu tretirati s DAST na niskoj temperaturi ili sobnoj temperaturi kako bi se dobili odgovarajući fluoridi (Formula 4, formula 5). Međutim, ketoni se moraju dugo zagrijavati s DAST -om kako bi se dobili odgovarajući difluorid (Formula 6).
Dietilamin sumpor trifluorid (DAST), s kemijskom formulom C4H10F3N, obično je korišteni fluorinirajući reagens koji igra važnu ulogu u različitim područjima kao što su organska sintisa, farmaceutska istraživanja i razvoj i znanost o materijalima.
1,
Reakcija fluorinacije
Alkoholni hidroksilni fluorid
DAST može pretvoriti alkoholne hidroksilne skupine u odgovarajuće fluorirane spojeve. U organskoj sintisiji alkoholni spojevi su češći. Kroz efekt fluorinacije DAST -a, atomi fluora mogu se unijeti u molekulu, mijenjajući tako fizička i kemijska svojstva. Na primjer, u syntsis lijekovima, uvođenje atoma fluora u alkoholne intermedijare može poboljšati aktivnost lijekova, metaboličku stabilnost ili promijeniti njegova farmakokinetička svojstva. Reakcijski mehanizam je da DAST prvo tvori intermedijarno stanje s alkoholnom hidroksilnom skupinom i stvara molekulu fluorida vodika. Zatim, fluoridni anion nukleofilno napada hidroksilni ugljični atom kroz SN1 ili SN2, stvarajući monofluorinirani spoj. Masni i aromatični primarni, sekundarni i tercijarni alkoholi mogu se učinkovito pretvoriti u odgovarajuće fluorske spojeve. Reakcija obično koristi otapala poput diklorometana i monofluorotriklorometana, a supstitucija hidroksilnih skupina obično se provodi na nižim temperaturama (poput -78 stupnjeva).
Fluorinacija aldehida i ketona
Dietilaminosulfur trifluoridmogu pretvoriti aldehide i ketone u difluoro spojeve. Aldehidi i ketoni važni su funkcionalne skupine u organskoj sintezi, a pretvaranje ih u difluoro spojeve može sintetizirati organske molekule s posebnim svojstvima.
Ovi difluoro spojevi mogu imati potencijalne primjene u područjima kao što su znanost o materijalima i razvoj lijekova. Na primjer, uvođenje difluoro funkcionalnih skupina može regulirati elektroničku strukturu i prostornu konfiguraciju molekula kada sintetiziraju materijale sa specifičnim optičkim ili električnim svojstvima. U reakciji se supstitucija karbonilnih skupina uglavnom provodi na 0 stupnjeva -40 stupnjeva.
Fluorizacija drugih funkcionalnih skupina
DAST također može reagirati s acil kloridima da bi se dobila odgovarajući acil fluoridi, reagira sa sulfoksidima da bi se dobili - fluorotioeteri, a zatim oksidirali s klorobenzojevom kiselinom za dobivanje - fluorosulfoksidi. Ovi fluorirani proizvodi mogu poslužiti kao važni intermedijari u organskoj synthsis za izgradnju složenijih organskih molekula. Na primjer, acil fluorid može dalje sudjelovati u reakcijama amidacije kako bi sintetizirao različite amidne spojeve; Alfa fluorothioethers i alfa fluorosulfoksidi mogu se koristiti za sintetizaciju spojeva koji sadrže fluor koji sadrže sumpor s posebnom biološkom aktivnošću.
Sinteza intermedijara za lijekove
DAST može poslužiti kao važan posrednik u sintetici lijekova. U procesu razvoja lijekova potrebno je sintetizirati različite intermedijare sa specifičnim strukturama i aktivnostima, a zatim konstruirati ciljane molekule lijekova daljnjim reakcijama. DAST može pružiti učinkovit put za sintetiju intermedijara lijekova kroz njegovu fluorinaciju, supstituciju i druge reakcije. Na primjer, u syntsis određenih antikanceroznih i antivirusnih lijekova, DAST može uvesti atome fluora ili konstruirati specifične funkcionalne skupine za sintezu intermedijara lijekova s potencijalnom biološkom aktivnošću. Ovi se intermedijari mogu dodatno optimizirati za strukturu i pregledati na aktivnost, što u konačnici dovodi do razvoja lijekova s dobrom učinkovitošću i sigurnošću.
Fluorirani antikancerogeni lijekovi
DAST se koristi kao fluorinirajuće sredstvo za lijekove protiv raka. U razvoju lijekova protiv raka, uvođenje atoma fluora u molekule lijekova može promijeniti fizikalno -kemijska svojstva, metaboličke putove i biološku aktivnost lijekova. Uvođenje atoma fluora može poboljšati afinitet vezanja između lijekova i ciljeva, poboljšati stabilnost i selektivnost lijeka i na taj način poboljšati antikancerogenu aktivnost lijekova. Na primjer, određeni lijekovi koji sadrže fluor pokazali su bolju učinkovitost i manju toksičnost u kliničkim ispitivanjima. Dast može učinkovito uvesti atome fluora u molekule lijekova protiv raka, pružajući snažan alat za razvoj lijekova protiv raka.
Sinteza optoelektronskih materijala
Molekularna struktura DAST -a ima posebna optička i električna svojstva, što ga čini široko primjenjivim u polju optoelektronskih materijala. Organski optoelektronski materijali sa specifičnim optičkim i električnim svojstvima mogu se sintetizirati kroz organske synthsis reakcije koje uključuju DAST. Na primjer, organske molekule s fluorescencijom, elektroluminiscencijom ili nelinearnim optičkim svojstvima mogu se sintetizirati, što se može koristiti za pripremu optoelektronskih uređaja poput organskih dioda koje emitiraju svjetlost (OLED), organskih solarnih stanica i optičkih prekidača. U OLED uređajima fluorirane organske molekule sa specifičnim strukturama mogu se koristiti kao luminescentni materijali ili materijali za transport naboja za poboljšanje svjetlosti, svjetline i stabilnosti uređaja.
Funkcionalna izmjena materijala
DAST se također može koristiti za izmjenu postojećih funkcionalnih materijala. Uvođenjem atoma fluora ili funkcionalnih skupina koje sadrže fluor u površinsku ili molekularnoj strukturi funkcionalnih materijala, mogu se izmijeniti površinska svojstva, hidrofilnost, hidrofobnost, kemijska stabilnost i druga svojstva materijala. Na primjer, u modifikaciji polimernih materijala, uvođenje atoma fluora može poboljšati otpornost na kemijsku koroziju, otpornost na vremenske uvjete i nisku površinsku energiju polimera, zbog čega polimerni materijal ima bolja svojstva samočišćenja i antihezije. Ovi modificirani funkcionalni materijali imaju široke izglede za primjenu u poljima kao što su zrakoplovna, automobilska proizvodnja i elektronička ambalaža.
Sinteza pesticida
U sintetici od pesticida, DAST se može koristiti za sintezu fluoriranih pesticida s posebnom biološkom aktivnošću. Uvođenje atoma fluora može izmijeniti strukturu molekula pesticida, poboljšati njihovu aktivnost protiv štetočina, patogena itd., Tijekom potencijalnog smanjenja njihove toksičnosti na ne ciljne organizama. Na primjer, određeni insekticidi i fungicidi koji sadrže fluir pokazali su bolje kontrolne učinke i niže razine ostataka u poljoprivrednoj proizvodnji, što je od velikog značaja za zaštitu okoliša i poljoprivredna kvaliteta i sigurnost. DAST pruža učinkovita kemijska sredstva za sintetiziranje ovih novih fluoriranih pesticida.
Akademsko istraživanje
Dast je važan reagens u akademskim istraživanjima. Istraživači mogu iskoristiti različite reakcijske karakteristike DAST -a za provođenje istraživanja o organskoj metodologiji synthsis i istraživanje novih reakcijskih putova i mehanizama. Proučavajući DAST reakciju, možemo steći dublje razumijevanje reaktivnosti i selektivnosti organskih molekula, pružajući teorijsku osnovu za razvoj organske kemije. U međuvremenu,Dietilaminosulfur trifluoridTakođer se može koristiti za sintezu organskih molekula s posebnim strukturama i svojstvima, pružanje uzoraka i spojeva modela za istraživanje u disciplinama kao što su fizička kemija i biokemija.
Dietilaminosulfur trifluoridvažan je nukleofilni fluorinirajući reagens. Njegova jezgra je pretvoriti funkcionalne skupine kao što su hidroksil i karbonil u fluorirane derivate kroz reakcije selektivne fluorinacije, a široko se koristi u područjima medicine, pesticida i znanosti o materijalima. Sljedeće će se objasniti iz četiri aspekta: vrsta reakcije, radne uvjete, polja primjene i sigurnosni propisi.
Tipične vrste reakcija i radne uvjete
Fluorinacija alkohola
Dast može pretvoriti primarne i sekundarne alkohole u monofluoride, a reakcijski uvjeti variraju ovisno o vrsti alkohola:
Primarni alkoholi:Reaktanti se dodaju na -78 stupnjeva kako bi se suzbijala početna egzotermna reakcija, a zatim se temperatura podiže na sobnu temperaturu kako bi se dovršila reakcija. Na primjer, pretvaranje n-butanola u 1-fluorobutan, prinos može doseći 75% -85% kada se reaktanti dodaju na niskoj temperaturi.
Sekundarni alkoholi:Reaktante je potrebno dodati na -78 stupnjeva, a zatim refluksirati u diklorometanu ili zagrijati na 40-60 stupnjeva kako bi se promicala reakcija. Na primjer, fluorinacija cikloheksanola zahtijeva refluksiranje 6 sati, s prinosom od oko 60%-70%.
Ključna točka:Kontrola temperature može smanjiti rizik od racemizacije i pogodna je za sintezu kiralnih molekula.
Dihidrofluorinacija aldehida i ketona
Dast pretvara aldehide i ketone u dihalide, a reakcijska temperatura povezana je s aktivnošću supstrata:
Aldehid:Reakcija se može dovršiti na niskoj temperaturi (0 stupnja do sobne temperature). Na primjer, tretiranje benzaldehida s DAST -om donosi benzodifluorometil keton s prinosom od 90%.
Keton:Potrebno je zagrijati na 50-80 stupnjeva ili je potrebno vrijeme reakcije. Na primjer, fluorinacija cikloheksanona zahtijeva reakciju na 50 stupnjeva u trajanju od 12 sati, s prinosom od oko 70%.
Ključna točka:Ketoni imaju nižu reaktivnost od aldehida, a vrijeme temperature i reakcije potrebno je optimizirati.
Aminacija derivata karboksilne kiseline
Nedavna istraživanja razvila su strategiju sinteze posredovane DAST-om za formiranje amida bez baze:
Uvjeti:U diklorometanu reaktanti jednake molarne količine karboksilne kiseline, amina i DAST reagiraju na sobnoj temperaturi.
Prednosti:Primjenjivo na fluorinaciju alifatičkih/arilnih karboksilnih kiselina i primarnih, sekundarnih i amina s nedostatkom elektrona, uspješno se primjenjuju na kasnu modifikaciju komercijalnih lijekova kao što su leflunomid i Ilicizin.
Spis:Acilamidi nastaju od masnih kiselina i anilina pod Dast katalizom, s prinosom od 85%-90%, a nije potrebno intermedijarno odvajanje.
Područja i primjeri primjene
Farmaceutska intermedijarna sinteza
Dast je ključni sintetički alat za fluorirane lijekove:
Antidepresivi: Fluorinacija bočnog lanca fluoksetina (Prozac) oslanja se na DAST, uvodeći atome fluora kroz fluorinaciju alkohola kako bi se poboljšala lipidna topljivost i prodiranje barijere krvi-moždanih barijera.
Antivirusni lijekovi: DAST se koristi za dihidrofluorinaciju ketona u sintezi lopinavira, povećavajući stabilnost molekule.
Modifikacija aktivnih komponenti pesticida
Uvođenje atoma fluora može značajno poboljšati biološku aktivnost pesticida:
Herbicidi: Zamjena hidroksilne skupine fenoksioctenih herbicida s fluorom može smanjiti brzinu razgradnje u tlu i produžiti učinkovitost.
Insekticidi: Fluorizacija aldehida i ketona posredovana DAST-om može stvoriti fluorirane piretroide, povećavajući toksičnost u živčani sustav insekata za 30%-50%.
Funkcionalizacija u znanosti o materijalima
Dast se koristi za pripremu fluoriranih funkcionalnih materijala:
Tekući kristalni materijali: fluorinirajući derivate cikloheksana mogu se regulirati fazna prijelazna temperatura i dielektrična anizotropija tekućih kristala.
Surfaktanti: Uvođenje fluoriranih alkilnih lanaca može smanjiti površinsku napetost i poboljšati svojstva vlaženja.
Sigurnosni postupci i zahtjevi za pohranu
Kontrola sigurnosti reakcije
Zahtjevi za ventilaciju: Sve operacije trebaju se provoditi u haubici za dim kako bi se izbjeglo udisanje DAST pare (točka ključanja 30-32 stupnja).
Kontrola temperature: fluorinacija alkohola zahtijeva korištenje kupke s niskim temperaturama (-78 stupnjeva) kako bi se spriječilo da reakcija izvuče iz kontrole.
Odabir otapala: Preferirano korištenje nepolarnih otapala kao što su diklorometan i kloroform, izbjegavajući miješanje s vodom ili alkoholom.
Osobna zaštitna oprema
Zaštitna odjeća: nosite laboratorijske kapute otporne na kemikalije, rukavice (nitril guma ili polivinilni alkohol) i naočale.
Respiratorna zaštita: Nosite organski kanistar filtra pare kada ventilacija nije dovoljna.
Odlaganje skladištenja i otpada
Uvjeti skladištenja: Spremite zapečaćene u okruženju od 2-8 stupnjeva, ispunjene argonom kako bi se spriječilo oksidaciju i držali podalje od izvora topline i izvora vatre.
Odlaganje otpada: Dast otpadna tekućina treba neutralizirati alkalnom otopinom i povjeriti se profesionalnoj instituciji za rukovanje i ne smije se izravno otpustiti.
Budući upute za razvoj
Zeleni kemijski postupak
Razviti sustave fluorinacije niske toksičnosti i recikliranja, kao što je DAS katalitička reakcija u jonskim tekućinama, kako bi se smanjila upotreba otapala i stvaranje otpada.
Novi razvoj reakcije
Istražite reakcije DAST -a u fotokatalitičkim ili elektrokemijskim uvjetima kako biste proširili njegov opseg primjene na složenu sintezu molekule.
Tehnologija industrijske mjere
Optimizirajte dizajn kontinuiranih reaktora protoka kako bi se povećala učinkovitost i sigurnost DAST reakcija u proizvodnji velikih razmjera.
Popularni tagovi: dietilaminosulfur trifluorid cas 38078-09-0, dobavljači, proizvođači, tvornica, veleprodaja, kupovina, cijena, skupna, na prodaju