5-甲酰水杨酸的应用有哪些? 5-甲酰水杨酸是一种重要的甲酰基水杨酸衍生物,在许多领域都有广泛的应用,本文将介绍其不同用途,以期为读者呈现其广泛的应用前景。 简述: 5-甲酰水杨酸 ,英文名称: 5-Formylsalicylic acid,CAS:616-76-2,分子式:C8H6O4,外观与性状:淡米色细结晶粉末。 应用: 1. 通过缺陷工程合成Ni-MOF-74衍生物 将功能化纳入金属有机骨架 (mof)的框架已经引起了人们极大的兴趣,因为mof的物理和化学性质可以通过功能化孔来调节。Jaewoong Lim等人报告了通过缺陷工程利用混合配体方法合成的一系列配体功能化的Ni-MOF-74衍生物。通过掺入5-甲酰水杨酸、3-羟基水杨酸、2-羟基烟酸和5-羟基-1 -H -苯并咪唑-4-羧酸等碎片化有机配体,实现了Ni-MOF-74的缺陷生成和配体功能化。通过缺陷工程得到的Ni-MOF74衍生物的结晶度相对较好,片段掺入率高达20%,并且根据框架中的官能团和缺陷浓度的不同,具有改变的永久孔隙度和CO2吸附性能。 2. 制备快速检测 Fe(III) 离子的化学传感器 铁是地壳中第四大最普遍的元素,它广泛分布在整个生态系统中。它最常见于氧化态 II 和 III。Fe(II)和Fe(III)具有不同的生物利用度和代谢。Fe(III)离子是催化和生物学以及生物技术中的关键金属中心。摄入足量的铁(III)可以预防某些疾病,例如肝脏和胰腺的摄取。但一旦Fe(III)离子的浓度超过生物体的能力,它们就会变得有毒,尽管它们可以通过Strophariaceae解毒。因此,Fe(III)检测或传感对于生物和环境问题至关重要。在固态下, 甲酰基水杨酸衍生物 已被证明可以与各种金属离子形成稳定的金属络合物。此外,研究还发现水杨酸衍生物对 Fe(III)离子比其他含有酚基的有机化合物更敏感。 Ahmed Shahat等人通过将二氧化硅纳米管表面的硅醇与3-氨丙基三乙氧基硅烷反应,然后与3-甲酰基水杨酸(3-FSA)或5-甲酰基水杨酸(5-FSA)反应,对纳米管表面进行酚类化学改性,以产生新型纳米传感器。所得的3-fsa-MSNT和5-fsa-MSNT传感器的颜色一旦遇到非常低浓度的Fe(III)离子,就会发生变化。颜色变化可以用肉眼看到,并用智能手机或荧光或分光光度技术进行跟踪。对于两个传感器来说,实现稳定的光谱信号所需的响应时间小于15 s。根据国际协调会议(ICH)指南,在最低检测限(LOD)、最低定量限(LOQ)、线性和精密度方面对所建议的方法进行了验证。通过分光光度法获得的Fe(III)离子的最低检测限为18 ppb。此外,结果表明,使用0.1 M EDTA作为洗脱液,两个传感器回收后可使用8次,效率高(90%)。这两个传感器成功地用于测定各种真实样品(自来水、河水、海水和药物样品)中的Fe(III),具有很高的灵敏度和选择性。传感器的具体合成步骤如下: ( 1)MSNT结合胺的合成 (3-APTES@MSNTs) 将 1.0 g 研磨的 MSNT 转移到圆底烧瓶中。然后,加入 50 mL 无水甲苯 ,然后加入 3 mL 3-氨丙基三乙氧基硅烷(3-APTES)并回流过夜。过滤掉 3-APTES@MSNTs;用乙醇、乙醚、甲苯洗涤;然后在60℃下干燥6小时。 ( 2)MSNT结合的甲酰水杨酸传感器(5-fsa-MSNT传感器)的合成 为了合成 MSNT结合的甲酰水杨酸传感器5-fsa-MSNT传感器),在0.3g的5-甲酰基水杨酸通过加热溶解在50mL无水甲苯中后,向溶液中加入1.0g研磨的3-APTES@MSNTs。将混合物溶液反射6小时,冷却,过滤掉。沉淀物用乙醚、乙醇、甲苯洗涤,在80 Ahmed Shahat 真空下干燥 5小时。 3. 用作高性能负极活性材料 开发高性能有机储能是近年来材料科学面临的重要挑战之一。分子设计和合成具有提高性能的潜力。在广泛的搜索空间中需要对分子进行有效的探索和设计。在目前的工作中, Takumi Komura等人 通过稀疏建模(一种机器学习方法),基于少量实验数据构建了有机阳极容量预测模型。简单的线性回归模型有助于在有限数量的实验中发现用于有机阳极的高性能活性材料。化合物 5-甲酰基水杨酸 (SA-CHO) 在最近的工作中表现出最高的性能之一,即比容量为 873 mA hg –1在 100 mA g –1(样品数:n = 3)下具有倍率性能和循环稳定性。该模型可用于探索具有更高比容量的有机负极活性材料。 参考文献: [1]Komura T, Sakano K, Igarashi Y, et al. A capacity-prediction model for exploration of organic anodes: discovery of 5-formylsalicylic acid as a high-performance anode active material[J]. ACS Applied Energy Materials, 2022, 5(7): 8990-8998. [2]Lim J, Lee S, Sharma A, et al. Ligand functionalization of defect-engineered Ni-MOF-74[J]. RSC advances, 2022, 12(48): 31451-31455. [3]Shahat A, Elamin N Y, Abd El-Fattah W. Spectrophotometric and Fluorometric Methods for the Determination of Fe (III) Ions in Water and Pharmaceutical Samples[J]. ACS omega, 2021, 7(1): 1288-1298. 查看更多