叔丁基异氰酸酯是一种常温下透明液体,沸点高达85℃-86℃,熔点低于零下25℃,闪点为24℉。它在常温常压下相对稳定,但需要避免与水分、酸性物质和氧化物接触。叔丁基异氰酸酯是一种有毒物质,具有很强的刺激性和致敏性,如果吸入、摄入或经皮肤吸收,会导致中毒。
叔丁基异氰酸酯是一种有机合成中间体,可用于各种有机反应,主要用于医药和农药等产品的生产。研究表明,该物质具有抗菌和抗癌等特性。它可以参与胺和羧酸的缩合反应,用于氨基酸和肽的合成,也是合成吲哚化合物的试剂。
叔丁基异氰酸酯的主要制备方法是通过正丁胺和光气的反应[1]。
图1 叔丁基异氰酸酯的合成反应式
方法一、
将正丁胺和邻二氯苯加入反应器中,在搅拌下通入干燥的氯化氢气体至饱和,然后在110-160℃下通入过量光气,待溶液变清后继续通气20-30分钟,蒸馏收集馏分。邻二氯苯的沸点在160℃以下,叔丁基异氰酸酯的沸点在106-120℃之间。最后将馏分与无水碳酸钠混合搅拌,静置后过滤得到成品。
方法二、
在2升圆底烧瓶中加入300毫升水,并分批加入300克氢氧化钠使其溶解。在滴液漏斗中放置叔丁胺、三氯甲烷和苄基三乙基氯化物,混合后滴加到45℃的氢氧化钠溶液中。反应开始后,反应物开始回流,两小时后析出沉淀。继续搅拌1小时后加入冰水稀释,分离有机层,用二氯甲烷萃取水层。将萃取液与有机层合并,用水和氯化钠水溶液洗涤,干燥后过滤,通过分馏柱分离。
试验方法:吸入
摄入剂量:710 mg/m3/4H
测试对象:啮齿动物-鼠
毒性类型:急性
毒性作用:除了致死剂量值外,没有报告其他详细的毒副作用。
该物质可能对环境造成危害,特别需要注意对水体的影响。在进行化学焚烧处理时,应使用带有加力燃烧室和洗刷设备的设备,并注意点火过程,因为该物质具有高度易燃性。剩余和不可回收的溶液应交由持有许可证的公司处理。
[1]Minisci, Francesco; Fontana, Francesca; Coppa, Fausta; Yan, Yong Ming Journal of Organic Chemistry, 1995 , vol. 60, # 17 p. 5430 - 5433
叔丁基异氰酸酯,英文名为tert-Butylisocyanate,是一种透明无色液体,在常温常压下具有极高的吸湿性和化学反应活性。主要用作有机合成基础化学试剂和医药中间体,可与醇类物质、有机胺类化合物等发生缩合反应,在脲类生物活性分子的合成中有广泛应用。
叔丁基异氰酸酯具有极高的亲电性,可与醇类物质或有机胺类物质发生亲核加成反应。有报道称其可用于制备黑色素浓缩激素受体-1拮抗剂。
叔丁基异氰酸酯可与醇类物质或有机胺类物质高效地发生亲核加成反应。
图1 叔丁基异氰酸酯的缩合反应
在干燥的条件下,将无水碳酸钾和叔丁基异氰酸酯与对叔丁基苯酚在丙酮中反应,可得到目标产物分子。
叔丁基异氰酸酯在化学合成领域中被广泛应用,可用于制备三环法尼基蛋白转移酶抑制剂等医药分子。
储存叔丁基异氰酸酯时应保持干燥,避免火源和氧化剂,处理时应采取适当的防护措施。远离火源和高温,避免阳光直射。
[1] Lavendomme, Roy; et al, Chemical Communications,2016,52,14109-14112.
吡咯并[2,1-F][1,2,4]三嗪-4-胺是一种医药中间体,可以通过四步制备得到。这种化合物可用于制备EGFR抑制剂。
在一个2L三口瓶中,加入肼基甲酸叔丁酯和2,5-二甲氧基四氢呋喃,然后加入稀盐酸。加热反应48小时后,减压蒸馏除去溶剂,得到黄色固体。
将叔丁基1H-吡咯-1-基氨基甲酸酯和氯磺酰异氰酸酯在无水乙腈中反应,然后加入DMF。反应完成后,用饱和NaCl溶液洗涤有机相。
将叔丁基2-氰基-1H-吡咯-1-基氨基甲酸酯和氯化氢二氧六环溶液反应,得到白色固体。减压蒸馏除去溶剂后,得到目标物的盐酸盐。
将1-氨基-1H-吡咯-2-甲腈盐酸盐、醋酸甲脒、K3PO4和EtOH加热回流反应。反应完成后,过滤,滤渣以CH2Cl2洗涤得到目标产物。
[1] [中国发明] CN201910027551.X 一种化合物或其药用盐或组合物的制备及应用
< >2.辅抗氧剂
亚磷酸酯类、硫代二丙酸酯类和硫醇类是典型的辅抗氧剂,
常用的有:
(1)三(壬基代苯基)亚磷酸酯(简称tnp)
琥珀色粘稠液体,可溶于丙酮、乙醇、苯、四氯化碳,不溶于水,无臭、无味、无毒。
(2)三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(简称tbp)
(3)二亚磷酸双十八酯季戊四醇酯(简称dpd)
(4)四(2,4-二叔丁基苯基)4,4'-联苯撑二磷酸酯
(5)硫代二丙酸二月桂酸酯(简称dltdp)
白色絮片状结晶固体,熔点38-40℃,毒性低,四氯化碳、石油醚,不溶于水。
本文将讲述如何用氯乙基异氰酸酯制备一些离子交换膜的方法,旨在为相关领域的研究人员提供参考依据。
背景:氯乙基异氰酸酯可以用于制备一些离子交换膜。
聚砜 (PSF) 是一类在分子主链上含有砜基的芳香族聚合物, 具有优良的力学性能、热稳定性、化学稳定性以及良好的加工性能, 是高性能聚合物材料。目前商业化聚砜基阳离子交换膜大多是经直接磺化改性聚砜所制得的主链型膜产品, 主要应用于膜分离, 显然其性能不适合应用于燃料电池, 人们正在设法对聚砜结构进行更精准的改性, 研究制备可用于燃料电池的聚砜质子交换膜。
1. 交联型聚砜阴离子交换膜的制备
乔宗文等人以聚砜、氯乙基异氰酸酯和4-二乙基氨基苯酚为试剂,通过两步一锅法制备一种具有较长柔性侧链的季铵化聚砜PSf-QN膜材,接着与1,4-二溴丁烷发生交联反应构筑一种交联型聚砜阴离子交换膜CPSf-BN,通过红外光谱表征了改性聚合物的化学结构,研究了阴离子交换膜的吸水率、尺寸稳定性和耐碱性等性能.研究显示,由于亲疏水区域距离较远,强化了相分离结构,同时形成一种交联网状结构,解决了阴离子交换膜在高吸水率下尺寸稳定性和耐碱性差的难题,随着温度的升高,CPSf-BN膜的吸水率、吸水溶胀率、离子传导率增加,其中离子交换容量(IEC)为1.53 mmol/g的CPSf-BN-3膜在25℃和85℃的氢氧根传导率为0.035和0.083 S/cm,相应的吸水溶胀性仅为14.1%和25.8%,在强碱中浸泡30 d的传导率保留量达到了83.2%,保持了很好的尺寸稳定性和耐碱性,有望用于燃料电池。其中改性PSf的制备的具体步骤为:
(1)将1.00 g干燥的PSf溶解在50.00 mL的N,N-二甲基乙酰胺中,待其溶解后通入氮气进行保护,通入氮气30 min后,向其中滴加1.90 g的氯乙基异氰酸酯和0.58 g的四氯化锡的混合物,滴加结束后,在50~60 ℃的条件下反应24~30 h, 得到侧链含有异氰酸酯基团的改性PSf(SPSf)溶液。
(2)将混合液加热至90~110 ℃,采用一锅法,加入0.04 g的二月桂酸二丁基锡催化剂和4.22 g的4-二乙基氨基苯酚,在100 ℃的条件下反应24 h,得到PSf-BN的混合液,再将混合液用异丙醇进行沉淀,将沉淀物进行洗涤、干燥,得到侧链末端含有叔氨基团的改性材料PSf-QN。
2. 侧链末端为磺酸根基团的磺化改性聚砜的制备及其阳离子交换膜
乔宗文等人采用两步一锅法,在聚砜(PSF)主链上键联了末端基为磺酸根基团的侧链,获得了疏水主链与磺酸根基团"微相分离"结构的磺化改性PSF。以氯乙基异氰酸酯(CEIC)为亲电试剂,使PSF主链上的苯环发生付-克烷基化反应,制得侧链含有活性基团—NCO的中间产物聚合物PSFeic;通过活性基团—NCO与对羟基苯磺酸钠(HBSAS)生成氨基甲酸酯的较快速的反应,获得了侧链末端为磺酸根基团的磺化改性聚砜PSF-sas。采用FT-IR、1 H-NMR及紫外分光光度法对目标产物聚合物PSF-sas的化学结构进行了表征。以PSF-sas为膜材,采用流延法制备了PSF阳离子交换膜,测定了交换膜的基本性能,包括离子交换容量、吸水率及质子传导率。研究结果表明,在路易斯酸催化剂作用下,CEIC与PSF主链上苯环之间的付-克烷基化反应可顺利进行,生成中间聚合物产物PSF-eic;以强极性的二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂,反应24h,PSF-eic分子链中乙基异氰酸酯(eic)的键合量可达2.43mmol/g。在此基础上进行第2步反应,可得到磺酸根基团含量为2.23mmol/g的目标产物PSF-sas,所制备的阳离子交换膜,具有高的离子交换容量,适当的吸水率与高的质子传导率。
参考文献:
[1]乔宗文,冯波,赵本波. 交联型聚砜阴离子交换膜的制备及其性能研究 [J]. 膜科学与技术, 2022, 42 (03): 78-83. DOI:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2022.03.010
[2]张倩,莫洪昌,徐明辉等. 含有氨基甲酸酯单元结构的端叠氮基环氧乙烷-四氢呋喃无规共聚醚的合成及表征 [J]. 火炸药学报, 2020, 43 (06): 657-661. DOI:10.14077/j.issn.1007-7812.201906007
[3]乔宗文,高保娇,陈涛. 侧链末端为磺酸根基团的磺化改性聚砜的制备及其阳离子交换膜的基本性能 [J]. 功能高分子学报, 2014, 27 (04): 399-407. DOI:10.14133/j.cnki.1008-9357.2014.04.008
四硼酸钙(CaB4O7)是一种化合物,它可以通过将氧化钙和过量的硼酸与氯化钠、氯化钾的混合物共熔来制备。它可被水分解成二硼酸盐。
四硼酸钙在重金属冶炼中被用作熔化剂、防腐剂、收敛剂和防火油漆等。它的应用举例如下:
1)制备一种综合性能强的汽电气件用线束。
该线束的原料包括天然橡胶、聚氯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、甲基三乙氧基硅烷、邻苯二甲酸二丁酯、N-环己基-N-苯基对苯二胺、羟乙基六氢均三嗪、甲基叔丁基醚、氢氧化镁、聚乳酸、肉豆蔻酸钡、硬脂酸钡、月桂酸钡、四硼酸钙、十一烯酸锌、硅微粉、白炭黑、磷酸脲、松香酸铜、高温活性竹炭粉、有机溶剂、防老剂、硫磺和石蜡油。该线束具有耐磨性好、耐水解和耐化学药剂等性能,同时具有良好的绝缘性、抗酸抗碱性、抗压性和剥离性,物理化学性能稳定。
2)制备一种用于钢筋防腐的低通孔率涂层。
该涂层的原料包括长石粉、硼砂、四硼酸钙、氟石、粘土、密着剂和增稠剂。该发明还公开了涂覆该涂层的方法,包括干混、湿混、预处理、涂覆、烘烤、烧结和常温冷却等步骤。该涂层具有突出的抗腐蚀能力、极高的韧性和较高的自身耐久性。
3)制备一种线束用防潮抑菌护套材料。
该材料由尼龙66、聚乳酸、异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、松香酸铜、肉豆蔻酸钡、月桂酸钡、二水球状氯化钙、金刚药石、羟乙基六氢均三嗪、邻苯二甲酸二环己酯、四硼酸钙、高温活性竹炭粉、海底砂矿、十一烯酸锌和蓖麻醇酸酰胺组成。该发明使得水机线束护套材料具有优异的防潮性能和抑菌性能,能够有效抑制细菌和霉菌的滋生,在潮湿环境下可以长期工作,且不易引起护套的破损和腐烂。
[1] 化合物词典
[2] CN201811010935.2一种综合性能强的汽电气件用线束
[3] CN201610124012.4一种用于钢筋防腐的低通孔率涂层及其涂覆方法
[4] CN201610614448.1一种线束用防潮抑菌护套材料及其制备方法
抗氧剂3114是一种重要的化合物,对其测定方法的研究具有重要的理论和应用价值。
背景:抗氧剂3114又称三(3,5-二叔丁基-4-羟基 苄基)异氰酸酯,广泛用于接触食品的聚烯烃制品(可接触脂肪性和非脂肪性食品)。适用于聚乙烯、 丙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、聚酯、尼龙、聚氯乙烯、聚氨酯、纤维素塑料和合成橡胶,在聚烯烃中效果尤为显著。一般用量为0.1%~0.25%,该物质在塑料行业中广泛使用,其测定方法尤为重要。
1. 测定工业废水中的抗氧剂3114
朱勇等人建立了测定抗氧剂3114的高效液相色谱法。色谱条件为C8色谱柱,流动相为水:甲醇=10:90,检测波长为270 nm。抗氧剂3114的线性范围为0.998,平均回收率为98.4%, 相对标准偏差为3.6%。所用方法准确简便,重复性好,可作为抗氧剂3114含量测定的有效方法。
试验方法为:
(1)对照品溶液制备
因该物质极性较小,在甲醇中溶解不完全,实验经多次摸索采用将对照品溶解于甲醇与乙酸乙酯75:25(v/v)混合制成的混合液中。称取三 (3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰酸酯标准品 0.4000 g于50 mL容量瓶中,用适量混合液,超声溶解5 min,定容,作为标准液。
(2)供试品溶液制备
先将工业废水经过孔径为0.45μm的有机微孔滤膜过滤。再准确移取10 mL水样与10 mL乙酸乙酯充分混合并萃取,水样萃取3次,取上层乙酸乙酯液体。将萃取液氮吹至干,再用甲醇与乙酸乙酯75:25混合液溶解并转移至50 mL的容量瓶中,定容至刻度,作为供试品溶液。
2. 分析聚烯烃中抗氧剂3114
杨素等人研究了用红外光谱(IR)法定性和定量分析聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯)中的抗氧剂3114的方法和准确度。分析了抗氧剂3114和PE、PP粉料的FTIR图,确定了抗氧剂3114在聚烯烃中的特征吸收峰为1 695 cm-1,详细分析了不同含量抗氧剂3114的PE、PP样品的红外谱图和测试的准确度,同时根据抗氧剂3114的标准曲线可知,抗氧剂3114的含量与其特征峰的吸收强度呈良好的线性关系,相关系数达0.97以上,相对百分偏差最大为9.524%,表明红外光谱法可定性和定量分析聚乙烯、聚丙烯中的抗氧剂3114。
其中试样的制备为:用电子天平称取不同量的抗氧剂3114,将其充分溶解在溶剂中,然后分别与PE、PP配制不同抗氧剂含量的PP/PE混合物。在通风橱中自然干燥36 h,红外干燥箱中干燥6 h,直至溶剂完全挥发。用热压机将此试样压成一定厚度的薄膜片,待测。
3. 反相高效液相色谱测定
开小明等人立了用反相高效液相色谱测定抗氧剂3114的方法,采用μ-Bondapak C18为固定相,甲醇作为流动相,选择270 nm作为检测波长,外标法定量,可在 8 min内完成测定任务。
色谱条件:色谱柱:μ-Bondapak C18,10 μm 250×5.0 mm ID,流动相为甲醇,流速0.8 mL/min,柱温35 ℃,检测波长270 nm,进样量2 μL。
样品处理:准确称取3114样品0.5 g置于100 mL容量瓶中,用DMF溶解并定容至刻度摇匀,经超声波脱气后备用。
参考文献:
[1]朱勇,施刚刚,饶桂维. 高效液相色谱法测定工业废水中的抗氧剂3114 [J]. 浙江化工, 2014, 45 (02): 41-42.
[2]杨素,周正亚. 红外光谱法定性和定量分析聚烯烃中抗氧剂3114 [J]. 塑料助剂, 2008, (01): 49-53.
[3]开小明,邱晓生,王长明等. 反相高效液相色谱测定抗氧剂3114 [J]. 分析试验室, 2005, (01): 21-23.