氨三乙酸(NTA)是一种氨基多羧酸,化学式为N(CH2CO2H)3,常温常压下为无色固体,可与多种金属离子形成配位化合物。
氨三乙酸可能发生粉尘爆炸,燃烧时会产生有毒烟雾,水溶液为弱酸,与强碱和强氧化剂反应。
氨三乙酸是一种负三价配体,类似于EDTA,常用作螯合剂,可用于水软化剂、洗涤剂和清洁剂,以及在木材处理中去除铬、铜和砷。
氨三乙酸常用于错合滴定和蛋白质分离纯化,修饰后的NTA可固定镍,用于标记蛋白质。组氨酸标签结合金属螯合剂复合物的金属,常用氨三乙酸。
氨三乙酸可能引起眼睛、皮肤和呼吸道刺激,导致肾脏和膀胱损伤,预计可能导致人类癌症。
癌症的发病率越来越高且呈现低龄化的趋势,这让很多人感到担忧。事实上,诱发癌症的物质无处不在,我们需要先了解这些物质,才能正确应对。氨三乙酸就是其中之一,它被认为是一种可怕的致癌物质。然而,并非每个人都能理解氨三乙酸,那么我们应该如何适当地面对它呢?
氨三乙酸是一种有机化合物,呈白色结晶粉末状。它容易溶于热水、氢氧化钠和氨水等溶液。在生活中,它几乎无处不在,只是很多人忽视了它的存在。氨三乙酸可以作为络合剂存在,它能够快速与各种晶体形成金属络合物,用于测定和分析,甚至可以从稀有金属中提取出个别金属。
此外,氨三乙酸还可以作为催化剂,用于促使发泡迅速凝胶化。它还可以作为稳定剂,在聚苯乙烯的生产过程中起到重要作用。此外,它还可以用作去垢剂、电镀剂、彩色照相显影剂和多羧酸螯合剂等。因此,氨三乙酸是无处不在的成分,想要远离它在生活中几乎是不可能的。
然而,在2017年10月,世界卫生组织国际癌症研究机构公开表示,氨三乙酸属于B类致癌物质清单。因此,在面对氨三乙酸时,我们应该更加谨慎,并尽可能远离这类物质。
虽然氨三乙酸确实存在致癌的危险,但在了解它之后,我们发现它在多个领域中都有应用,与我们的生活密切相关。因此,要完全远离它几乎是不可能的,我们只能尽量远离。
AE-活性酯是一种重要的化合物,也被称为氨噻肟活性硫酯或疏基杂环活性酯。它是合成头孢噻肟钠、头孢曲松钠、头孢匹美、头孢匹罗等抗生素药物的关键中间体。这些药物具有广谱抗菌活性,对肾脏基本无毒,在感染性疾病的治疗中得到广泛应用。
AE-活性酯的化学名为2-(2-氨基-4-噻唑基)2-(甲氧亚氨基)乙酸硫代苯并噻唑酯,分子式为C13H10N3O2S3,分子量为350.44。它是白色或淡黄色结晶粉末,低毒微苦,可燃,易溶于丙酮、四氢呋喃和甲醇,微溶于乙腈,不溶于水。
AE-活性酯的合成方法有三苯基膦法和亚磷酸三乙酯法。三苯基膦法是传统工艺,但成本较高且产生大量副产物。亚磷酸三乙酯法是一种替代方法,具有高收率和纯度,降低了合成AE-活性酯的成本。
想了解更多关于AE-活性酯的信息,请参考以下文献:
[1] 刘吉. 胜AE-活性酯固液相平衡模型及结晶过程研究[D]. 北京化工大学, 2011, 1-2.
[2] 芮姣. AE-活性酯反应结晶过程研究[D]. 上海应用技术大学, 2021, 2-4.
络合滴定法是一种利用络合反应进行滴定的方法。在络合滴定中,使用的试剂被称为络合剂,可以分为无机络合剂和有机络合剂两类。
无机络合剂早在容量分析中就被广泛使用。例如,银离子与离子结成银氰络离子的络合滴定法可以表示为:
Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-
当滴定到达等当点后,一滴过量的银离子溶液即可生成Ag[Ag(CN)2)沉淀,从而判断终点。
然而,无机络合滴定法存在一些限制:
1. 某些无机络合物不稳定,稳定常数较小。
2. 反应不能定量完成,普通金属离子在水溶液中与水结合成水合离子,当水分子被其他配位体取代时,往往是逐步进行的,生成一系列配位数不同的络合物,难以确定它们的定量关系。
由于缺乏适当的指示剂,无机络合滴定法在实际分析中应用较少。
有机氨羧络合剂的出现推动了络合滴定法的发展。这些络合剂含有-N(CH2COOH)2基的有机化合物,与金属离子络合后形成稳定的螯合物,没有分级络合现象,克服了无机络合反应的一些缺点。
随着新的金属络合指示剂的出现,络合滴定法得到了进一步发展。现在,络合滴定已成为容量分析的一个重要分支,广泛应用于生产和科研的各种分析中。
常用的氨羧络合剂包括氨三乙酸(NTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、环己烷二胺四乙酸(CYDTA)、二乙基三胺五乙酸(DTPA)、乙二胺四丙酸(EDTP)和乙二醇二乙醚二胺四乙酸(EGTA)等。
乙二胺四乙酸(Ethylenediaminetetraacetic acid),简称EDTA,是一种有机化合物,具有六齿配体的特性,可与多种金属离子形成螯合物。
EDTA与其他类似化合物如H2IDA(亚胺基二乙酸)和H3NTA(氨三乙酸)都属于螯合物,这些配体都是由甘氨酸制成。EDTA类的螯合物溶解性很高,都是光学异构体。
1935年,费迪南德·明茨首次使用乙二胺和氯乙酸合成了EDTA。现在,主要通过乙二胺与甲醛和氰化钠反应来合成EDTA。
H2NCH2CH2NH2 + 4 CH2O + 4 NaCN + 4 H2O → (NaO2CCH2)2NCH2CH2N(CH2CO2Na)2 + 4 NH3
(NaO2CCH2)2NCH2CH2N(CH2CO2Na)2 + 4 HCl → (HO2CCH2)2NCH2CH2N(CH2CO2H)2 + 4 NaCl
EDTA在欧洲的年消耗量约为35,000吨,在美国为50,000吨。其主要应用包括:
EDTA-2Na,即乙二胺四乙酸二钠,有工业用和食用两种类型。它是一种抗氧化剂,具有螯合金属离子的特性,常用于工业清洁、锅炉清理、治疗汞中毒等领域。
工业上用于清理重金属离子、降低水中的Ca2+和Mg2+离子硬度、摄影氧化剂、纺织品处理、油生产防止矿物沉淀、牛奶瓶清洗、废气处理等。
食品级EDTA被广泛用作抗氧化剂和品质改良剂,可防止油脂氧化、食品褐变和乳化食品等。常用于食物、化妆品、汽水和水的测试。
医疗级EDTA可用作重金属中毒的解毒剂,也可在抽血样本中加入以避免凝集。
橙黄G是一种常见的染料,其降解对环境保护至关重要。本文将探讨如何有效地降解橙黄G,以减少其对环境的影响。
简述:橙黄G是一种常用的偶氮染料,鉴于偶氮染料在废水处理过程中被认为是持久性和不可生物降解的污染物,排放在水环境中的情况较严重,对生态环境以及人类健康造成了危害。而传统的水处理技术不能将其完全去除,因此,需研究出一种高效、可行的去除水中染料的技术。
降解研究:
1. 羟胺-氨三乙酸强化Fe(Ⅲ)/H2O2体系降解橙黄G
王真然等人为改进传统芬顿法存在的pH应用范围窄、铁泥产量大的缺陷,构建了Fe(Ⅲ)-氨三乙酸(NTA)/羟胺(HAm)/H2O2体系以降解橙黄G(OG)。实验结果表明,Fe(Ⅲ)-NTA/HAm/H2O2体系可在中性条件下高效降解OG,降解率可达90%以上,HO·是体系内降解OG的主要活性物种。OG在Fe(Ⅲ)-NTA/HAm/H2O2体系中的降解速率随溶液pH的升高而降低,适当增加Fe(Ⅲ)、NTA、HAm、H2O2浓度有利于OG在该体系中的降解,但过量添加这些试剂会对OG的降解产生抑制作用。NTA的引入可将体系的pH应用范围从酸性拓展至弱碱性,而加入HAm可通过促进体系内Fe(Ⅱ)的再生以大幅削减Fe的用量。与传统芬顿法相比,Fe(Ⅲ)-NTA/HAm/H2O2体系有效弥补了其存在的短板,具有较大的应用潜力。
2.NTA强化Fe(Ⅱ)/PMS体系降解橙黄G
针对二价铁/过一硫酸盐(Fe(Ⅱ)/PMS)体系存在近中性pH条件下氧化效能低的问题,马红芳等人采用氨基三乙酸(NTA)强化Fe(Ⅱ)/PMS体系降解橙黄G(OG),研究NTA/Fe(Ⅱ)/PMS体系中OG降解的效能和机制。实验结果表明:当pH=6.5时,NTA可显著强化Fe(Ⅱ)/PMS体系的氧化效能,OG的去除率从11.7%提高到92.5%,NTA的加入提高了溶液中有效活化剂的浓度,促进PMS分解生成活性物质;NTA/Fe(Ⅱ)/PMS体系中主导的活性物质为Fe(Ⅳ)和SO-4·,二者对体系氧化效能的贡献分别为72.0%和28.0%;增加NTA,Fe(Ⅱ)和PMS的浓度有助于OG的降解,但当三者浓度分别超过1.5,1.5,2.0 mmol·L-1时,出现抑制现象;引入NTA既提高了Fe(Ⅱ)/PMS体系在近中性pH条件下的氧化能力,又拓宽了该体系的pH应用范围。
3. α-Fe2O3/γ-Fe2O3/Cu2O降解橙黄G
侯清瑶等人通过对常规CuFeO2进行修饰,合成了复合催化剂α-Fe2O3/γ-Fe2O3/Cu2O(CuFe-13),考察了CuFe-13-过一硫酸盐(PMS)体系对橙黄G (OG)的催化降解性能。实验结果表明:在Cu Fe-13加入量为0.20 g/L、PMS浓度为1.0 mmol/L、pH为7.0的条件下,CuFe-13-PMS体系的催化降解性能最佳,反应30 min后OG的去除率为100%,反应120 min后TOC的去除率为73.4%;在CuFe-13-PMS体系中,起主要作用的活性物种为1O2、SO4-·和·OH。
4. 迷迭香酸增效PSF降解橙黄G
熊志超等人选取橙黄G为目标污染物,迷迭香酸为增效试剂,聚合硅酸铁为催化剂,研究了迷迭香酸增效聚合硅酸铁UV-Fenton降解橙黄G的机制。结果表明:迷迭香酸同时具备还原和络合能力,能够高效促进催化剂释放铁离子和亚铁离子,在0.05mmol/L低浓度下即可增效降解橙黄G,反应1min时后者脱色率高达88.5%,反应15min时接近100%.伴随着降解中间产物的矿化,铁离子会被催化剂吸附回收,体系总铁离子浓度可从峰值7.65mg/L降至3.10mg/L,从而避免了铁离子的流失和二次污染问题.外加迷迭香酸不会改变橙黄G的降解途径,但二者在降解过程中均会产生毒性更强的中间产物,中间产物只有充分矿化至草酸阶段才能达到脱毒效果。
5. 污泥基活性炭催化过硫酸盐降解橙黄G
陈俊等人采用浸渍-高温煅烧法将剩余污泥制成具有催化功能的污泥基活性炭,研究其催化过硫酸钾降解橙黄G模拟染料废水的效能。结果表明,对于100 mL浓度为100 mg/L的橙黄G模拟染料废水,当体系的温度为25oC、pH为6、污泥基活性炭和过硫酸钾的用量分别为0.15 g和2 g时,反应10 min后,废水中的橙黄G去除率达99%以上。污泥基活性炭粗糙多孔表面有利于催化反应,污泥基活性炭催化过硫酸钾的主要位点是其表面富含的碱性基团,其中羟基和内酯基与过硫酸根反应生成硫酸根自由基,从而有效快速降解橙黄G,且橙黄G降解过程符合伪一级反应动力学规律。
参考文献:
[1]王真然,彭藴斓,刘义青等. 羟胺-氨三乙酸强化Fe(Ⅲ)/H_(2)O_(2)体系降解橙黄G的研究 [J/OL]. 环境工程, 1-9[2024-02-27]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2097.X.20231013.1120.002.html.
[2]熊志超. 天然抗氧化剂增效不同光活化H_2O_2/PDS氧化体系降解橙黄G[D]. 南昌大学, 2023. DOI:10.27232/d.cnki.gnchu.2023.002745.
[3]马红芳,杨浩宇,陈思颖等. NTA强化Fe(Ⅱ)/PMS体系降解橙黄G的效能与机制 [J]. 华侨大学学报(自然科学版), 2023, 44 (02): 222-232.
[4]侯清瑶,彭雪儿,周琛阳等. α-Fe_2O_3/γ-Fe_2O_3/Cu_2O的制备及其对橙黄G的催化降解性能 [J]. 化工环保, 2023, 43 (01): 101-106.
[5]熊志超,张传波,刘雅倩等. 迷迭香酸增效PSF降解橙黄G的机制和生态毒性评估 [J]. 中国环境科学, 2023, 43 (05): 2286-2295. DOI:10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20221117.019.
[6]陈俊,董晓婉,曾娜娜等. 污泥基活性炭催化过硫酸盐降解橙黄G染料废水研究 [J]. 安庆师范大学学报(自然科学版), 2021, 27 (02): 74-78. DOI:10.13757/j.cnki.cn34-1328/n.2021.02.015.
头孢他啶侧链酸活性硫酯的合成方法研究不仅拓宽了头孢类药物的合成途径,还为药物领域的进一步探索提供了新的思路。这项研究对于开发新型抗菌药物具有重要意义,并可能在临床上取得突破性的应用。
简介:头孢他啶侧链酸活性硫酯是合成头孢他啶的重要中间体,它的品质和收率直接影响所合成药物头孢他啶的质量好坏和成本。因此,开发成本低、收率高、操作简单的头孢他啶侧链酸活性硫酯合成工艺,对我国医药工业的发展具有重要意义。
1.方法一
头孢他啶侧链酸与DM缩合生成头孢他啶侧链酸活性硫酯。头孢他啶侧链酸在碱性条件下与DM缩合生成头孢他啶侧链酸活性硫酯时,用价格低廉的亚磷酸三乙酯代替价格昂贵的三苯基膦, 通过设计正交实验优选出的较佳反应条件为:固定头孢他啶侧链酸19.8 g,反应物料n(头孢他啶侧链酸) ∶n(DM)∶n(亚磷酸三乙酯)∶n(三乙胺)=1∶1.2∶1.2∶1.2,反应溶剂乙腈150 mL,于5℃反应5 h,收率86.8%。
具体步骤为:向装有冷凝管和机械搅拌装置的四口瓶中依次加入三苯基膦(20.5 g、0.078 mol)、精制的DM(25 g、0.078 mol)、三乙胺(6.03 g、0.06 mol)于75 mL甲苯和75 mL二氯甲烷的混合液中,搅拌1 h.在2 h内分批加入头孢他啶侧链酸(19.8 g、0.06 mol),控制温度不超过5 ℃,加完后搅拌4 h,将反应液冷冻,抽滤, 分别用甲苯50 mL和乙醚30 mL洗涤,60 ℃下真空干燥,得到浅黄色固体16.6 g,收率为75%.产品mp为134 ℃~136 ℃,Rf=0.42(硅胶板,展开剂PE∶AcOEt=3∶1)。
2. 方法二
以去甲氨噻肟乙酸乙酯(DMAT3)为原料,与α-溴代异丁酸叔丁酯进行醚化反应,生成头孢他啶侧链酸酯(4),再将化合物4进行选择性水解得到头孢他啶侧链酸(1),化合物1与二硫代二苯并噻唑 (DM)进行S-酰化得到目标产物——头孢他啶活性硫酯(2)。即以乙酰乙酸乙酯为起始原料,经肟化、溴化、成环3步反应合成去甲氨噻肟乙酸乙酯[2-氨基-α-羟亚氨基-4-噻唑乙酸乙酯];再经醚化、水解、酰化反应合成其活性硫酯-{(Z) -2-氨基-α-[[2-叔丁氧基)-1,1-二甲基-2-氧代乙氧基]亚氨基-4-噻唑乙酸2’-苯并噻唑基硫酯。
3.方法三
三颈瓶中依次加入侧链酸30g DM58.5g Ph3P 46.3g二氯甲烷460ml升温 至27℃,加入三乙胺10.4m1,35℃下搅拌反应2.5小时。降温度至0~5℃ ?搅拌30分钟,过滤,用0~5℃二氯甲烷洗三次,25~30℃干燥5小时。头孢他啶活性硫酯的质量很好,完全能够达到头孢他啶生产过程中的质量要求。
4.方法四
在醇水溶剂中经硫脲关环制得去甲基氨噻肟酸乙酯(DMAT),再与α-溴代异丁酸叔丁酯在碱性条件下进行醚化反应,得到的醚化物在碱性条件下进行部分水解,得到头孢他啶侧链酸,然后与二硫二苯并噻唑(DM)在有机碱催化下反应得到头孢他啶侧链酸活性酯。
这条路线优点是原料乙酰乙酸乙酯价格便宜,醚化反应时间较短,采用价格 便宜的亚磷酸三乙酯代替价格昂贵的三苯基膦进行酯化反应。
5. 方法五
傅德才等可采用二氯甲烷及甲苯混合物作为反应溶剂,在碱性条件下,他啶酸与DM、三苯基膦反应,反应温度≤30 ℃,反应时间8 h,收率可达79.6%。 此法的缺点是甲苯与二氯甲烷的混合溶剂中,夹杂有少量未反应的头孢他啶侧链酸,不易于产物的纯化。
参考文献:
[1]杨晓辉. 头孢他啶侧链酸及其活性酯的合成研究[D].天津大学,2012.
[2]王庆全,唐伟.头孢他啶活性硫酯的合成研究[J].黑龙江医药,2009,22(04):495-496.
[3]王玉环.头孢他啶侧链酸活性硫酯的合成研究[J].石家庄职业技术学院学报,2009,21(02):33-35.
[4]梁宝臣,陈慧,杨俊杰.头孢他啶侧链酸及其活性硫酯的合成研究[J].中国抗生素杂志,2008(04):206-209.
[5]王玉环. 头孢他啶侧链酸及其活性硫酯的合成研究[D].北京化工大学,2004.
硅烷是一种只含有硅和氢两种元素的化合物,也被称为硅氢化合物。它是有机硅中最简单的类型,具有类似烷烃的组成、结构和物理性质,但化学性质更加活泼,不稳定。全氟辛基三氯硅烷是硅烷的一种衍生物,主要应用于医药和化工领域。
全氟辛基三氯硅烷具有多种应用功能,例如:
1)制备超双疏阻燃高导电织物。该方法通过将羟基化的织物浸泡于苯胺反应液中,通过界面聚合生长聚苯胺,然后浸渍于银氨溶液中,再加入葡萄糖溶液,浸泡后晾干;再浸泡于阻燃剂溶液中,晾干;最后浸泡于全氟辛基三氯硅烷的乙醇溶液,干燥,得到超双疏阻燃高导电织物。这种织物具有优异的导电性能和阻燃性能,适用于多功能可穿戴设备。
2)制备超疏水高粘附力性能的柔性薄膜。该方法包括将聚乙烯吡咯烷酮、钛酸丁酯和乙酸加入乙醇中搅拌得到混合溶液;将混合溶液进行静电纺丝得到纳米纤维薄膜;将纳米纤维薄膜干燥,碳化得到TiO2/C薄膜;将TiO2/C薄膜置于氢氧化钠溶液中进行水热处理,经H+交换、干燥后通过热处理得到TiO2(B)/C薄膜;将TiO2(B)/C薄膜置于含全氟辛基三氯硅烷的甲苯溶液中处理获得具有超疏水高粘附力性能的柔性薄膜。这种柔性薄膜具有超疏水和高粘附力性能,适用于生物医学和微流体器件的制备。
3)制备疏水性磁性复合材料。该方法包括制备Fe3O4纳米颗粒,将Fe3O4纳米颗粒与葡萄糖水热反应得到Fe3O4/C粉末,将Fe3O4/C粉末与3-氨基丙基三乙氧基硅烷进行表面修饰得到中间产物,制备金纳米粒子胶体,将中间产物与金纳米粒子胶体混合并进行超声处理后得到疏水性Fe3O4/C/Au磁性复合材料。这种复合材料具有疏水性和磁性特性。
[4] CN201910251777.8一种具有超双疏阻燃高导电织物的制备方法
[5] CN201510791201.2一种具有超疏水高粘附力性能的柔性薄膜及其制备方法
[6] CN201710226898.8一种疏水性磁性复合材料的制备方法