Diethylaminosulfur trifluorida, biasanya disingkat sebagai DAST, CAS 38078-09-0, formula molekul C4H10F3NS, adalah cecair kuning kecoklatan. Larut dalam kebanyakan pelarut organik bukan polar, biasanya digunakan untuk CH2CL2, CHCL3, dan CCL4. Ia adalah reagen fluorinating yang digunakan secara meluas dalam synthsis organik. Ia tergolong dalam keluarga sulfur (Dialkylamino). DAST adalah reagen fluorinating nukleofilik yang boleh menukarkan sebatian hidroksil ke dalam sebatian monofluorinated dan aldehid dan keton ke dalam sebatian yang difluorin, tetapi tidak berkesan terhadap kumpulan karboksil karboksilat dan derivatif mereka.
|
Formula kimia |
C4H10F3NS |
|
Jisim tepat |
161 |
|
Berat molekul |
161 |
|
m/z |
161 (100.0%), 163 (4.5%), 162 (4.3%) |
|
Analisis Elemental |
C, 29.81; H, 6.25; F, 35.36; N, 8.69; S, 19.89 |
|
|
|
N- (trimethylsilyl) diethylamine perlahan-lahan jatuh ke dalam SF4 cecair yang terlalu sejuk. Selepas tindak balas, baki SF4 dan TMSF produk sampingan telah dikeluarkan, dan diethylamino sulfur trifluoride dengan kesucian tinggi diperolehi tanpa penyulingan vakum. Teknologi yang ada di atas adalah sintesis makmal DAST, yang memerlukan kesucian yang tinggi dan output yang rendah, manakala pengeluaran perindustrian berskala besar tidak memerlukan kesucian yang tinggi, tetapi memerlukan output yang tinggi (pengeluaran di atas kilogram), jadi kaedah ini tidak dapat digunakan untuk pengeluaran besar-besaran.
Penggunaan 1:Diethylaminosulfur trifluorida(DAST), sebagai reagen fluorination nukleofilik yang cekap, mudah diperoleh, dan kerana sifat uniknya dalam mengaktifkan hidroksil, karbonil dan aspek lain, ia digunakan secara meluas dalam tindak balas kimia organik.
Penggunaan 2: Fluorida organik mempunyai aplikasi yang luas dalam biomedicine.
Penggunaan 3: Diethylamino sulfur trifluoride (DAST) digunakan sebagai agen fluorinating dan agen fluorinating ubat antikanser. Sebagai contoh, ia bertindak balas dengan alkohol untuk mendapatkan fluoroalkanes yang sepadan; Tindak balas dengan acyl chloride untuk mendapatkan fluorida acyl yang sepadan; Ia bertindak balas dengan aldehid atau keton untuk mendapatkan difluoride berkembar; Dengan sulfoksida - fluorosulfida dioksidakan dengan asid perchlorobenzoic untuk mendapatkan - fluorosulfoksida.
Reaksi Klorinasi: Dast boleh menukar alkohol utama ke fluorida yang sepadan di bawah keadaan yang sangat ringan. Biasanya, suapan di - 78oC untuk menghalang proses eksotermik awal, dan kemudian biarkan tindak balas secara automatik naik ke suhu bilik untuk seketika (Persamaan 1). Walaupun tindak balas alkohol sekunder juga diberi makan pada - 78oC, untuk mempromosikan tindak balas, ia biasanya perlu dipanaskan atau refluks dalam CH2CL2 untuk masa yang lama (Formula 2, Formula 3). Dalam kebanyakan kes, hasil produk fluorinasi berada pada tahap sederhana, tetapi tindak balas mempunyai selektiviti kimia yang tinggi, yang sesuai untuk fluorination selektif molekul pelbagai fungsi. Di bawah keadaan yang hampir sama dengan fluorination alkohol, DAST boleh menukar aldehid dan keton ke fluorida yang sepadan. Sebaliknya, suhu tindak balas mereka lebih tinggi daripada alkohol; Keadaan tindak balas aldehid lebih ringan daripada keton. Sebagai contoh, aldehid boleh dirawat dengan suhu pada suhu rendah atau suhu bilik untuk mendapatkan fluorida yang sepadan (Formula 4, Formula 5). Walau bagaimanapun, keton perlu dipanaskan bersama untuk jangka masa yang panjang untuk menghasilkan difluoride yang sepadan (Formula 6).
Diethylamine sulfur trifluoride (DAST), dengan formula kimia C4H10F3NS, adalah reagen fluorinating yang biasa digunakan yang memainkan peranan penting dalam pelbagai bidang seperti sintesis organik, penyelidikan dan pembangunan farmaseutikal, dan sains bahan.
1,
Reaksi fluorination
Alkohol hidroksil fluorida
DAST boleh menukar kumpulan hidroksil alkohol ke dalam sebatian fluorinasi yang sepadan. Dalam synthsis organik, sebatian alkohol lebih biasa. Melalui kesan fluorination atom fluorin boleh diperkenalkan ke dalam molekul, dengan itu mengubah sifat fizikal dan kimianya. Sebagai contoh, dalam synthsis dadah, memperkenalkan atom fluorin ke dalam perantaraan alkohol boleh meningkatkan aktiviti ubat, kestabilan metabolik, atau mengubah sifat farmakokinetiknya. Mekanisme tindak balas adalah bahawa DAST pertama membentuk keadaan pertengahan dengan kumpulan hidroksil alkohol dan menghasilkan molekul fluorida hidrogen. Kemudian, anion fluorida nukleophilically menyerang atom karbon hidroksil melalui SN1 atau SN2, menghasilkan sebatian monofluorinated. Alkohol primer, menengah, dan tertiari berlemak dan aromatik boleh ditukar dengan cekap ke dalam sebatian fluorin yang sepadan. Reaksi biasanya menggunakan pelarut seperti diklorometana dan monofluorotrichloromethane, dan penggantian kumpulan hidroksil biasanya dilakukan pada suhu yang lebih rendah (seperti -78 darjah).
Fluorination aldehid dan keton
Diethylaminosulfur trifluoridaboleh menukar aldehid dan keton ke dalam sebatian difluoro. Aldehid dan keton adalah kumpulan berfungsi penting dalam synthsis organik, dan menukarnya ke dalam sebatian difluoro boleh mensintesis molekul organik dengan sifat khas.
Sebatian difluoro ini mungkin mempunyai aplikasi yang berpotensi dalam bidang seperti sains bahan dan pembangunan dadah. Sebagai contoh, pengenalan kumpulan berfungsi difluoro dapat mengawal struktur elektronik dan konfigurasi spatial molekul apabila mensintesis bahan dengan sifat optik atau elektrik tertentu. Dalam tindak balas, penggantian kumpulan karbonil biasanya dijalankan pada 0 darjah -40 darjah.
Fluorinasi kumpulan fungsi lain
DAST juga boleh bertindak balas dengan acyl chlorides untuk mendapatkan fluorida acyl yang sepadan, bertindak balas dengan sulfoksida untuk mendapatkan - fluorothioethers, dan kemudian mengoksidakan dengan asid chlorobenzoic untuk mendapatkan - fluorosulfoxides. Produk -produk fluorinasi ini boleh berfungsi sebagai perantaraan penting dalam sintesis organik untuk membina molekul organik yang lebih kompleks. Sebagai contoh, fluorida acyl dapat mengambil bahagian dalam reaksi amidasi untuk mensintesis pelbagai sebatian amida; Alpha fluorothioethers dan alpha fluorosulfoxides boleh digunakan untuk mensintesis sebatian yang mengandungi fluorin yang mengandungi sulfur dengan aktiviti biologi khas.
Sintesis perantaraan dadah
Dast boleh berfungsi sebagai pertengahan penting dalam synthsis dadah. Dalam proses pembangunan dadah, adalah perlu untuk mensintesis pelbagai perantaraan dengan struktur dan aktiviti tertentu, dan kemudian membina molekul dadah sasaran melalui reaksi selanjutnya. DAST boleh menyediakan laluan yang berkesan untuk synthsis perantaraan dadah melalui fluorinasi, penggantian, dan reaksi lain. Sebagai contoh, dalam synthsis ubat-ubatan anti-kanser dan antiviral tertentu, DAST boleh memperkenalkan atom fluorin atau membina kumpulan fungsi tertentu untuk mensintesis perantaraan ubat dengan aktiviti biologi yang berpotensi. Perantaraan ini dapat dioptimumkan lagi untuk struktur dan ditayangkan untuk aktiviti, akhirnya membawa kepada pembangunan ubat -ubatan dengan keberkesanan dan keselamatan yang baik.
Ubat antikanser fluorinated
DAST digunakan sebagai ejen fluorinating untuk ubat antikanser. Dalam perkembangan ubat antikanser, memperkenalkan atom fluorin ke dalam molekul dadah dapat mengubah sifat fizikokimia, laluan metabolik, dan aktiviti biologi ubat -ubatan. Pengenalan atom fluorin dapat meningkatkan pertalian mengikat antara ubat-ubatan dan sasaran, meningkatkan kestabilan dadah dan selektiviti, dan dengan itu meningkatkan aktiviti anti-kanser dadah. Sebagai contoh, ubat antikanser yang mengandungi fluorin tertentu telah menunjukkan keberkesanan yang lebih baik dan ketoksikan yang lebih rendah dalam ujian klinikal. DAST dapat memperkenalkan atom fluorin dengan cekap ke dalam molekul ubat anti-kanser, menyediakan alat yang berkuasa untuk pembangunan ubat anti-kanser.
Sintesis bahan optoelektronik
Struktur molekul DAST mempunyai sifat optik dan elektrik khas, menjadikannya secara meluas dalam bidang bahan optoelektronik. Bahan optoelektronik organik dengan sifat optik dan elektrik tertentu boleh disintesis melalui tindak balas sintetik organik yang melibatkan DAST. Sebagai contoh, molekul organik dengan pendarfluor, elektroluminescence, atau sifat optik nonlinear boleh disintesis, yang boleh digunakan untuk menyediakan peranti optoelektronik seperti diod pemancar cahaya organik (OLEDs), sel solar organik, dan suis optik. Dalam peranti OLED, molekul organik fluorinasi dengan struktur tertentu boleh digunakan sebagai bahan pencahayaan atau bahan pengangkutan untuk meningkatkan kecekapan, kecerahan, dan kestabilan peranti.
Pengubahsuaian bahan berfungsi
DAST juga boleh digunakan untuk mengubah suai bahan berfungsi sedia ada. Dengan memperkenalkan atom fluorin atau kumpulan fungsi yang mengandungi fluorin ke dalam permukaan atau struktur molekul bahan berfungsi, sifat permukaan, hidrofilik, hidrofobisiti, kestabilan kimia, dan sifat-sifat lain bahan dapat diubah. Sebagai contoh, dalam pengubahsuaian bahan polimer, pengenalan atom fluorin dapat meningkatkan rintangan kakisan kimia, rintangan cuaca, dan tenaga permukaan yang rendah polimer, menjadikan bahan polimer mempunyai sifat pembersihan diri dan anti lekatan yang lebih baik. Bahan -bahan fungsional yang diubah suai ini mempunyai prospek aplikasi yang luas dalam bidang seperti aeroangkasa, pembuatan automotif, dan pembungkusan elektronik.
Sintesis racun perosak
Dalam synthsis racun perosak, DAST boleh digunakan untuk mensintesis racun perosak fluorinasi dengan aktiviti biologi khas. Pengenalan atom fluorin dapat mengubah struktur molekul racun perosak, meningkatkan aktiviti mereka terhadap perosak, patogen, dan lain -lain, sementara berpotensi mengurangkan ketoksikan mereka kepada organisma bukan sasaran. Sebagai contoh, insektisida dan fungisida yang mengandungi fluorin telah menunjukkan kesan kawalan yang lebih baik dan tahap residu yang lebih rendah dalam pengeluaran pertanian, yang sangat penting untuk perlindungan alam sekitar dan kualiti produk pertanian dan keselamatan. DAST menyediakan cara kimia yang berkesan untuk mensintesis racun perosak fluorinasi baru ini.
Penyelidikan Akademik
Dast adalah reagen penting dalam penyelidikan akademik. Penyelidik boleh menggunakan pelbagai ciri tindak balas DAST untuk menjalankan penyelidikan mengenai metodologi sintetik organik dan meneroka laluan dan mekanisme reaksi baru. Dengan mengkaji tindak balas yang menghindari, kita dapat memperoleh pemahaman yang lebih mendalam tentang kereaktifan dan selektiviti molekul organik, yang menyediakan asas teoritis untuk pembangunan kimia organik. Sementara itu,Diethylaminosulfur trifluoridajuga boleh digunakan untuk mensintesis molekul organik dengan struktur dan sifat khas, menyediakan sampel dan sebatian model untuk penyelidikan dalam disiplin seperti kimia fizikal dan biokimia.
Diethylaminosulfur trifluorideadalah reagen fluorinating nukleofilik yang penting. Fungsi terasnya adalah untuk menukar kumpulan fungsional seperti hidroksil dan karbonil ke derivatif fluorinated melalui tindak balas fluorinasi selektif, dan ia digunakan secara meluas dalam bidang perubatan, racun perosak, dan sains bahan. Berikut ini akan dijelaskan dari empat aspek: jenis tindak balas, keadaan operasi, bidang aplikasi, dan peraturan keselamatan.
Jenis tindak balas biasa dan keadaan operasi
Fluorinasi alkohol
Dast boleh menukar alkohol primer dan sekunder ke dalam monofluorida, dan keadaan tindak balas berbeza -beza bergantung kepada jenis alkohol:
Alkohol utama:Reaktan ditambah pada -78 darjah untuk menindas reaksi eksotermik awal, dan kemudian suhu dinaikkan ke suhu bilik untuk menyelesaikan tindak balas. Sebagai contoh, menukar n-butanol ke 1-fluorobutane, hasilnya boleh mencapai 75% -85% apabila reaktan ditambah pada suhu rendah.
Alkohol sekunder:Reaktan perlu ditambah pada -78 darjah, dan kemudian refluks di diklorometana atau dipanaskan hingga 40-60 darjah untuk mempromosikan reaksi. Sebagai contoh, fluorinasi sikloheksanol memerlukan refluks selama 6 jam, dengan hasil kira-kira 60%-70%.
Titik utama:Kawalan suhu dapat mengurangkan risiko racemization dan sesuai untuk sintesis molekul kiral.
Dihydrofluorination aldehid dan keton
Dast menukarkan aldehid dan keton ke dalam dihalida, dan suhu tindak balas berkaitan dengan aktiviti substrat:
Aldehid:Reaksi boleh diselesaikan pada suhu rendah (0 darjah ke suhu bilik). Sebagai contoh, merawat benzaldehyde dengan menghasilkan hasil benzodifluoromethyl ketone dengan hasil 90%.
Ketone:Ia perlu dipanaskan hingga 50-80 darjah atau masa tindak balas perlu dilanjutkan. Sebagai contoh, fluorinasi sikloheksanon memerlukan reaksi pada 50 darjah selama 12 jam, dengan hasil kira -kira 70%.
Titik utama:Keton mempunyai kereaktifan yang lebih rendah daripada aldehid, dan suhu dan masa tindak balas perlu dioptimumkan.
Aminasi derivatif asid karboksilik
Penyelidikan baru-baru ini telah membangunkan strategi sintesis dast-mediated untuk pembentukan amida tanpa asas:
Syarat:Dalam dichloromethane, reaktan jumlah molar yang sama asid karboksilik, amina, dan DAST bertindak balas pada suhu bilik.
Kelebihan:Berkenaan dengan fluorination asid alifatik/aril karboksilat dan amina yang tidak mencukupi, menengah, dan elektron, berjaya digunakan untuk pengubahsuaian ubat komersial seperti leflunomide dan ilicizine.
Kes:Acylamides terbentuk daripada asid lemak dan aniline di bawah pemangkinan DAST, dengan hasil 85%-90%, dan tiada pemisahan perantaraan diperlukan.
Kawasan permohonan dan contoh
Sintesis perantaraan farmaseutikal
DAST adalah alat sintetik utama untuk ubat fluorinasi:
Antidepresan: Fluorination rantai sampingan fluoxetine (Prozac) bergantung pada DAST, memperkenalkan atom fluorin melalui fluorination alkohol untuk meningkatkan kelarutan lipid dan penembusan halangan otak darah.
Ubat antiviral: DAST digunakan untuk dihydrofluorination keton dalam sintesis lopinavir, meningkatkan kestabilan molekul.
Pengubahsuaian komponen aktif racun perosak
Pengenalan atom fluorin dapat meningkatkan aktiviti biologi racun perosak:
Herbisida: Menggantikan kumpulan hidroksil herbisida asid phenoxyacetic dengan fluorin dapat mengurangkan kadar degradasi dalam tanah dan memanjangkan keberkesanannya.
Insektisida: Fluorination-mediated fluorination aldehid dan keton boleh menghasilkan pyrethroids fluorinated, meningkatkan ketoksikan kepada sistem saraf serangga sebanyak 30%-50%.
Fungsian dalam Sains Bahan
DAST digunakan untuk menyediakan bahan fungsi fluorinasi:
Bahan Kristal Cecair: Dengan derivatif sikloheksana fluorinating, suhu peralihan fasa dan anisotropi dielektrik kristal cecair boleh dikawal.
Surfaktan: Pengenalan rantai alkil fluorinasi dapat mengurangkan ketegangan permukaan dan meningkatkan sifat pembasahan.
Prosedur operasi keselamatan dan keperluan penyimpanan
Kawalan keselamatan tindak balas
Keperluan pengudaraan: Semua operasi harus dijalankan di hud fume untuk mengelakkan menghirup wap dast (titik mendidih 30-32 darjah).
Kawalan Suhu: Fluorination alkohol memerlukan menggunakan mandi suhu rendah (-78 darjah) untuk mengelakkan tindak balas daripada keluar dari kawalan.
Pemilihan pelarut: Secara sengaja gunakan pelarut bukan kutub seperti diklorometana dan kloroform, mengelakkan pencampuran dengan air atau alkohol.
Peralatan Perlindungan Peribadi
Pakaian pelindung: Pakai mantel makmal tahan kimia, sarung tangan (getah nitril atau polivinil alkohol), dan gogal.
Perlindungan pernafasan: Pakai kanister penapis wap organik apabila pengudaraan tidak mencukupi.
Penyimpanan dan Pembuangan Sisa
Syarat Penyimpanan: Simpan yang dimeteraikan dalam persekitaran 2-8 darjah, dipenuhi dengan argon untuk mengelakkan pengoksidaan, dan dipinda dari sumber haba dan sumber kebakaran.
Pelupusan Sisa: Cecair sisa dast perlu dinetralkan dengan larutan alkali dan diamanahkan kepada institusi profesional untuk pengendalian, dan tidak boleh secara langsung dilepaskan.
Arahan Pembangunan Masa Depan
Proses Kimia Hijau
Membangunkan sistem fluorinasi yang rendah dan kitar semula, seperti tindak balas pemangkin dalam cecair ionik, untuk mengurangkan penggunaan pelarut dan penjanaan sisa.
Pembangunan tindak balas baru
Terokai tindak balas DAST di bawah keadaan photocatalytic atau elektrokimia untuk mengembangkan skop aplikasinya kepada sintesis molekul kompleks.
Teknologi skala industri
Mengoptimumkan reka bentuk reaktor aliran berterusan untuk meningkatkan kecekapan dan keselamatan tindak balas DAST dalam pengeluaran besar-besaran.
Cool tags: Diethylaminosulfur Trifluoride CAS 38078-09-0, Pembekal, Pengilang, Kilang, Borong, Beli, Harga, Pukal, Dijual