4-คลอโรไพราโซลเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มี CAS 15878-00-9 และสูตรโมเลกุล C3H3ClN2 ผงสีขาวถึงเทาอมเทาซึ่งเป็นสภาวะทางกายภาพทั่วไป ไม่ละลายในน้ำ แต่สามารถละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ส่วนใหญ่ เช่น แอลกอฮอล์ อีเทอร์ คีโตน เอสเทอร์ ฯลฯ ลักษณะนี้ทำให้เป็นตัวทำละลายที่ดีสำหรับปฏิกิริยาเคมีบางชนิด ในโครมาโตกราฟีแบบชั้นบาง คลอโรไพราโซล 4 ตัวมักจะแสดงจุดเดียว ซึ่งบ่งบอกถึงความบริสุทธิ์สูง ค่า Rf ของมัน (แสดงถึงการเคลื่อนที่ของสารระหว่างเฟสที่อยู่กับที่และเคลื่อนที่) โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 0.2 ถึง 0.3 เนื่องจากเป็นสารประกอบไซคลิกห้าองค์ประกอบที่ประกอบด้วยคลอรีนและไนโตรเจน 4 คลอโรไพราโซลจึงมีเสถียรภาพทางเคมีบางอย่าง มันไม่ได้ออกซิไดซ์หรือรีดิวซ์ได้ง่าย แต่สามารถทำปฏิกิริยากับรีเอเจนต์บางชนิดได้ภายใต้สภาวะบางประการ ตัวอย่างเช่น สามารถเกิดปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลางกับไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไลหรือกรด ทำให้เกิดเกลือและน้ำที่สอดคล้องกัน นอกจากนี้ยังสามารถรับปฏิกิริยาทดแทนนิวคลีโอฟิลกับสารประกอบอินทรีย์บางชนิดได้ ทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ทดแทนที่มีอะตอมของคลอรีน สามารถใช้กับวัสดุโพลีเมอร์ เช่น ยางสังเคราะห์ พลาสติก และเส้นใย
|
|
|
|
C.F |
C3H3ClN2 |
|
E.M |
102 |
|
M.W |
103 |
|
m/z |
102 (100.0%), 104 (32.0%), 103 (3.2%), 105 (1.0%) |
|
E.A |
ค 35.15; สูง 2.95; ซีแอล 34.58; น.27.33น |
4-คลอโรไพราโซลเป็นสารเคมีตัวกลางที่สำคัญซึ่งมีการใช้งานที่หลากหลายในสาขาต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเคมีทางเภสัชกรรม การพัฒนายาฆ่าแมลง และปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยา เนื่องจากมีโครงสร้างวงแหวนไพราโซลที่มีเอกลักษณ์และองค์ประกอบทดแทนคลอรีน
สมบัติพื้นฐานและวิธีการสังเคราะห์
เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีโครงสร้างไพราโซล โดยมีสูตรโมเลกุลเป็น C4H3ClN2 โครงสร้างประกอบด้วยวงแหวนไพราโซล (วงแหวนไนโตรเจนเฮเทอโรไซคลิกที่มีสมาชิกห้าอะตอม) และอะตอมของคลอรีนซึ่งอยู่ที่ตำแหน่งที่ 4 ของวงแหวน มีเสถียรภาพที่ดีและมีคุณสมบัติทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ ซึ่งทำให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายสาขา
มีวิธีการสังเคราะห์หลายวิธี รวมถึงวิธีไพราโซลคลอไรด์ วิธีปฏิกิริยาฮาโลเจน วิธีอิเล็กโทรไลต์คลอรีน และวิธีแอมโมเนียมคลอไรด์ วิธีการเหล่านี้แต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง และการเลือกเส้นทางการสังเคราะห์ที่เหมาะสมจำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ อย่างครอบคลุม เช่น ความพร้อมใช้ของวัตถุดิบ การควบคุมสภาวะของปฏิกิริยา ความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมระหว่างการผลิต
ศักยภาพการใช้งานในด้านเครื่องเทศ
แม้ว่าการประยุกต์ใช้โดยตรงในด้านเครื่องเทศนั้นค่อนข้างจำกัด แต่ศักยภาพในการสังเคราะห์และการดัดแปลงทางเคมีทำให้เกิดแนวคิดใหม่ๆ ในการพัฒนาเครื่องเทศ
(1) สารกลางสำหรับการสังเคราะห์เครื่องเทศ
เนื่องจากเป็นสารประกอบที่มีโครงสร้างไพราโซล จึงอาจมีฤทธิ์ทางชีวภาพและความคงตัวทางเคมี ซึ่งทำให้เป็นตัวกลางที่สำคัญในการสังเคราะห์เครื่องเทศ ด้วยปฏิกิริยาเคมีต่างๆ เช่น เอสเทอริฟิเคชัน อะมิเนชัน และอัลคิเลชัน 4-คลอโรไพราโซลสามารถเปลี่ยนเป็นสารประกอบที่มีกลิ่นเฉพาะได้ สารประกอบเหล่านี้อาจมีลักษณะกลิ่นหอมเฉพาะตัว และสามารถใช้เตรียมเครื่องเทศและสารสกัดต่างๆ ได้
ตัวอย่างเช่น ผ่านปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชัน เอสเทอร์สามารถเกิดขึ้นได้จากการทำปฏิกิริยากับสารประกอบแอลกอฮอล์ ซึ่งโดยทั่วไปจะแสดงคุณลักษณะกลิ่นหอมที่แตกต่างกัน เช่น กลิ่นผลไม้ ดอกไม้ หรือกลิ่นหญ้า นอกจากนี้ 4-คลอโรไพราโซลยังสามารถทำปฏิกิริยากับสารประกอบเอมีนเพื่อสร้างสารประกอบเอไมด์ผ่านปฏิกิริยาอะมิเนชัน ซึ่งอาจมีกลิ่นที่ซับซ้อนและคงอยู่มากขึ้น
(2) ตัวดัดแปลงเครื่องเทศ
นอกจากทำหน้าที่เป็นตัวกลางสังเคราะห์แล้ว ยังสามารถใช้เป็นสารปรับกลิ่นได้อีกด้วย ด้วยการแนะนำโครงสร้าง ลักษณะกลิ่นหอมและความคงอยู่ของเครื่องเทศดั้งเดิมสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ตัวอย่างเช่น การทำปฏิกิริยากับสารประกอบเครื่องเทศบางชนิดสามารถสร้างสารประกอบที่มีลักษณะกลิ่นหอมใหม่ ซึ่งอาจมีกลิ่นที่เข้มข้นหรือมีเอกลักษณ์มากขึ้น
นอกจากนี้การแนะนำยังช่วยเพิ่มความเสถียรของเครื่องเทศอีกด้วย เนื่องจากมีความคงตัวทางเคมีที่ดีเยี่ยม จึงสามารถช่วยปกป้องโมเลกุลของเครื่องเทศจากปัจจัยที่ไม่พึงประสงค์ เช่น ออกซิเดชันและการไฮโดรไลซิส ซึ่งจะช่วยยืดอายุการเก็บรักษาและอายุการใช้งานของเครื่องเทศ
(3) ผู้ให้บริการเครื่องเทศ
นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นพาหะสำหรับเครื่องเทศได้ เนื่องจากความสามารถในการละลายและการกระจายตัวของน้ำหอม จึงสามารถกระจายโมเลกุลของน้ำหอมในตัวพาได้อย่างเท่าๆ กัน ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการปลดปล่อยและความคงอยู่ของน้ำหอม นอกจากนี้ การแนะนำยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพทางประสาทสัมผัสของเครื่องเทศ ทำให้เครื่องเทศมีความละเอียดอ่อน นุ่มนวล และติดทนนาน-มากขึ้น
ตัวอย่างการใช้งานในด้านเครื่องเทศ
เนื่องจากตัวอย่างการใช้งานในด้านเครื่องเทศมีจำกัด การอภิปรายเชิงสมมุติต่อไปนี้จะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีและการใช้งานที่เป็นไปได้ ตัวอย่างเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อแสดงให้เห็นถึงการใช้งานและผลกระทบที่เป็นไปได้ของ4-คลอโรไพราโซลในด้านน้ำหอม
(1) การสังเคราะห์สาระสำคัญของผลไม้
สมมติว่าเราจำเป็นต้องสังเคราะห์สาระสำคัญที่มีกลิ่นผลไม้เข้มข้น เราสามารถพิจารณาใช้เป็นสารกลางสังเคราะห์ได้ ประการแรก เราสามารถเอสเทอริฟายด์ได้ด้วยสารประกอบแอลกอฮอล์ที่มีกลิ่นผลไม้ เพื่อสร้างสารประกอบเอสเทอร์ที่มีกลิ่นผลไม้ จากนั้นเราสามารถผสมและเตรียมสารประกอบเอสเทอร์นี้กับสารประกอบแต่งกลิ่นอื่นๆ และสุดท้ายก็ได้สารสกัดที่มีกลิ่นหอมของผลไม้เข้มข้น
ตัวอย่างเช่น เราสามารถเอสเทอริฟายเออร์ด้วยบิวทานอลเพื่อผลิตบิวเทรต 4-คลอโรไพราซอล สารประกอบเอสเทอร์นี้อาจมีลักษณะกลิ่นหอมคล้ายกับกล้วยหรือแอปเปิ้ล จากนั้นเราสามารถผสมและผสมสารประกอบเอสเทอร์นี้กับซิทรัล เจอรานิออล และสารประกอบแต่งกลิ่นอื่นๆ เพื่อให้ได้สารสกัดที่มีกลิ่นผลไม้เข้มข้น
(2) การดัดแปลงกลิ่นดอกไม้
สมมติว่าเราจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนสาระสำคัญของดอกไม้ที่มีอยู่เพื่อปรับปรุงคุณลักษณะของกลิ่นหอมและความทนทาน เราสามารถพิจารณาใช้มันเป็นตัวแก้ไขได้ ก่อนอื่น เราสามารถทำปฏิกิริยากับส่วนประกอบบางอย่างของดอกไม้ เพื่อสร้างสารประกอบที่มีลักษณะกลิ่นหอมใหม่ จากนั้น เราก็สามารถผสมและผสมสารประกอบที่สร้างขึ้นใหม่เหล่านี้กับกลิ่นดอกไม้ดั้งเดิม และสุดท้ายก็ได้กลิ่นดอกไม้ที่ได้รับการดัดแปลง
ตัวอย่างเช่น เราสามารถทำปฏิกิริยากับฟีนิลเอธานอลเพื่อผลิต 4-คลอโรไพราซอล ฟีเอทิลเอสเทอร์ได้ สารประกอบนี้อาจมีลักษณะกลิ่นหอมคล้ายกับดอกมะลิหรือดอกกุหลาบ จากนั้นเราสามารถผสมและผสมสารประกอบนี้กับกลิ่นดอกไม้ดั้งเดิมเพื่อปรับปรุงลักษณะกลิ่นหอมและความคงอยู่ของกลิ่นหอม
(3) การพัฒนาพาหะเครื่องเทศ
สมมติว่าเราจำเป็นต้องพัฒนาตัวพาเครื่องเทศรูปแบบใหม่เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการปลดปล่อยและความคงทนของเครื่องเทศ เราสามารถพิจารณาใช้เป็นองค์ประกอบหลักของผู้ให้บริการได้ ประการแรก เราสามารถผสมและทำปฏิกิริยากับวัสดุพาหะที่เหมาะสม (เช่น ไซโคลเดกซ์ทริน โพลีเมอร์ ฯลฯ) เพื่อสร้างวัสดุพาหะที่มีโครงสร้างเฉพาะ จากนั้น เราสามารถผสมและดูดซับวัสดุพาหะนี้กับโมเลกุลน้ำหอม เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์น้ำหอมที่มีการปลดปล่อยและคงอยู่อย่างมีประสิทธิภาพในท้ายที่สุด
ตัวอย่างเช่น เราสามารถทำปฏิกิริยากับไซโคลเด็กซ์ทริน - เพื่อสร้างไซโคลเด็กซ์ทริน - ที่ถูกดัดแปลง ไซโคลเดกซ์ทรินที่ได้รับการดัดแปลงนี้อาจมีคุณสมบัติในการดูดซับและปลดปล่อยที่ดีกว่า จากนั้น เราสามารถผสมและดูดซับไซโคลเดกซ์ทรินที่ดัดแปลงนี้กับโมเลกุลของน้ำหอม เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์น้ำหอมที่มีการปลดปล่อยและคงอยู่อย่างมีประสิทธิภาพในท้ายที่สุด
ต่อไปนี้เป็นวิธีการสังเคราะห์ในห้องปฏิบัติการทั่วไปสำหรับ4-คลอโรไพราโซล:
วิธีที่ 1:
H2N ไพราโซล+Cl- → C3H3ซีเอ็นเอ็น2
ในหมู่พวกเขา H2N ไพราโซลแสดงถึงไพราโซล และ Cl - แสดงถึงโซเดียมคลอไรด์
เตรียมรีเอเจนต์ที่จำเป็น: ไพราโซล, โซเดียมคลอไรด์, กรดซัลฟูริก และน้ำ
ผสมไพราโซลและโซเดียมคลอไรด์เข้าด้วยกัน เติมกรดซัลฟิวริกกับน้ำในปริมาณที่เหมาะสม แล้วคนให้เข้ากัน
ให้ความร้อนส่วนผสมจนถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม ทำปฏิกิริยาในช่วงเวลาหนึ่ง จากนั้นใช้ TLC เพื่อตรวจจับกระบวนการเกิดปฏิกิริยา เมื่อจุดวัตถุดิบหายไปให้หยุดการให้ความร้อน
เติมน้ำในปริมาณที่เหมาะสม ปรับ pH ให้เป็นกลางด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ จากนั้นสกัดด้วยอีเทอร์
สารละลายสำหรับการสกัดจะถูกทำให้แห้งด้วยแอนไฮดรัส โซเดียม ซัลเฟต กรอง และตัวทำละลายถูกปั่นให้แห้งเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์น้ำมันดิบ
ทำให้บริสุทธิ์โดยใช้ซิลิกาเจลคอลัมน์โครมาโทกราฟีเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์
วิธีที่ 2:
C3H4N2โอ + แคล- → C3H3ซีเอ็นเอ็น2 + H2O
ในบรรดาสิ่งเหล่านั้น 4-OH Pyrazole เป็นตัวแทนของ 4-hydroxypyrazole, Cl - เป็นตัวแทนของสารคลอรีน และ H2O เป็นตัวแทนของน้ำ
เตรียมรีเอเจนต์ที่จำเป็น: 4-ไฮดรอกซีพิราโซล, สารคลอรีน (เช่น โซเดียมคลอไรด์หรือโพแทสเซียมคลอไรด์), ตัวทำละลายอินทรีย์ (เช่น อีเทอร์หรือคลอโรฟอร์ม)
ผสม 4-ไฮดรอกซีพิราโซลกับสารคลอรีน เติมตัวทำละลายอินทรีย์ในปริมาณที่เหมาะสม และคนให้เข้ากัน
ให้ความร้อนส่วนผสมจนถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม ทำปฏิกิริยาในช่วงเวลาหนึ่ง จากนั้นใช้ TLC เพื่อตรวจจับกระบวนการเกิดปฏิกิริยา เมื่อจุดวัตถุดิบหายไปให้หยุดการให้ความร้อน
เติมน้ำในปริมาณที่เหมาะสม ปรับ pH ให้เป็นกลางด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ จากนั้นสกัดด้วยอีเทอร์
สารละลายสำหรับการสกัดจะถูกทำให้แห้งด้วยแอนไฮดรัส โซเดียม ซัลเฟต กรอง และตัวทำละลายถูกปั่นให้แห้งเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์น้ำมันดิบ
ทำให้บริสุทธิ์โดยใช้ซิลิกาเจลคอลัมน์โครมาโทกราฟีเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์
ไพราโซลซึ่งเป็นไนโตรเจนที่มีสมาชิกห้าชนิด-ซึ่งมีสารประกอบเฮเทอโรไซคลิก ได้กลายเป็นจุดสนใจในการวิจัยในเคมีเฮเทอโรไซคลิกนับตั้งแต่การสังเคราะห์ครั้งแรกในปลายศตวรรษที่ 19 เนื่องจากมีฤทธิ์ทางชีวภาพที่เป็นเอกลักษณ์และความสามารถในการประสานงาน การค้นพบและการเพิ่มประสิทธิภาพของอนุพันธ์ของคลอรีนไพราโซล (เช่น 4-คลอโรไพราโซล) ไม่เพียงแต่ส่งเสริมการพัฒนาเคมีทางการแพทย์เท่านั้น แต่ยังแสดงให้เห็นถึงคุณค่าที่สำคัญในสาขาต่างๆ เช่น วัสดุศาสตร์และเคมีประสานงานอีกด้วย
ในปีพ.ศ. 2426 นักเคมีชาวเยอรมัน ลุดวิก คนอร์ได้สังเคราะห์อนุพันธ์ของไพราโซลเป็นครั้งแรกโดยการควบแน่นฟีนิลไฮดราซีนด้วยเอทิลอะซิโตอะซิเตต (Ber. Dtsch. Chem. Ges., 1883) ซึ่งวางรากฐานสำหรับการสังเคราะห์เฮเทอโรไซคลิก ปฏิกิริยาคลอริเนชันของไพราโซลในระยะเริ่มแรกขาดความสามารถในการเลือกสรรและมักส่งผลให้เกิดสารผสมทดแทนไตรคลอโร 3,4,5-
ในปี 1910 ทีมงานชาวฝรั่งเศสพยายามคลอรีนไพราโซลกับก๊าซคลอรีนโดยตรง แต่เนื่องจากปฏิกิริยาที่รุนแรง ผลิตภัณฑ์จึงสลายตัวและมีเพียงสารประกอบโมโนคลอรีนในปริมาณเล็กน้อยเท่านั้นที่ถูกแยกออกได้
ในปี พ.ศ. 2479 นักเคมีชาวอังกฤษ โรเบิร์ต โรบินสัน เสนอทฤษฎีผลกระทบทางอิเล็กทรอนิกส์ โดยระบุว่าตำแหน่งที่ 4 ของไพราโซลนั้นไวต่อการโจมตีด้วยไฟฟ้ามากกว่า เนื่องจากผลของการถอนอิเล็กตรอนของอะตอมไนโตรเจน
In 1952, a US team used thionyl chloride (SO ₂ Cl ₂) to react at 0 ° C and for the first time obtained 4-chloropyrazole with high selectivity (>80%) การใช้การจับระดับกลาง - เพื่อตรวจจับการมีอยู่ของเกลือ N-คลอโรไพราโซเลียมโดย NMR เพื่อยืนยันว่าคลอไรด์ไอออนจะโจมตีตำแหน่งคาร์บอน 4 เป็นพิเศษ การเพิ่มปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาของ DMF ในการควบคุมปฏิกิริยาด้านข้างสามารถระงับผลพลอยได้จากโพลีคลอรีน
ในปี 1969 ไฟเซอร์ได้พัฒนายาต้านการอักเสบ-ไพราโซลคือฟีนิลบูตาโซน โดยใช้ 4-คลอโรไพรโซลเป็นสารตั้งต้น
ในคริสต์ทศวรรษ 1980 4-คลอโรโมดิฟิเคชันช่วยปรับปรุงการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ของยาซัลโฟนาไมด์อย่างมีนัยสำคัญ
ในปี 1995 4-คลอโรไพราโซลถูกใช้เป็นลิแกนด์ไบเดนเตตเพื่อสร้าง MOF ที่ใช้ไพราโซลตัวแรกด้วยไอออนทองแดง คอมเพล็กซ์แพลเลเดียมของมันแสดงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในข้อต่อซูซูกิ
ในปี 2015 ทีมงานชาวญี่ปุ่นได้พัฒนาวิธีการ-เคมีไฟฟ้าแบบไร้ตัวทำละลาย โดยมีอัตราการใช้อะตอมมิกอยู่ที่ 95%
ในปี 2020 การปรับเปลี่ยนเอนไซม์ฮาโลเจนทำให้เกิดคลอรีนเฉพาะ 4 แบบ
ป้ายกำกับยอดนิยม: 4-คลอโรไพราโซล cas 15878-00-9, ซัพพลายเออร์, ผู้ผลิต, โรงงาน, ขายส่ง, ซื้อ, ราคา, จำนวนมาก, ขาย