Trifluorur de dietilaminosulfur, abreujat habitualment com a dast, CAS 38078-09-0, Fórmula molecular C4H10F3NS, és un líquid groc marronós. Soluble en la majoria de dissolvents orgànics no polars, normalment utilitzats per CH2CL2, CHCL3 i CCL4. És un reactiu fluorat àmpliament utilitzat en la síntesi orgànica. Pertany a la família de trifluorur de sofre (dialquil). DAST és un reactiu nucleòfil que fluora que pot convertir compostos hidroxil en compostos monofluorinats i aldehids i cetones en compostos difluorinats, però que és ineficaç contra grups carbonil d’àcids carboxílics i els seus derivats.
|
Fórmula química |
C4H10F3NS |
|
Massa exacta |
161 |
|
Pes molecular |
161 |
|
m/z |
161 (100.0%), 163 (4.5%), 162 (4.3%) |
|
Anàlisi elemental |
C, 29.81; H, 6.25; F, 35.36; N, 8.69; S, 19.89 |
|
|
|
La dietilamina N- (trimetilsilil) es va caure lentament en el líquid SF4 excessivament refredat. Després de la reacció, es va eliminar el SF4 restant i el subproducte TMSF i es va obtenir trifluorur de sulfur de dietilamino amb alta puresa sense destil·lació de buit. La tecnologia existent anterior és la síntesi de laboratori de DAST, que requereix alta puresa i baixa producció, mentre que la producció industrial a gran escala no requereix una alta puresa, però requereix una producció elevada (producció superior al quilogram), de manera que aquest mètode no es pot utilitzar per a la producció a gran escala de DAST.
Ús 1:Trifluorur de dietilaminosulfur(DAST), com a reactiu de fluoració nucleòfil eficient, és fàcil d’obtenir i, a causa de les seves propietats úniques en l’activació d’hidroxil, carbonil i altres aspectes, s’utilitza àmpliament en reaccions químiques orgàniques.
Ús 2: els fluorurs orgànics tenen àmplies aplicacions en biomedicina.
Ús 3: el trifluorur de sulfur de dietilamino (DAST) s’utilitza com a agent fluorador i agent fluorós dels fàrmacs anticancerígens. Per exemple, reacciona amb l’alcohol per obtenir fluoroalkanes corresponents; Reacció amb clorur acil per obtenir fluor acil corresponent; Reacciona amb aldehid o cetona per obtenir difluorur bessó; Amb sulfoxid - fluorosulfur s’oxida amb àcid perclorobenzoic per obtenir fluorosulfoxid.
Reacció de cloració: DAST pot convertir els alcohols primaris en fluorurs corresponents en condicions molt lleus. Normalment, alimenta a - 78OC per inhibir el procés exotèrmic inicial i, a continuació, deixar que la reacció augmenti automàticament a la temperatura ambient per un moment (equació 1). Tot i que la reacció secundària de l’alcohol també s’alimenta a - 78OC, per tal de promoure la reacció, generalment s’ha d’escalfar o refluxat a CH2CL2 durant molt de temps (Fórmula 2, Fórmula 3). En la majoria dels casos, el rendiment de productes fluorats es troba a un nivell mitjà, però la reacció té una alta selectivitat química, adequada per a la fluoració selectiva de molècules multifuncionals. En gairebé les mateixes condicions que la fluoració dels alcohols, DAST pot convertir els aldehids i les cetones en fluorurs corresponents. En canvi, la seva temperatura de reacció és superior a la de l’alcohol; Les condicions de reacció dels aldehids són més suaus que les cetones. Per exemple, els aldehids es poden tractar amb DAST a baixa temperatura o temperatura ambient per obtenir fluorurs corresponents (Fórmula 4, Fórmula 5). Tot i això, cal escalfar -se amb cetones durant molt de temps per produir difluorur corresponent (Fórmula 6).
El trifluorur de sulfur de dietilamina (DAST), amb la fórmula química C4H10F3NS, és un reactiu fluorat que té un paper important que té un paper important en diversos camps com la síntesi orgànica, la investigació farmacèutica i el desenvolupament i la ciència dels materials.
1,
Reacció de fluoració
Fluorur hidroxil alcohòlic
DAST pot convertir els grups hidroxils alcohòlics en compostos fluorats corresponents. En la síntesi orgànica, els compostos alcohòlics són més habituals. Mitjançant l'efecte de fluoració del DAST, els àtoms de fluor es poden introduir a la molècula, canviant així les seves propietats físiques i químiques. Per exemple, en la síntesi de fàrmacs, la introducció d’àtoms de fluor en intermedis d’alcohol pot millorar l’activitat de les drogues, l’estabilitat metabòlica o alterar les seves propietats farmacocinètiques. El mecanisme de reacció és que DAST primer forma un estat intermedi amb el grup hidroxil alcohòlic i genera una molècula de fluorur d’hidrogen. A continuació, l’anió de fluor ataca nucleòfil l’àtom de carboni hidroxil mitjançant SN1 o SN2, generant un compost monofluorinat. Els alcohols primaris, secundaris i terciaris grassos i aromàtics es poden convertir de manera eficient en compostos de fluor corresponents. La reacció sol utilitzar dissolvents com el diclorometan i el monofluorotrichlorometan, i la substitució de grups hidroxil es realitza generalment a temperatures més baixes (com ara -78 graus).
Fluoració d'aldehids i cetones
Trifluorur de dietilaminosulfurPot convertir aldehids i cetones en compostos diferents. Els aldehids i les cetones són grups funcionals importants en la síntesi orgànica i convertir -los en compostos difluoro pot sintetitzar molècules orgàniques amb propietats especials.
Aquests compostos difluoro poden tenir possibles aplicacions en camps com la ciència dels materials i el desenvolupament de medicaments. Per exemple, la introducció de grups funcionals de difluoro pot regular l'estructura electrònica i la configuració espacial de les molècules quan sintetitzen materials amb propietats òptiques o elèctriques específiques. En la reacció, la substitució dels grups carbonil es realitza generalment a 0 grau -40 graus.
Fluoració d'altres grups funcionals
DAST també pot reaccionar amb clorurs acil per obtenir fluorurs acil corresponents, reaccionar amb sulfoxids per obtenir - fluorotioeters i, després, oxidar -se amb àcid clorobenzoic per obtenir fluorosulfoxids. Aquests productes fluorats poden servir com a intermedis importants en la síntesi orgànica per construir molècules orgàniques més complexes. Per exemple, el fluorur d’acil pot participar encara més en les reaccions d’amidació per sintetitzar diversos compostos amida; Els fluorotioeters alfa i els fluorosulfoxids alfa es poden utilitzar per sintetitzar compostos que contenen fluor que contenen sofre amb activitat biològica especial.
Síntesi d’intermediaris fàrmacs
DAST pot servir com a important intermediari en la síntàmica de fàrmacs. En el procés de desenvolupament de fàrmacs, és necessari sintetitzar diversos intermedis amb estructures i activitats específiques i, a continuació, construir molècules de fàrmacs objectiu mitjançant reaccions posteriors. DAST pot proporcionar una via eficaç per a la síntesi dels intermedis de fàrmacs a través de la seva fluoració, substitució i altres reaccions. Per exemple, en la síntesi de determinats medicaments antivissos i antivirals, DAST pot introduir àtoms de fluor o construir grups funcionals específics per sintetitzar els intermedis de fàrmacs amb activitat biològica potencial. Aquests intermediaris es poden optimitzar més per a l'estructura i es van analitzar per a l'activitat, donant lloc al desenvolupament de fàrmacs amb una bona eficàcia i seguretat.
Fàrmacs anticancerígens fluorats
DAST s'utilitza com a agent fluorat per a fàrmacs anticancerígens. En el desenvolupament de fàrmacs anticancerígens, la introducció d’àtoms de fluor en molècules de fàrmac pot alterar les propietats fisicoquímiques, les vies metabòliques i l’activitat biològica dels fàrmacs. La introducció d’àtoms de fluor pot millorar l’afinitat d’unió entre fàrmacs i objectius, millorar l’estabilitat i la selectivitat del fàrmac i, per tant, millorar l’activitat anticancerigen dels fàrmacs. Per exemple, certs fàrmacs anticancerosos que contenen fluor han mostrat una millor eficàcia i una menor toxicitat en els assaigs clínics. DAST pot introduir de manera eficient els àtoms de fluor en molècules de medicaments contra el càncer, proporcionant una potent eina per al desenvolupament de fàrmacs contra el càncer.
Síntesi de materials optoelectrònics
L’estructura molecular de DAST té propietats òptiques i elèctriques especials, cosa que la fa àmpliament aplicable en el camp de materials optoelectrònics. Es poden sintetitzar materials optoelectrònics orgànics amb propietats òptiques i elèctriques específiques mitjançant reaccions de síntesi orgànica que impliquen DAST. Per exemple, es poden sintetitzar molècules orgàniques amb fluorescència, electroluminescència o propietats òptiques no lineals, que es poden utilitzar per preparar dispositius optoelectrònics com els díodes emissors de llum orgànica (OLEDs), cèl·lules solars orgàniques i interruptors òptics. En dispositius OLED, es poden utilitzar molècules orgàniques fluorades amb estructures específiques com a materials luminescents o materials de transport de càrrega per millorar l'eficiència, la brillantor i l'estabilitat lluminosa del dispositiu.
Modificació de material funcional
DAST també es pot utilitzar per modificar els materials funcionals existents. Introduint àtoms de fluor o grups funcionals que contenen fluor a la superfície o estructura molecular de materials funcionals, es poden alterar les propietats de la superfície, la hidrofilicitat, la hidrofobicitat, l'estabilitat química i altres propietats dels materials. Per exemple, en la modificació de materials de polímer, la introducció d’àtoms de fluor pot millorar la resistència a la corrosió química, la resistència al clima i la baixa energia superficial del polímer, fent que el material de polímer tingui millors propietats autocentes i anti-adhesió. Aquests materials funcionals modificats tenen àmplies perspectives d'aplicació en camps com ara aeroespacial, fabricació d'automòbils i envasos electrònics.
Síntesi de pesticides
En la síntesi de pesticides, es pot utilitzar DAST per sintetitzar pesticides fluoritzats amb activitat biològica especial. La introducció d’àtoms de fluor pot alterar l’estructura de les molècules de pesticides, millorar la seva activitat contra plagues, patògens, etc., alhora que pot reduir la seva toxicitat a organismes no objectiu. Per exemple, certs insecticides i fungicides que contenen fluor han mostrat efectes de control millors i menors nivells de residus en la producció agrícola, que té una gran importància per a la protecció ambiental i la qualitat i la seguretat del producte agrícola. DAST proporciona un mitjà químic eficaç per sintetitzar aquests nous pesticides fluorats.
Recerca acadèmica
DAST és un reactiu important en la investigació acadèmica. Els investigadors poden utilitzar les diverses característiques de reacció de DAST per realitzar investigacions sobre metodologia de síntesi orgànica i explorar noves vies i mecanismes de reacció. Estudiant la reacció dast, podem obtenir una comprensió més profunda de la reactivitat i la selectivitat de les molècules orgàniques, proporcionant una base teòrica per al desenvolupament de la química orgànica. Mentrestant,Trifluorur de dietilaminosulfurTambé es pot utilitzar per sintetitzar molècules orgàniques amb estructures i propietats especials, proporcionant mostres i compostos model per a la investigació en disciplines com la química física i la bioquímica.
Trifluorur de dietilaminosulfurés un reactiu de fluor nucleòfil important. La seva funció bàsica és convertir grups funcionals com hidroxil i carbonil en derivats fluorats mitjançant reaccions selectives de fluoració, i s’utilitza àmpliament en els camps de la medicina, els pesticides i la ciència dels materials. A continuació, s’explicaran a partir de quatre aspectes: tipus de reacció, condicions de funcionament, camps d’aplicació i regulacions de seguretat.
Tipus de reacció típics i condicions de funcionament
Fluoració dels alcohols
DAST pot convertir els alcohols primaris i secundaris en monofluorides i les condicions de reacció varien en funció del tipus d'alcohol:
Alcohol primari:Els reactants s’afegeixen a -78 graus per suprimir la reacció exotèrmica inicial, i després la temperatura s’eleva a temperatura ambient per completar la reacció. Per exemple, convertint el n-butanol en 1-fluorobutà, el rendiment pot arribar al 75% -85% quan els reactants s’afegeixen a baixa temperatura.
Alcohol secundari:Cal afegir els reactants a -78 graus, i després refluxat en diclorometan o escalfar -se a 40-60 graus per promoure la reacció. Per exemple, la fluoració del ciclohexanol requereix reflux durant 6 hores, amb un rendiment aproximat del 60%-70%.
Punt clau:El control de la temperatura pot reduir el risc de racemització i és adequat per a la síntesi de molècules quirals.
Dihidrofluorinació d’aldehids i cetones
Dast converteix aldehids i cetones en dihalides i la temperatura de reacció està relacionada amb l’activitat del substrat:
Aldehyde:La reacció es pot completar a baixa temperatura (0 graus a temperatura ambient). Per exemple, el tractament del benzaldehid amb dast produeix benzodifluorometil cetona amb un rendiment del 90%.
Ketone:Cal escalfar-se a 50-80 graus o cal ampliar el temps de reacció. Per exemple, la fluoració de la ciclohexanona requereix una reacció a 50 graus durant 12 hores, amb un rendiment aproximat del 70%.
Punt clau:Les cetones tenen una reactivitat inferior a les aldehids i cal optimitzar la temperatura i el temps de reacció.
Aminació de derivats d’àcid carboxílic
Investigacions recents han desenvolupat una estratègia de síntesi mediada per DAST per a la formació d'amida sense base:
Condicions:En diclorometan, els reactants de la quantitat molar igual d’àcid carboxílic, amina i dast es reaccionen a temperatura ambient.
Avantatges:Aplicable a la fluoració d’àcids alifàtics/aril carboxílics i amines primàries, secundàries i deficients d’electrons, aplicats amb èxit a la modificació tardana de fàrmacs comercials com la leflunomida i la ilicizina.
Cas:Les acilamides es formen a partir d’àcids grassos i anilina sota catàlisi DAST, amb un rendiment del 85%-90%i no es requereix cap separació intermèdia.
Àrees i exemples d'aplicacions
Síntesi intermèdia farmacèutica
DAST és una eina sintètica clau per als fàrmacs fluorats:
Antidepressius: La fluoració de la cadena lateral de la fluoxetina (Prozac) es basa en DAST, introduint àtoms de fluor a través de la fluoració dels alcohols per millorar la solubilitat dels lípids i la penetració de la barrera hematoencefàlica del fàrmac.
Drogues antivirals: DAST s’utilitza per a la dihidrofluorinació de cetones en la síntesi de Lopinavir, millorant l’estabilitat de la molècula.
Modificació de components actius dels pesticides
La introducció d’àtoms de fluor pot millorar significativament l’activitat biològica dels pesticides:
Herbicides: substituint el grup hidroxil d’herbicides d’àcid fenoxiacètic amb fluor pot reduir la taxa de degradació al sòl i allargar l’eficàcia.
Insecticides: la fluoració mediada per DAST d’aldehids i cetones pot generar piretroides fluorats, augmentant la toxicitat al sistema nerviós d’insectes d’un 30%-50%.
Funcionalització en la ciència dels materials
DAST s'utilitza per preparar materials funcionals fluorats:
Materials de cristall líquid: mitjançant la fluorització de derivats del ciclohexà, es pot regular la temperatura de transició de fase i l’anisotropia dielèctrica de cristalls líquids.
Superfícies: la introducció de cadenes alquil·les fluorades pot reduir la tensió superficial i millorar les propietats de l’humel.
Procediments de funcionament de seguretat i requisits d’emmagatzematge
Control de seguretat de la reacció
Requisits de ventilació: Totes les operacions s’han de realitzar en una caputxa de fum per evitar la inhalació de vapor dast (punt d’ebullició 30-32 graus).
Control de la temperatura: La fluoració dels alcohols requereix utilitzar un bany de baixa temperatura (-78 graus) per evitar que la reacció es descontroli.
Selecció de dissolvents: utilitzeu preferentment dissolvents no polars com diclorometan i cloroform, evitant barrejar amb aigua o alcohols.
Equips de protecció personal
Roba de protecció: abrics de laboratori resistents a productes químics, guants (goma nitril o alcohol polivinil) i ulleres.
Protecció respiratòria: porteu un contenidor de filtre orgànic quan la ventilació és insuficient.
Emmagatzematge i eliminació de residus
Condicions d’emmagatzematge: emmagatzemar segellat en un entorn de 2-8 graus, ple d’argó per evitar l’oxidació i mantenir-se lluny de les fonts de calor i les fonts d’incendis.
Disposició de residus: cal neutralitzar el líquid de residus amb una solució alcalina i confiar a una institució professional per a la seva manipulació i no ha de ser descarregat directament.
Instruccions de desenvolupament futures
Procés químic verd
Desenvolupar sistemes de fluoració de baixa toxicitat i reciclables, com la reacció catalítica DAST en líquids iònics, per reduir l’ús de dissolvents i la generació de residus.
Nou desenvolupament de la reacció
Exploreu les reaccions de DAST en condicions fotocatalítiques o electroquímiques per ampliar el seu àmbit d'aplicació a la síntesi complexa de molècules.
Tecnologia d’escala industrial
Optimitzeu el disseny de reactors de flux continu per millorar l'eficiència i la seguretat de les reaccions DAST en la producció a gran escala.
Etiquetes populars: trifluorur de dietilaminosulfur CAS 38078-09-0, proveïdors, fabricants, fàbrica, a l'engròs, compra, preu, a granel, a la venda