4-KloropirazolCAS 15878-00-9 ve C3H3ClN2 moleküler formülüne sahip organik bir bileşiktir. Yaygın bir fiziksel durum olan beyaz ila grimsi beyaz toz. Suda çözünmez ancak alkoller, eterler, ketonlar, esterler vb. gibi çoğu organik çözücüde çözünür. Bu özelliği onu belirli kimyasal reaksiyonlar için iyi bir çözücü yapar. İnce tabaka kromatografisinde 4 kloropirazol genellikle tek bir nokta sergiler, bu da onun yüksek saflığını gösterir. Rf değeri (maddenin sabit ve hareketli fazlar arasındaki hareketliliğini temsil eder) genellikle 0,2 ile 0,3 arasındadır. Klor ve nitrojen içeren beş üyeli siklik bir bileşik olarak 4 kloropirazol, belirli bir kimyasal stabiliteye sahiptir. Kolayca oksitlenmez veya indirgenmez, ancak belirli koşullar altında belirli reaktiflerle reaksiyona girebilir. Örneğin alkali metal hidroksitler veya asitlerle nötrleştirme reaksiyonuna girerek karşılık gelen tuzları ve suyu oluşturabilir. Ayrıca bazı organik bileşiklerle nükleofilik ikame reaksiyonlarına girerek klor atomları içeren ikame ürünleri oluşturabilir. Sentetik kauçuk, plastik ve elyaf gibi polimer malzemelerde kullanılabilir.
|
|
|
|
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 |
C, 35.15; H, 2.95; Cl, 34.58; N, 27.33 |
4-kloropirazolbenzersiz pirazol halka yapısı ve klor ikame edicileri nedeniyle başta farmasötik kimya, pestisit geliştirme ve katalitik reaksiyonlar olmak üzere çeşitli alanlarda geniş uygulama alanına sahip önemli bir kimyasal ara maddedir.
Temel özellikler ve sentez yöntemleri
Moleküler formülü C4H3ClN2 olan, pirazol yapısı içeren organik bir bileşiktir. Yapı, bir pirazol halkasından (beş üyeli bir nitrojen heterosiklik halkası) ve halkanın 4. pozisyonunda bulunan bir klor atomundan oluşur. İyi bir stabiliteye ve benzersiz kimyasal özelliklere sahiptir, bu da onu birçok alanda yaygın olarak kullanılmasını sağlar.
Pirazol klorür yöntemi, halojenlenmiş reaksiyon yöntemi, elektrolitik klorlama yöntemi ve amonyum klorür yöntemi dahil olmak üzere birçok sentez yöntemi vardır. Bu yöntemlerin her birinin kendi avantajları ve dezavantajları vardır ve uygun bir sentez yolunun seçilmesi, ham maddelerin mevcudiyeti, reaksiyon koşullarının kontrolü, ürünlerin saflığı ve üretim sırasındaki çevresel etkiler gibi faktörlerin kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir.
Baharat alanındaki potansiyel uygulamalar
Baharat alanında doğrudan uygulaması nispeten sınırlı olmasına rağmen, kimyasal sentez ve modifikasyondaki potansiyeli baharat gelişimi için yeni fikirler sunmaktadır.
(1) Baharat sentezi için ara madde
Pirazol yapısı içeren bir bileşik olarak potansiyel biyolojik aktiviteye ve kimyasal stabiliteye sahiptir, bu da onu baharat sentezinde önemli bir ara ürün haline getirir. Esterifikasyon, aminasyon ve alkilasyon gibi bir dizi kimyasal reaksiyon yoluyla 4-kloropirazol, spesifik aromalara sahip bileşiklere dönüştürülebilir. Bu bileşikler benzersiz aroma özelliklerine sahip olabilir ve çeşitli baharat ve esansların hazırlanmasında kullanılabilir.
Örneğin, esterleştirme reaksiyonları yoluyla esterler, tipik olarak meyveli, çiçeksi veya çimenli aromalar gibi farklı aroma özellikleri sergileyen alkol bileşikleriyle reaksiyona sokularak oluşturulabilir. Ek olarak 4-kloropirazol, amin bileşikleri ile reaksiyona girerek aminasyon reaksiyonları yoluyla daha karmaşık ve kalıcı aromalara sahip olabilen amid bileşikleri oluşturabilir.
(2) Baharat değiştirici
Sentetik bir ara madde olarak hizmet vermenin yanı sıra, koku değiştirici olarak da kullanılabilir. Yapıların eklenmesiyle orijinal baharatların aroma özellikleri ve kalıcılığı değiştirilebilir. Örneğin, bazı baharat bileşikleriyle reaksiyona sokulması, daha zengin veya daha benzersiz aromalara sahip olabilen, yeni aroma özelliklerine sahip bileşikler üretebilir.
Ek olarak, eklenmesi baharatların stabilitesini de artırabilir. Mükemmel kimyasal stabilitesi nedeniyle baharat moleküllerinin oksidasyon ve hidroliz gibi olumsuz faktörlerden korunmasına yardımcı olarak baharatların raf ömrünü ve servis ömrünü uzatabilir.
(3) Baharat taşıyıcı
Ayrıca baharatlar için taşıyıcı olarak da kullanılabilir. Belirli çözünürlüğü ve dağılabilirliği nedeniyle, koku moleküllerini taşıyıcıda eşit şekilde dağıtabilir, böylece kokuların salınım verimliliğini ve kalıcılığını artırabilir. Ayrıca, baharatların duyusal performansını da geliştirerek onları daha hassas, yumuşak ve-uzun ömürlü hale getirebilir.
Baharat alanında uygulama örnekleri
Baharat alanındaki uygulamasının sınırlı spesifik örnekleri nedeniyle, aşağıdaki varsayımsal tartışmalar onun kimyasal özelliklerine ve potansiyel uygulamalarına dayanacaktır. Bu örnekler olası uygulamaları ve etkilerini göstermeyi amaçlamaktadır.4-kloropirazolparfüm alanında.
(1) Meyve özünün sentezi
Güçlü meyve aromasına sahip bir esans sentezlememiz gerektiğini varsayarak bunu sentetik bir ara madde olarak kullanmayı düşünebiliriz. İlk olarak, meyve aromalı ester bileşikleri oluşturmak için onu meyve aromalı bir alkol bileşiği ile esterleyebiliriz. Daha sonra bu ester bileşiğini diğer aroma bileşikleriyle karıştırıp hazırlayabilir ve son olarak zengin meyve aromalı esans elde edebiliriz.
Örneğin 4-kloropirazol bütirat üretmek için onu bütanol ile esterleştirebiliriz. Bu ester bileşiği, muz veya elmaya benzer aroma özelliklerine sahip olabilir. Daha sonra bu ester bileşiğini sitral, geraniol ve diğer aroma bileşikleriyle karıştırıp karıştırarak güçlü meyve aromasına sahip bir esans elde edebiliriz.
(2) Çiçek özünün değiştirilmesi
Aroma özelliklerini ve dayanıklılığını geliştirmek için mevcut bir çiçek özünü değiştirmemiz gerektiğini varsayalım. Bunu değiştirici olarak kullanmayı düşünebiliriz. Öncelikle çiçek özünün bazı bileşenleriyle reaksiyona sokarak yeni aroma özelliklerine sahip bileşikler oluşturabiliriz. Daha sonra yeni oluşan bu bileşikleri orijinal çiçek özüyle karıştırıp karıştırıp, sonunda modifiye edilmiş çiçek özünü elde edebiliyoruz.
Örneğin, bunu feniletanol ile reaksiyona sokarak 4-kloropirazol fenetil ester üretebiliriz. Bu bileşik yasemin veya güle benzer aroma özelliklerine sahip olabilir. Daha sonra aroma özelliklerini ve özün kalıcılığını geliştirmek için bu bileşiği orijinal çiçek özü ile karıştırıp karıştırabiliriz.
(3) Baharat taşıyıcılarının geliştirilmesi
Baharatların salınım verimliliğini ve kalıcılığını artırmak için yeni bir baharat taşıyıcı türü geliştirmemiz gerektiğini varsayalım. Taşıyıcının ana bileşenlerinden biri olarak kullanmayı düşünebiliriz. İlk olarak, belirli bir yapıya sahip bir taşıyıcı malzeme oluşturmak için bunu uygun bir taşıyıcı malzemeyle (siklodekstrin, polimer vb.) karıştırıp reaksiyona sokabiliriz. Daha sonra, bu taşıyıcı malzemeyi koku molekülleriyle karıştırıp adsorbe ederek etkili salınım ve kalıcılığa sahip koku ürünleri elde edebiliriz.
Örneğin, değiştirilmiş - siklodekstrinini oluşturmak için bunu - siklodekstrin ile reaksiyona sokabiliriz. Bu değiştirilmiş siklodekstrin daha iyi adsorpsiyon ve salım özelliklerine sahip olabilir. Daha sonra, etkili salınım ve kalıcılığa sahip bir koku ürünü elde etmek için bu değiştirilmiş siklodekstrini koku molekülleriyle karıştırıp adsorbe edebiliriz.
Aşağıdakiler, aşağıdakiler için yaygın laboratuvar sentez yöntemleridir:4-kloropirazol:
Yöntem 1:
H2N Pirazol+Cl- → C3H3CIN2
Bunlar arasında H2N Pirazol pirazolü, Cl - ise sodyum klorürü temsil eder.
Gerekli reaktifleri hazırlayın: pirazol, sodyum klorür, sülfürik asit ve su.
Pirazol ve sodyum klorürü birlikte karıştırın, uygun miktarda sülfürik asit ve su ekleyin ve eşit şekilde karıştırın.
Karışımı uygun bir sıcaklığa ısıtın, belirli bir süre reaksiyona girin ve ardından reaksiyon sürecini tespit etmek için TLC'yi kullanın. Hammadde noktaları kaybolduğunda ısıtmayı durdurun.
Uygun miktarda su ekleyin, bir sodyum hidroksit çözeltisiyle pH'ı nötre ayarlayın ve ardından eterle ekstrakte edin.
Ekstraksiyon solüsyonu susuz sodyum sülfatla kurutulur, süzülür ve ham ürünü elde etmek için solvent döndürülerek kurutulur.
Saf ürünü elde etmek için silika jel kolon kromatografisini kullanarak saflaştırın.
Yöntem 2:
C3H4N2O + Cl- → C3H3CIN2 + H2O
Bunların arasında 4-OH Pirazol, 4-hidroksipirazolü temsil eder, Cl - bir klorlayıcı maddeyi temsil eder ve H2O suyu temsil eder.
Gerekli reaktifleri hazırlayın: 4-hidroksipirazol, klorlama maddeleri (sodyum klorür veya potasyum klorür gibi), organik çözücüler (eter veya kloroform gibi).
4-hidroksipirazolü bir klorlama maddesiyle karıştırın, uygun miktarda organik çözücü ekleyin ve eşit şekilde karıştırın.
Karışımı uygun bir sıcaklığa ısıtın, belirli bir süre reaksiyona girin ve ardından reaksiyon sürecini tespit etmek için TLC'yi kullanın. Hammadde noktaları kaybolduğunda ısıtmayı durdurun.
Uygun miktarda su ekleyin, bir sodyum hidroksit çözeltisiyle pH'ı nötre ayarlayın ve ardından eterle ekstrakte edin.
Ekstraksiyon solüsyonu susuz sodyum sülfatla kurutulur, süzülür ve ham ürünü elde etmek için solvent döndürülerek kurutulur.
Saf ürünü elde etmek için silika jel kolon kromatografisini kullanarak saflaştırın.
Beş üyeli nitrojen-içeren heterosiklik bir bileşik olan pirazol, benzersiz biyolojik aktivitesi ve koordinasyon yeteneği nedeniyle 19. yüzyılın sonlarında ilk sentezinden bu yana heterosiklik kimyada araştırmaların sıcak noktası haline geldi. Klorlu pirazol türevlerinin (4-kloropirazol gibi) keşfi ve optimizasyonu yalnızca tıbbi kimyanın gelişimini desteklemekle kalmamış, aynı zamanda malzeme bilimi ve koordinasyon kimyası gibi alanlarda da önemli değer göstermiştir.
1883'te Alman kimyager Ludwig Knorr ilk kez fenilhidrazini etil asetoasetat ile yoğunlaştırarak pirazol türevlerini sentezledi (Ber. Dtsch. Chem. Ges., 1883), heterosiklik sentezin temelini attı. Erken pirazol klorlama reaksiyonları seçicilikten yoksundur ve sıklıkla 3,4,5-trikloro ikameli karışımlarla sonuçlanır
1910 yılında bir Fransız ekip pirazolü klor gazıyla doğrudan klorlamaya çalıştı ancak şiddetli bir reaksiyon nedeniyle ürün ayrıştı ve yalnızca eser miktarda monoklorlu bileşik izole edildi.
1936'da İngiliz kimyager Robert Robinson, pirazolün 4. pozisyonunun nitrojen atomunun elektron çekme etkisinden dolayı elektrofilik saldırılara daha duyarlı olduğunu belirterek elektronik etkiler teorisini önerdi.
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). NMR ile N-kloropirazolyum tuzunun varlığını tespit eden ara yakalama - kullanılarak, klorür iyonlarının tercihen 4-karbon pozisyonuna saldırdığı doğrulanır. Yan reaksiyon kontrolüne katalitik miktarda DMF eklemek, poliklorlu yan ürünleri baskılayabilir
1969'da Pfizer, öncü olarak 4-kloropirazol kullanarak pirazol anti-inflamatuar ilaç Fenilbutazon'u geliştirdi
1980'lerde 4-kloromodifikasyon, sülfonamid ilaçlarının membran penetrasyonunu önemli ölçüde iyileştirdi
1995 yılında, bakır iyonları ile ilk pirazol bazlı MOF'yi oluşturmak için iki dişli bir ligand olarak 4-kloropirazol kullanıldı. Paladyum kompleksi Suzuki bağlantısında mükemmel performans sergiledi
2015 yılında Japon bir ekip, atomik kullanım oranı %95 olan solvent-içermeyen bir elektrokimyasal yöntem geliştirdi
2020 yılında halojenli enzimlerin modifikasyonu ile 4 spesifik klorlama elde edildi
Popüler Etiketler: 4-kloropirazol cas 15878-00-9, tedarikçiler, üreticiler, fabrika, toptan satış, satın al, fiyat, toplu, satılık