Dietilditiocarbammato di sodio CAS 148-18-5

Dietilditiocarbammato di sodioabbreviato in DDTC, è un sale organico con formula molecolare C5H10NS2Na. Presentati come un solido da bianco a giallo chiaro, i cristalli puri di DDTC sono incolori e trasparenti. Facile da sciogliere in acqua e in solventi organici come alcool, cloroformio ed etere. Tuttavia, la sua solubilità nell'acetato di etile e nel benzene è relativamente bassa. Ha un'elevata durezza, con una durezza Mohs di circa 2,5. Inoltre ha anche una buona resistenza all'usura, ma non è resistente agli urti. È un sale di acido debole alcalino forte con elevata alcalinità e reattività chimica. Può subire reazioni di idrolisi in soluzioni acquose, generando idrossido di sodio e corrispondenti acidi. Inoltre può formare complessi anche con alcuni ioni metallici. Può essere utilizzato per sintetizzare materiali complessi con proprietà speciali. Ad esempio, attraverso la reazione del DDTC con determinati ioni metallici, è possibile preparare materiali complessi con caratteristiche ottiche, elettriche, magnetiche e di altro tipo. Questi materiali hanno ampie prospettive di applicazione in sensori, catalizzatori, materiali optoelettronici e altri campi.

1. Ossidazione a disolfuro: l'ossidazione deldietilditiocarbammato di sodioproduce disolfuro, vale a dire disolfuro di tiurame:

2NAS₂CNEt₂+ I₂→ Et₂NC(S)S-SC(S)NEt₂+ 2 No

Questo disolfuro viene venduto con i nomi di antause e disulfiram come farmaco antialcolismo. La clorurazione del disolfuro può fornire amminotiocarbonil cloruro.

2. Come ligando: il dietilditiocarbammato può chelare con molti ioni metallici "morbidi" attraverso due atomi di zolfo. Sono note anche altre modalità di legame più complesse, come l'utilizzo di uno dei due atomi di zolfo come ligando monodentato o ligando a ponte. A volte viene chiamato reagente di rame perché può formare un complesso quadrato planare con ioni rame e il complesso grigio-verde può essere estratto dal tetracloruro di carbonio.

3. Spin intrappolamento dei radicali liberi dell'ossido nitrico: il complesso di ferro dietilditiocarbammato è uno dei pochi metodi in grado di fornire ricerche sulla formazione dei radicali liberi dell'ossido nitrico (no) nei biomateriali. Sebbene l'emivita tissutale del no sia così breve che non può essere rilevato da solo, il no è facile da legare a questo complesso. Il complesso del ferro mononitrosilico (UK: mnic) formato è stabile e può essere rilevato nello spettro mediante risonanza di spin elettronico (EPR).

Dietilditiocarbammato di sodioè un importante composto organico che può essere utilizzato per sintetizzare vari farmaci e pesticidi. Di seguito sono riportati i passaggi dettagliati per la preparazione del prodotto:

1. Preparare i reagenti e l'attrezzatura

Disolfuro di carbonio: aggiungere il solfuro di carbonio in un pallone asciutto e agitare con un agitatore meccanico per le reazioni successive.

Dietilammina: aggiungere la dietilammina ad un altro pallone asciutto e agitare con un agitatore meccanico per le reazioni successive.

Idrossido di sodio: aggiungere idrossido di sodio all'acqua per preparare una certa concentrazione di soluzione di idrossido di sodio per le reazioni successive.

Essiccanti: come solfato di calcio anidro o perclorato di magnesio, utilizzati per essiccare reagenti e prodotti.

Attrezzature di separazione: come imbuti di separazione, dispositivi di filtraggio, ecc., utilizzati per separare reagenti e prodotti.

2. Preparazione del dietilditiocarbamato di sodio

2.1 Miscelazione di solfuro di carbonio e dietilammina: aggiungere il disolfuro di carbonio alla dietilammina e mescolare uniformemente per facilitare le reazioni successive.

2.2 Neutralizzazione con idrossido di sodio: Aggiungere la soluzione di idrossido di sodio alla miscela di cui sopra e mescolare uniformemente per facilitare le reazioni successive.

2.3 Reazione di riscaldamento: riscaldare la miscela a una certa temperatura (ad es. . 60 grado C) e mantenerla per un certo tempo (ad es. . 30 minuti) per facilitare la reazione.

2.4 Separazione dei prodotti: Versare la miscela reagita in un imbuto separatore, lavare il prodotto con una quantità adeguata di acqua e aggiungere una quantità adeguata di essiccante per la successiva separazione.

2.5 Essiccazione del prodotto: mettere il prodotto in un essiccatore sotto vuoto e asciugarlo a una determinata temperatura per un certo tempo (ad esempio 24 ore) per ottenere il prodotto finale.

3. Equazione chimica

(CAP₃CH₂)₂N-S-S-N(CH₃CH₂)₂ + 2NaOH → (CH₃CH₂)₂N-S-S-N(CH₃CH₂)₂ + 2NaOH → (CH₃CH₂) ₂N-S-S-N(CH₃CH₂)₂ + 2NaOH

A sinistra c'è una miscela di disolfuro di carbonio e dietilammina, al centro c'è un intermedio nel processo di reazione e a destra c'è il prodotto finale. La funzione dell'idrossido di sodio è quella di neutralizzare l'acido prodotto durante il processo di reazione, in modo da reindirizzare la reazione verso la direzione di generazione del prodotto finale.

Il dietil ditiocarbammato di sodio (DDTC), come composto organico di zolfo, ha mostrato un ampio valore applicativo nell'industria, nell'agricoltura, nella medicina, nella chimica analitica e nella scienza dei materiali grazie alla sua struttura chimica e reattività uniche.

Settore industriale: additivi chiave per la vulcanizzazione della gomma e la lavorazione dei metalli

 

1. Nobs
DDTC è un classico acceleratore per gomma sintetica come gomma naturale, gomma stirene butadiene e gomma nitrilica. Se utilizzato in combinazione con ossido di zinco, acido stearico, ecc., può ridurre significativamente il tempo di vulcanizzazione e migliorare l'efficienza della vulcanizzazione. Il suo meccanismo d'azione è quello di formare una struttura reticolata-tra gli atomi di zolfo e le catene molecolari della gomma, conferendo ai prodotti in gomma eccellenti proprietà fisiche come resistenza ed elasticità. Le applicazioni tipiche includono la produzione di prodotti in lattice, adesivi autosolforanti, prodotti impregnati e film sottili. Il dosaggio consigliato nel lattice è di 0,5-1,5 parti, che può raggiungere un equilibrio tra velocità di vulcanizzazione e qualità del prodotto.

 

2. Collettore di flottazione del minerale di solfuro metallico
Nel settore della lavorazione dei minerali, il DDTC funge da collettore speciale per minerali solforati come rame, piombo e antimonio. Formando complessi stabili con ioni metallici attraverso gli atomi di zolfo nelle sue molecole, ottiene un'efficace separazione dei minerali e della ganga. Gli esperimenti hanno dimostrato che il complesso formato tra DDTC e Cu ² ⁺ può aumentare il tasso di precipitazione dello spostamento del rame e ottimizzare significativamente il tasso di recupero della lavorazione dei minerali. Inoltre, la sua soluzione acquosa è alcalina e facilmente decomponibile, rendendolo ecologico ed economico nel processo di flottazione.

 

3. Precipitazione di ioni metallici ed estrazione con solvente
Il DDTC può formare chelati insolubili con ioni di metalli teneri come rame, zinco, cobalto, platino, palladio, ecc. Ed è ampiamente utilizzato nel trattamento delle acque reflue dei metalli pesanti e nel recupero dei metalli preziosi. Ad esempio, nel trattamento delle acque reflue galvaniche, il DDTC può rimuovere efficacemente gli ioni rame e ridurre la tossicità delle acque reflue attraverso le precipitazioni; Nel campo dell'estrazione dei metalli preziosi, la sua forte capacità chelante con i metalli del gruppo del platino fornisce supporto tecnico per l'utilizzo delle risorse di minerali di bassa-gradazione.

Settore agricolo: Protezione delle piante verdi e regolazione della crescita delle colture

 

1. Fungicida a bassa tossicità
Il DDTC ha una significativa attività inibitoria contro i funghi patogeni delle piante come il Fusarium e l'antrace, e il suo meccanismo d'azione comprende la distruzione della struttura della membrana cellulare dei funghi e l'inibizione della germinazione delle spore. Rispetto ai fungicidi tradizionali, il DDTC presenta vantaggi come la biodegradabilità, l'assenza di residui e il rispetto dell'ambiente, che soddisfano le esigenze di sviluppo sostenibile nell'agricoltura moderna. Ad esempio, l'irrorazione della soluzione DDTC nella semina dell'erba delle pecore può inibire significativamente la velocità di taglio e aumentare il valore nutrizionale, fornendo foraggio di alta-qualità per l'allevamento di animali.

 

2. Regolatore dell'equilibrio degli ormoni vegetali
La ricerca ha dimostrato che il DDTC può influenzare la crescita e lo sviluppo delle colture regolando la sintesi e il trasporto di ormoni endogeni come l’auxina e la gibberellina. Negli esperimenti sul grano, un'adeguata concentrazione di soluzione di DDTC può favorire un aumento del numero di coltivatori, ma un uso eccessivo può portare a una diminuzione del tasso di autofecondazione, indicando che la sua applicazione dovrebbe seguire rigorosamente la relazione concentrazione-effetto.

Campo medico: esplorazione della regolazione immunitaria e del trattamento delle malattie

 

1. Infezione cronica e potenziatori immunitari
Il DDTC è utilizzato come trattamento adiuvante per le infezioni croniche (come la tubercolosi e l'infezione da HIV) migliorando la funzione dei linfociti T e l'attività immunitaria cellulare. La dose clinicamente raccomandata è di 5 mg/kg, che può migliorare significativamente il livello di risposta immunitaria del paziente. Inoltre, la sua sinergia con i farmaci antiretrovirali (come la zidovudina) fornisce una nuova strategia per il trattamento dell’AIDS.

 

2. Ricerca sulla terapia adiuvante del cancro
Il DDTC inibisce l'attività delle metalloproteinasi e blocca il percorso delle metastasi delle cellule tumorali chelando gli ioni zinco; Nel frattempo, come inibitore della superossido dismutasi (SOD), può indebolire il sistema di difesa antiossidante delle cellule tumorali. Esperimenti su animali mostrano che il DDTC può ridurre la nefrotossicità della chemioterapia con cisplatino senza influenzare l'effetto anti-tumorale e prolungare il periodo di sopravvivenza dei topi modello di AIDS, suggerendo il suo potenziale valore nel trattamento completo del cancro.
3. Applicazioni neuroprotettive e ant-infiammatorie
Il DDTC può esercitare effetti neuroprotettivi inibendo l'induzione dell'ossido nitrico sintasi dei macrofagi (iNOS) e riducendo il rilascio di fattori infiammatori. Nel modello del danno da ischemia cerebrale-da riperfusione, il pretrattamento con DDTC può ridurre significativamente l'area infartuata e migliorare i deficit neurologici.

Chimica Analitica: Rilevazione di metalli e Analisi Quantitativa

 

1. Reagente del rame e determinazione fotometrica
Il DDTC è un reagente colorato specifico per gli ioni rame e il suo complesso grigio verde formato con Cu ² ⁺ può essere estratto dal tetracloruro di carbonio. Il rilevamento sensibile del rame può essere ottenuto mediante metodo colorimetrico (con un limite di rilevamento del livello di ppb). Inoltre, questo sistema di reazione può essere esteso alla determinazione di ioni metallici come zinco, cobalto e nichel ed è ampiamente utilizzato nel monitoraggio ambientale, nell'analisi degli alimenti e nei campi di esplorazione geologica.

 

2. Separazione e arricchimento dei metalli pesanti
Nel pretrattamento della spettroscopia di assorbimento atomico (AAS) e della spettrometria di massa al plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS), il DDTC ottiene la separazione e l'arricchimento dei metalli pesanti formando chelati insolubili. Ad esempio, nel sistema di propanolo DDTC con cloruro di sodio, la velocità di estrazione del rame può raggiungere oltre il 99%, migliorando significativamente la sensibilità analitica.
3. Sonda per il rilevamento dei radicali liberi
Il complesso formato da DDTC e ioni ferro può essere utilizzato come trappola di spin nella tecnologia di risonanza di spin elettronico (EPR) per il rilevamento quantitativo dei radicali liberi dell'ossido nitrico (NO) negli organismi viventi. Questo metodo supera la limitazione della breve emivita-del NO e fornisce uno strumento importante per lo studio delle malattie cardiovascolari e dei meccanismi di risposta infiammatoria.

Scienza dei materiali: sintesi e ottimizzazione delle prestazioni di materiali funzionali

 

1. Precursore dell'acceleratore di vulcanizzazione
Il DDTC è un intermedio chiave per la sintesi di promotori di velocità eccessiva come il dietilditiocarbammato di tellurio (TDEC) e il dietilditiocarbammato di selenio (SE). Questo tipo di acceleratore ha le caratteristiche di un'elevata velocità di vulcanizzazione e di un'elevata resistenza alla trazione ed è ampiamente utilizzato nella produzione di prodotti in gomma vulcanizzata a bassa-temperatura (come strati isolanti e guarnizioni per cavi).

 

2. Modello di sintesi dei nanomateriali
Le nanoparticelle di solfuro metallico (come CuS e ZnS) possono essere preparate utilizzando il forte effetto chelante tra DDTC e ioni metallici. Regolando le condizioni di reazione come pH e temperatura, è possibile ottenere un controllo preciso della morfologia delle nanoparticelle (sferiche, simili a fogli-) e delle dimensioni (5-50 nm), fornendo materiali ad alte prestazioni per fotocatalisi, sensori e campi di imaging biologico.
3. Inibitori della corrosione e rivestimenti anti-corrosione
La combinazione di DDTC e tiourea può inibire significativamente la velocità di corrosione della lega di magnesio AZ91D in una soluzione di NaCl al 3,5% e il suo meccanismo d'azione comprende la formazione di un film protettivo complesso sulla superficie metallica e l'inibizione della penetrazione degli ioni cloruro. Questa tecnologia fornisce una soluzione economica ed efficiente per il trattamento anti-corrosione delle apparecchiature di ingegneria navale.

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