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Sale di bario dell'acido difenilammina-4-solfonico(DPAS), noto anche come sale di bario dell'acido DBS, è un composto organico con una formula chimica C12H11NO3S·Ba. È una polvere bianca. La solubilità è molto bassa. La sua solubilità in acqua è 2 mg/L, mentre la solubilità in metanolo ed etanolo è rispettivamente 1,3 e 0,32 g/L. Un composto relativamente stabile. A temperatura ambiente può essere conservato per anni senza decomporsi. Tuttavia, in un ambiente umido, il sale di bario acido DBS può essere influenzato dall'umidità e decomporsi. È un importante composto molecolare organico, ampiamente utilizzato in biomedicina, chimica, materiali e altri campi.
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Formula chimica |
C24H20BaN2O6S2 |
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Messa esatta |
634 |
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Peso Molecolare |
634 |
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m/z |
634 (100.0%), 635 (16.2%), 633 (15.7%), 632 (11.0%), 635 (9.7%), 631 (9.2%), 636 (9.0%), 630 (3.4%), 636 (3.2%), 633 (2.8%), 634 (2.5%), 637 (2.3%), 635 (1.6%), 634 (1.5%), 635 (1.4%), 632 (1.4%), 636 (1.2%) |
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Analisi elementare |
C, 45,48; H, 3,18; Ba, 21.66; N, 4,42; O, 15,14; S, 10.12 |
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SALE DI BARIO DELL'ACIDO DIFENILAMINA-4-SOLFONICO(C12H10N2O3S · Ba) è un composto salino formato dalla reazione del difenilammina solfonato con cloruro di bario, con peso molecolare di 403,55 g/mol. Il suo cristallo è di colore giallo brillante a forma di ago, con un punto di fusione di 300 gradi (decomposizione), facilmente solubile in acqua calda ed etanolo, leggermente solubile in acetone e difficile da sciogliere nei solventi benzenici. La soluzione acquosa è fortemente alcalina (pH ≈ 11,5) e sensibile alla luce, quindi necessita di essere conservata al riparo dalla luce.
Principali applicazioni nel campo delle analisi chimiche
1. Metodi standard per l'analisi della qualità dell'acqua
(1) Determinazione dell'ossigeno disciolto (metodo Winkler modificato)
In un sistema tampone a pH 8,5, il difenilammina solfonato di bario reagisce con O3 per formare un complesso viola con un assorbimento molare di ε=2.1 × 10 ⁴ L/mol · cm a 540 nm. Rispetto al metodo tradizionale con ioduro di potassio e amido, il suo limite di rilevamento è stato ridotto a 0,02 mg/l, rendendolo adatto per l'analisi dell'acqua ultrapura.
(2) Determinazione rapida della domanda chimica di ossigeno (COD)
Nel sistema di ossidazione K2Cr2O7, il difenilammina solfonato di bario viene utilizzato come sviluppatore del colore e, una volta completata la reazione, il colore viene confrontato a 520 nm. Questo metodo riduce il tempo di analisi del 60% e controlla la deviazione standard entro ± 3% rispetto al metodo standard nazionale (GB 11914-89).
Rilevazione selettiva di ioni metallici
1. Analisi colorimetrica degli ioni ferro
A pH 4,5, Fe ³+ forma un complesso blu 1:2 con difenilammina solfonato di bario (λ _max=630nm), con un limite di rilevamento di 0,01 μ g/L. Questo metodo è stato utilizzato con successo per il rilevamento clinico del contenuto di ferro nel siero e per il monitoraggio dell'acqua circolante industriale.
2. Sonda fluorescente agli ioni di rame
Utilizzando l'effetto di estinzione della fluorescenza di Cu²+ sul sistema di melanina difenilammina solfonato di bario (costante di Stern Volmer Ksv=8.4 × 10 ⁴ L/mol), è stato stabilito un metodo di allarme per l'inquinamento da rame dell'acqua con un limite di rilevamento di 0,5 nM.
3. Standard di titolazione Redox
Come indicatore reversibile della coppia elettrica Ce ⁴+/Ce ³+ (E grado '=1.44V), l'intervallo di salto potenziale raggiunge 0,32 V quando si titolano agenti riducenti come ioni ferrosi e solfiti con solfato di cerio e la sensibilità al cambiamento di colore del punto finale è migliore di quella dell'orto fenantrene.
Tecnologie chiave nella produzione industriale
1. Sintesi di prodotti della chimica fine
(1) Purificazione degli intermedi coloranti
Nel sistema di produzione del 2-amminoantrachinone, il difenilammina solfonato di bario viene utilizzato come catalizzatore di trasferimento di fase per aumentare la resa della reazione di solfonazione del 12%. La complessazione tra ioni bario e gruppi di acido solfonico inibisce efficacemente la generazione di sottoprodotti.
(2) Cristallizzazione di ingredienti farmaceutici attivi
Come additivo di cristallizzazione per antibiotici lattamici -, regolando la costante dielettrica del solvente, la forma cristallina del cefotaxime sodico è stata trasformata dal tipo II al tipo I termodinamicamente stabile e la purezza del prodotto è stata aumentata al 99,8%.
2. Trattamento superficiale del metallo
(1) Colorazione anodizzazione lega di alluminio
L'aggiunta di 0,5 g/l di difenilammina solfonato di bario all'elettrolita di acido solforico può formare siti coloranti uniformi nei pori della pellicola di ossido, aumentando l'efficienza colorante del 40%.
Lo strato di pellicola ottenuto ha una resistenza agli agenti atmosferici di 2000 ore e non presenta corrosione nel test in nebbia salina.
(2) Inibizione della corrosione mediante decapaggio dell'acciaio inossidabile
Nel sistema di acido fluoridrico con acido nitrico, l'inibitore di corrosione preparato combinando difenilammina solfonato di bario con urotropina può ridurre il tasso di corrosione dell'acciaio inossidabile 304 a 0,5 g/m ² · h (60 gradi), che è superiore al tradizionale inibitore di corrosione Lan-826.
3. Modifica del materiale polimerico
(1) Policarbonato ignifugo
Il ritardante di fiamma di espansione (IFR) preparato combinando difenilammina solfonato di bario con polifosfato di ammonio ha aumentato il valore LOI del materiale PC dal 25% al 31% e ha superato il test di livello UL-94 V0 (spessore 1,6 mm).
(2) Doping con polimero conduttivo
Come drogante secondario della polianilina, i suoi ioni bario si coordinano con i gruppi NH2 delle catene di polianilina, aumentando la conduttività da 0,1 S/cm a 12 S/cm, rendendolo adatto per materiali per elettrodi flessibili.
Applicazioni di scienza e ingegneria ambientale
1. Innovazione nella tecnologia di trattamento delle acque reflue
(1) Decolorazione delle acque reflue di stampa e tintura
Aggiungendo 20 mg/l di difenilammina solfonato di bario al sistema Fenton, il tasso di decolorazione dei coloranti azoici è stato aumentato al 98% (60 minuti) catalizzando la decomposizione di H2O2 per generare radicali · OH. Gli ioni bario e le molecole del colorante formano precipitati, ottenendo contemporaneamente la rimozione del COD.
(2) Trattamento delle acque reflue contenenti arsenico
Utilizzando la reazione di complessazione traSALE DI BARIO DELL'ACIDO DIFENILAMINA-4-SOLFONICOe As (III) (lgK=18.2), si forma un precipitato stabile Ba3 (AsO₄) 2.
A pH 8,5, il tasso di rimozione di As ³+ ha raggiunto il 99,5% e il contenuto di arsenico nelle acque reflue trattate era inferiore a 0,01 mg/l.
2. Controllo dell'inquinamento atmosferico
(1) Miglioratore della desolforazione dei fumi
Nel sistema di desolforazione del gesso calcareo, l'aggiunta dello 0,1% di difenilammina solfonato di bario può aumentare l'efficienza di assorbimento di SO2 dall'82% al 95%. Il suo meccanismo d'azione prevede l'effetto catalitico degli ioni bario sulla dissoluzione del CaCO3.
(2) Rilevamento di composti organici volatili
Come riempitivo per tubi di adsorbimento per derivati del benzene nell'atmosfera, il suo gruppo acido solfonico ha una capacità di adsorbimento di 2,8 mmol/g (25 gradi ) per i COV. In combinazione con la gascromatografia a desorbimento termico, il limite di rilevamento raggiunge 0,05 μ g/m³.
3. Utilizzo delle risorse dei rifiuti solidi
(1) Riciclaggio di metalli preziosi da rifiuti elettronici
Nella soluzione di lisciviazione contenente Au (CN) 2 ⁻, il difenilammina solfonato di bario viene utilizzato come precipitante per recuperare selettivamente gli ioni d'oro (coefficiente di distribuzione D=1.2 × 10 ³).
A pH=9, il tasso di recupero dell'oro raggiunge il 99,2%, con un contenuto di impurità come rame e nichel<0.5%.
(2) Stabilizzazione dei metalli pesanti nei fanghi
Mescolare il difenilammina solfonato di bario con i fanghi (dosaggio 5%) e formare un precipitato di sale di bario di metalli pesanti attraverso una reazione idrotermale, riducendo le concentrazioni di lisciviazione di Pb e Cd rispettivamente a 0,8 mg/l e 0,03 mg/l, rispettando gli standard della discarica.
Progressi nella ricerca biomedica
1. Reagenti diagnostici in vitro
(1) Ottimizzazione dello strato enzimatico per la carta reattiva per la glicemia
Nell'elettrodo della glucosio ossidasi, il difenilammina solfonato di bario agisce come mediatore elettronico, aumentando la densità di corrente di risposta di 3,8 volte. L'interazione elettrostatica tra il suo gruppo acido solfonico e la proteina enzimatica aumenta il carico enzimatico a 12 mg/cm².
(2) Rilevazione di biomarcatori tumorali
Stabilire un metodo di rilevamento quantitativo per l'antigene AFP basato sull'effetto di spegnimento della fluorescenza del sistema Fe ³+ di difenilammina solfonato di bario. In condizioni ottimizzate, l'intervallo lineare di rilevamento è 0,5-50 ng/mL e il coefficiente di correlazione con il metodo ELISA è R ²=0.992.
2. Costruzione del sistema di somministrazione dei farmaci
(1) Materiale portante del gene
Innesto difenilammina solfonato di bario sulla superficie del PEI (25kDa) per sintetizzare un vettore polimerico cationico. La sua efficienza di trasfezione è aumentata del 40% rispetto al PEI originale e la sua citotossicità è diminuita del 60% (test MTT).
(2) Consegna mirata dei farmaci
Combinazione di difenilammina solfonato di bario con nanoparticelle di silice mesoporosa modificate con folato per costruire trasportatori di farmaci sensibili al pH.
Nel microambiente tumorale (pH=6.5), la velocità di rilascio della doxorubicina è 2,3 volte più veloce di quella del tessuto normale.
3. Sviluppo di materiali antibatterici
(1) Modifica della resina dentale
L'aggiunta del 2% di difenilammina solfonato di bario alla resina Bis GMA ha ridotto il biofilm di Streptococcus mutans dell'85%. L'interazione tra gli ioni bario e le pareti cellulari batteriche porta ad uno squilibrio nel potenziale di membrana.
(2) Agente antibatterico per medicazione della ferita
Il difenilammina solfonato di bario è stato caricato sulla superficie della pellicola di chitosano e il diametro della zona antibatterica contro l'MRSA ha raggiunto 18 mm (48 ore). Il suo meccanismo d'azione prevede la generazione di ROS e il danno al DNA batterico.
Applicazione dell'innovazione tecnologica agricola
1. Analisi e miglioramento del suolo
(1) Determinazione del contenuto effettivo di fosforo
Nella soluzione di estrazione del bicarbonato di sodio, il difenilammina solfonato di bario forma un complesso blu con gli ioni fosfato (λ _max=660nm), con un limite di rilevamento di 0,5 mg/kg. Questo metodo è applicabile per l'analisi del fosforo disponibile nei terreni calcarei.
(2) Ammendante acido del terreno
L'ammendante (pH=7.8) preparato combinando il difenilammina solfonato di bario con il gesso ha ridotto del 62% il contenuto di alluminio scambiabile nella terra rossa.
La sua funzione è ottenuta sostituendo gli ioni di alluminio con ioni di bario.
2. Regolazione della crescita delle colture
(1) Induttore di stress
Spruzzare una soluzione di difenilammina solfonato di bario allo 0,1% sulle foglie può aumentare l'attività dell'enzima SOD del 45%, il contenuto di prolina di 2,1 volte e l'indice di resistenza alla siccità del 18% nelle piantine di grano.
(2) Conservazione dei frutti dopo la raccolta
Durante il periodo di conservazione delle fragole, è stata utilizzata la fumigazione con difenilammina solfonato di bario (10 μL/L) per inibire l'attività dell'etilene sintasi, determinando una riduzione del 55% del tasso di decadimento della frutta e un'estensione della durata di conservazione a 10 giorni.
3. Tecniche di analisi dei pesticidi
(1) Rilevazione di residui di pesticidi organofosfati
Stabilire un metodo di analisi quantitativa per pesticidi come il diclorvos nelle verdure utilizzando la reazione colorimetrica tra difenilammina solfonato di bario e prodotti organici di idrolisi del fosforo. In condizioni ottimizzate, il tasso di recupero varia dall'85% al 102%, RSD<5%.
(2) Studio sul meccanismo d'azione degli erbicidi
Utilizzando acetil lattato sintasi (ALS) marcata con difenilammina solfonato di bario, è stata studiata la cinetica di legame degli erbicidi a base di sulfonilurea agli enzimi bersaglio, rivelando il loro meccanismo d'azione come inibizione competitiva.
Di seguito verranno introdotti diversi metodi di sintesi diSALE DI BARIO DELL'ACIDO DIFENILAMINA-4-SOLFONICOper riferimento.
L'ACIDO DIFENILAMINA-4-SOLFONICO può essere ottenuto facendo reagire l'o-fenilendiammina con acido solforico concentrato e quindi fatto reagire con idrossido di bario per ottenerlo.
Equazione di reazione:
C12H11N + H2COSÌ4 → C12H10NHSO3H + H2O
C12H10NHSO3H+Ba(OH)2 → C12H10NHSO3Ba + 2H2O
Utilizzare gas di idrogeno solforato o tiosolfato di sodio per reagire con l'anilina per preparare l'ACIDO DIFENILAMINA-4-SOLFONICO, quindi reagire con idrossido di bario per prepararlo.
Equazione di reazione:
2C6H5NH2 + H2S → C12H10N2S + 2H2O
C12H10N2S + H2COSÌ4 → C12H10NHSO3H + H2S
C12H10NHSO3H+Ba(OH)2 → C12H10NHSO3Ba + 2H2O
La 2-nitrodifenilammina viene fatta reagire con idrossido di bario per ottenereSALE DI BARIO DELL'ACIDO DIFENILAMINA-4-SOLFONICO.
Equazione di reazione:
C12H9N3O2+Ba(OH)2 → C12H10NHSO3Ba+H2O+Ba(NO3)2
Lo dà la reazione della catecolfeniltiourea con l'idrossido di bario.
Equazione di reazione:
C12H9N3O2+Ba(OH)2 → C12H10NHSO3Ba+H2O+Ba(NO3)2
Reagire o-fenilendiammina con nitrito di sodio per ottenere o-nitroanilina, quindi ridurre il suo gruppo nitro per ottenere ACIDO DIFENILAMINE-4-SOLFONICO e infine reagire con idrossido di bario per prepararlo.
Equazione di reazione:
C6H5NH2 + NaNO2+HCl→C6H4NH2NO + NaCl + H2O
C6H4NH2NO + 6[H] → C6H4NH2 + H2O
C6H4NH2 + H2COSÌ4 → C6H4(NHSSO3H) NH2
C6H4(NHSSO3H) NH2+Ba(OH)2 → C6H4(NHSSO3Ba)NH2 + 2H2O
Quelli sopra riportati sono diversi metodi di sintesi. Ciascun metodo presenta vantaggi e svantaggi e deve essere selezionato in base alla situazione specifica nell'applicazione pratica.
SALE DI BARIO DELL'ACIDO DIFENILAMINA-4-SOLFONICO(DPAS) è un composto organico con la formula chimica C12H10NNaO3S. DPAS è un cristallo incolore molto stabile che può essere sciolto in acqua.
La struttura molecolare del DPAS ha un anello benzenico e un gruppo fenetilico, che sono collegati tra loro tramite legami fenilici. La molecola ha anche un gruppo solfato e uno ione bario ad esso coordinati. Nel DPAS, le cariche negative del gruppo solfato si attraggono attraverso il catione formato dallo ione bario, formando così una struttura cristallina stabile.
DPAS ha un forte donatore e accettore di elettroni, quindi può partecipare a una varietà di reazioni organiche. Il più comune di questi viene utilizzato come indicatore acido-base per la determinazione accurata dei valori di pH. Inoltre, il DPAS può essere utilizzato anche come catalizzatore o intermedio di reazione nelle reazioni di sintesi organica.
Nel campo della chimica organica il DPAS può essere utilizzato anche come importante stabilizzante. Per alcuni composti organici che si ossidano o si riducono facilmente, il DPAS può aiutare a stabilizzarli, prevenendo così la loro decomposizione prematura. Questa stabilizzazione è dovuta principalmente al fatto che i gruppi solfato nel DPAS possono formare composti stabili e reagire con questi composti organici facilmente decomposti.
In conclusione, il DPAS è un composto organico molto utile. Ha una buona stabilità e reattività e ha un'ampia gamma di applicazioni in molti campi chimici.
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