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Sebacato di dibutile(DBS, numero CAS 109-43-3) è un composto organico sintetizzato mediante esterificazione dell'acido sebacico e butanolo, con la formula chimica C18H34O4 e numero CAS 109-43-3. Il suo aspetto è un liquido incolore e trasparente, leggermente solubile in acqua, ma solubile in solventi organici come alcoli, eteri, cloroformio, acetone e benzene. Con le sue proprietà fisiche e chimiche uniche, ha dimostrato un ampio valore applicativo in vari campi come plastica, gomma, rivestimenti, fragranze e prodotti farmaceutici.
La sua struttura molecolare contiene due gruppi di esteri butilici e un gruppo di esteri dell'acido sebacico e questa struttura di esteri di acidi grassi a catena lunga- gli conferisce eccellente flessibilità ed estensibilità. Come plastificante, il suo meccanismo d'azione è quello di incorporare forze intermolecolari nelle catene polimeriche, indebolire le forze di van der Waals intermolecolari, riducendo così la temperatura di transizione vetrosa (Tg) dei materiali e migliorando la loro plasticità in ambienti a bassa-temperatura. Ad esempio, dopo aver aggiunto DBS al cloruro di polivinile (PVC), la temperatura di fragilità del materiale può essere ridotta da -20 gradi a -40 gradi, ampliando significativamente il suo intervallo di applicazioni a bassa temperatura.
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C.F |
C18H34O4 |
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Messa esatta |
314 |
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M.W |
314 |
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m/z |
314 (100.0%), 315 (19.5%), 316 (1.8%) |
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E.A |
C, 68.75; H, 10.90; O, 20.35 |
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Sebacato di dibutile(DBS) è un composto organico sintetizzato mediante esterificazione dell'acido sebacico e butanolo, con la formula chimica C ₁₈ H ∝₄ O ₄. La sua forma liquida oleosa incolore e trasparente, con un aroma fruttato e un leggero odore oleoso, è leggermente solubile in acqua ma facilmente solubile in solventi organici, rendendolo particolarmente prezioso nell'industria alimentare.
1. Il ruolo principale dei plastificanti resistenti al freddo
In quanto plastificante resistente al freddo, svolge un ruolo cruciale nei materiali per l'imballaggio degli alimenti. I gruppi esteri di acidi grassi a catena lunga-nella sua struttura molecolare possono essere incorporati in catene polimeriche (come polivinilcloruro PVC, polistirene PS), indebolendo le forze di van der Waals intermolecolari e riducendo così la temperatura di transizione vetrosa (Tg) del materiale. Ad esempio, dopo aver aggiunto DBS al PVC, la temperatura di fragilità del materiale può essere ridotta da -20 gradi a -40 gradi, ampliando significativamente la sua gamma di applicazioni in ambienti a bassa temperatura. Ciò è particolarmente importante per gli imballaggi alimentari che richiedono refrigerazione o congelamento, come scatole di gelato e sacchetti di alimenti surgelati, poiché può prevenire efficacemente che i materiali di imballaggio diventino fragili o si rompano alle basse temperature, garantendo la sicurezza e l'integrità degli alimenti.
2. Certificazione di sicurezza alimentare
Il DBS è stato riconosciuto da autorevoli istituzioni internazionali come plastificante sicuro per uso alimentare. La sua certificazione GRAS (Generally Recognized as Safe) e il codice FEMA (Flavor and Extract Manufacturers Association) 2373 indicano che è innocuo per il corpo umano al dosaggio prescritto. I dati sperimentali mostrano che la LD50 orale (dose letale media) dei ratti è di 16 g/kg, che è molto più alta della soglia di sicurezza dei comuni additivi alimentari. Inoltre, DBS ha una migrazione estremamente bassa nei materiali di imballaggio alimentare, soddisfacendo i requisiti normativi pertinenti della FDA (Food and Drug Administration statunitense) e dell'UE (Unione Europea) e può essere utilizzato con sicurezza per imballaggi che entrano in contatto diretto con gli alimenti.
3. Ottimizzazione del sistema di plastificazione dei compositi
Sebbene il DBS abbia un'eccellente resistenza al freddo, ha un'elevata volatilità e viene facilmente estratto da acqua, acqua saponata e soluzioni detergenti. Per superare questo inconveniente, il DBS viene spesso utilizzato in combinazione con plastificanti ftalati come DBP e DOP. Il sistema di plastificazione composito può migliorare in modo significativo le prestazioni complessive dei materiali: DBS fornisce flessibilità alle basse-temperature, mentre i plastificanti ftalati migliorano la resistenza all'acqua e la durata dei materiali. Ad esempio, nella pellicola in PVC, l'uso composito di DBS e DOP in un rapporto di 3:7 può mantenere la flessibilità della pellicola a -30 gradi, riducendo al contempo il tasso di estrazione in acqua al di sotto del 5%.
Spezie alimentari: Spezie naturali equivalenti del tipo aroma di frutta
1. Ingredienti principali dell'essenza di frutta
Il DBS ha un aroma fruttato unico ed è ampiamente utilizzato nella formulazione di spezie alimentari. Le sue caratteristiche aromatiche sono simili a quelle di frutta come mele, pere e banane e possono essere utilizzate come spezia naturale equivalente. Nelle bevande analcoliche, la quantità di DBS aggiunta è solitamente di 1,0-5,0 mg/kg, il che può migliorare significativamente l'aroma di frutta e la naturalezza della bevanda. Ad esempio, l’aggiunta di 2,5 mg/kg di DBS alle bevande gassate al gusto di mela può aumentare il punteggio dell’aroma del 30% e migliorare significativamente l’accettazione da parte dei consumatori.
2. Migliora l'aroma dei prodotti da forno
Il DBS può essere utilizzato come esaltatore di aroma nei prodotti da forno come torte e biscotti. La sua resistenza alle alte temperature lo rende meno volatile durante la cottura e può mantenere a lungo la stabilità dell'aroma del cibo.
Gli esperimenti hanno dimostrato che l'aggiunta di 15 mg/kg di DBS alle torte può mantenere un'intensità di aroma superiore all'80% del livello iniziale dopo 7 giorni di conservazione, mentre le torte senza DBS mantengono solo un'intensità di aroma del 50%. Inoltre, il DBS può anche essere combinato con fragranze come vanillina ed etilmaltolo per formare profili aromatici più complessi.
3. Miscelazione dell'essenza alcolica
Il DBS svolge anche un ruolo importante nella miscelazione dell'essenza alcolica. Può simulare l'aroma di frutta matura di brandy, rum e altre bevande alcoliche, esaltando la qualità e il grado del vino. Ad esempio, l'aggiunta di 5,6 mg/kg di DBS al brandy può rendere l'aroma fruttato del vino più ricco e il gusto più rotondo. Allo stesso tempo, il DBS può essere utilizzato anche come solvente per aiutare altri ingredienti aromatici a dissolversi e disperdersi meglio e a migliorare la stabilità e l'uniformità dell'essenza.
Additivi alimentari: applicazioni multifunzionali e complete
1. Condimenti e coadiuvanti
Il DBS può essere utilizzato anche come agente aromatizzante o coadiuvante di condimento negli alimenti. Il suo aroma fruttato unico può esaltare il gusto e il sapore del cibo, particolarmente adatto per alimenti a bassa-temperatura come gelati e bevande an-alcoliche. Nel gelato, l'aggiunta di DBS viene solitamente controllata al di sotto di 5 ppm, il che può migliorare significativamente l'aroma di frutta e la morbidezza del gelato. Ad esempio, l'aggiunta di 3 ppm di DBS al gelato al gusto di fragola può rendere l'aroma di fragola del gelato più naturale e duraturo-e aumentare la soddisfazione dei consumatori del 20%.
2. Plastificanti per preparazioni orali
In campo farmaceutico,Sebacato di dibutilepuò essere utilizzato come plastificante per formulazioni orali. Le sue proprietà non-tossiche e non irritanti lo rendono adatto alla preparazione di rivestimenti di compresse, involucri di capsule e altre formulazioni. Ad esempio, nel rivestimento della polvere di estratto Ma Gan pediatrico, il DBS combinato con materiali di rivestimento come Eudragit Elo e NE30D possono migliorare significativamente la flessibilità e la resistenza all'acqua del rivestimento, prevenendo problemi come screpolature e scolorimento delle compresse durante la conservazione. Nel frattempo, la DBS ha lo stesso percorso metabolico dei grassi nelle formulazioni orali e non ha effetti negativi sul corpo umano.
3. Componenti ausiliari del sistema di somministrazione transdermica del farmaco
Il DBS può essere utilizzato come plastificante e solvente nei sistemi di somministrazione transdermica di farmaci (come cerotti e gel). Può migliorare il tasso di assorbimento transdermico dei farmaci, migliorando al contempo la flessibilità e l'adesione del sistema di somministrazione del farmaco. Ad esempio, nel sistema di somministrazione transdermica di Headache Ning, la DBS è combinata con materiali come acetato di cellulosa e gomma guar per formare una soluzione adesiva stabile-sensibile alla pressione, consentendo al farmaco di essere distribuito uniformemente sulla pelle e migliorando l'efficacia del trattamento. Gli esperimenti hanno dimostrato che l'aggiunta di 2 mg/cm² di DBS può aumentare il tasso di assorbimento transdermico dei farmaci del 15%, migliorando significativamente la flessibilità del sistema di somministrazione del farmaco.
metodi di preparazione
Il dosaggio del catalizzatore è dello 0,3%, la temperatura è di 130-140 gradi, l'esterificazione è di circa 4-6 ore a pressione normale e durante l'esterificazione viene aggiunto lo 0,1-0,3% di carbone attivo. L'estere grezzo ottenuto viene neutralizzato, dealcolizzato e filtrato per ottenere il prodotto finito. La materia prima acido sebacico viene preparata dall'olio di ricino. Consumo di materia prima (kg/t) acido sebacico 665 butanolo 525
Metodo di raffinazione: distillazione e raffinazione sotto vuoto.
In un pallone a tre-collo da 100 ml dotato di termometro, condensatore a riflusso e separatore d'acqua, aggiungere una certa quantità di acido sebacico, n-butanolo e una piccola quantità di catalizzatore e utilizzare benzene come agente di trasporto dell'acqua-. Dopo il riscaldamento, la dissoluzione e l'agitazione, prelevare un campione. Determinarne il numero di acidità. Calore e riflusso per separare l'acqua finché non esce quasi più acqua. Dopo averlo leggermente raffreddato, prelevare un campione per misurarne l'indice di acidità. Una volta completata la reazione, il liquido di reazione viene versato. Il catalizzatore è insolubile nel liquido di reazione e rimane nella bottiglia di reazione per essere riutilizzato. La soluzione di reazione è stata lavata rispettivamente con acqua, soluzione diluita di Na2CO3 e acqua, e quindi essiccata con MgSO4. Per prima cosa, vaporizzare il n-butanolo e il benzene non reagiti a pressione normale, quindi distillare a pressione ridotta per raccogliere la frazione a 168~171 gradi/400Pa, che è il prodotto. Il solfato di rame viene utilizzato come catalizzatore della reazione di esterificazione. Le condizioni di reazione sono: 0,05 mol di acido sebacico, il dosaggio del catalizzatore è 3,0 g, il rapporto quantitativo delle sostanze alchidiche è 4, il tempo di reazione è 3,0 ore, l'agente contenente acqua- è 12 ml, l'estere dell'acido sebacico Il tasso di conversione può raggiungere il 97,23%.
In un pallone a quattro-colli dotato di separatore d'acqua, termometro e refrigerante a ricadere, aggiungere una certa quantità di acido sebacico, n-butanolo e solfato ferrico ammonico dodecaidrato. Dopo il riscaldamento, la dissoluzione e l'agitazione, prelevare un campione per misurarne il numero di acidità. Quindi riscaldare e rifluire per separare l'acqua fino a quando non esce quasi più acqua di riflusso. Dopo averlo leggermente raffreddato, prelevare un campione per misurarne l'indice di acidità. Utilizza il metodo GB1668-81 per misurare la variazione del valore di acidità prima e dopo la reazione e calcolare il tasso di esterificazione. Una volta completata la reazione, la soluzione di reazione viene neutralizzata ad acidità debole e quindi lavata rispettivamente con acqua, soluzione acquosa di carbonato di sodio al 10% e acqua; distillato, il n-butanolo viene prima evaporato a pressione normale e quindi distillato a pressione ridotta per raccogliere il n-butanolo a 172~175 gradi/400Pa. La frazione è il prodotto.
Conservare in un magazzino fresco e ventilato. Tenere lontano dal fuoco e da fonti di calore. deve essere tenuto lontano dall'ossidante, non conservare insieme. Dotato della varietà e della quantità adeguate di attrezzature antincendio. L'area di stoccaggio deve essere dotata di attrezzature per il rilascio di emergenza e di idonei materiali di contenimento.
Sebacato di dibutileè un composto versatile con un'ampia gamma di applicazioni in vari settori. Le sue proprietà uniche lo rendono un prezioso complemento per materie plastiche, prodotti farmaceutici, cosmetici, aromi alimentari e profumi.
Applicazioni
plastica
È ampiamente utilizzato come plastificante nell'industria della plastica. Migliora efficacemente la flessibilità e la resistenza al freddo della plastica, rendendolo un prezioso additivo nella produzione di vari prodotti in plastica. Poiché il mercato della plastica continua a crescere, anche la domanda di DBS è in aumento.
prodotti farmaceutici
Viene comunemente utilizzato come agente filmogeno-e plastificante nell'industria farmaceutica. Il DBS viene utilizzato nella produzione di formulazioni in compresse, microsfere, granuli e microcapsule. Aiuta a migliorare la dissoluzione e la biodisponibilità dei farmaci, potenziandone l'effetto terapeutico.
aromi alimentari
Viene anche utilizzato come componente negli aromi alimentari. Il suo gusto e il suo aroma unici contribuiscono al profilo aromatico complessivo di vari prodotti alimentari, rendendolo un prezioso complemento per l'industria alimentare.
cosmetici
Trova applicazioni nel settore cosmetico. Viene utilizzato per regolare la viscosità e le proprietà idratanti dei cosmetici, migliorandone le prestazioni e l'esperienza dell'utente. Poiché la domanda di cosmetici continua ad aumentare, anche l’uso della DBS in questo settore è in aumento.
profumi
Viene impiegato anche nella produzione di profumi e fragranze. DBS contribuisce alla creazione di profumi fruttati e floreali, aggiungendo profondità e complessità alle formulazioni dei profumi.
Chimico
Può anche essere utilizzato come liquido fisso gascromatografico e nella sintesi organica.
Quando si maneggia il DBS, è necessario seguire diverse importanti considerazioni e precauzioni sulla sicurezza. Ecco alcuni punti chiave da tenere a mente,
precauzioni per l'uso del prodotto
È infiammabile, quindi deve essere conservato e utilizzato in un'area ben-ventilata, lontana da fiamme libere, scintille e altre fonti di accensione. Rispettare rigorosamente le norme sulla sicurezza antincendio e assicurarsi che siano disponibili-attrezzature antincendio in caso di emergenza.
È un composto chimico e il contatto prolungato o ripetuto con la pelle o gli occhi può causare irritazione. Pertanto, è essenziale indossare indumenti protettivi adeguati, inclusi guanti, occhiali e indumenti protettivi, quando si maneggia questa sostanza chimica.
Potrebbe rilasciare vapori nocivi se riscaldato o esposto a temperature elevate. L'inalazione di questi vapori può essere dannosa per il sistema respiratorio. È fondamentale indossare un respiratore o un'adeguata protezione respiratoria quando si lavora con questo composto.
Dovrebbe essere conservato in contenitori ermeticamente chiusi e tenuto lontano dalla luce solare diretta e dal calore. L'esposizione prolungata alla luce o alle alte temperature può degradare il composto e influenzarne le proprietà.
Non è adatto per l'ingestione. Tenerlo fuori dalla portata dei bambini e degli animali domestici per evitare l'ingestione accidentale.
Si consiglia di consultare la Scheda di Sicurezza del Materiale (MSDS) del DBS prima di maneggiarlo. La scheda di sicurezza fornisce informazioni dettagliate sui pericoli del composto, sulle misure di sicurezza e sulle procedure di emergenza, fondamentali per una manipolazione sicura.
In sintesi,Sebacato di dibutilerichiede un'attenta manipolazione e il rispetto delle linee guida di sicurezza per garantire la sicurezza delle persone e dell'ambiente. Indossare sempre indumenti protettivi adeguati, conservare il composto in modo sicuro e protetto e consultare la scheda di sicurezza per ulteriori informazioni.
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