Shaanxi BLOOM Tech Co., Ltd. is een van de meest ervaren fabrikanten en leveranciers van scandiumtrifluormethaansulfonaat cas 144026-79-9 in China. Welkom bij groothandel bulk scandiumtrifluormethaansulfonaat cas 144026-79-9 van hoge kwaliteit, te koop hier vanuit onze fabriek. Goede service en een redelijke prijs zijn beschikbaar.
Scandiumtrifluormethaansulfonaat, ook bekend als scandium(iii), is een wit poeder dat zeer hygroscopisch is. Deze verbinding staat bekend om zijn veelzijdigheid en effectiviteit als katalysator bij verschillende organische reacties. Zijn primaire rol is die van een Lewis-zuur, waardoor het bijzonder nuttig is bij reacties waarbij zuurkatalyse vereist is. Een van de belangrijkste toepassingen is de Friedel-Crafts-acylatie en Diels-Alder-reacties, waarbij het fungeert als een cruciale katalysator voor de vorming van koolstof-koolstofbindingen. Het staat ook bekend om zijn vermogen om de radicaalpolymerisatie van acrylaten stereochemisch te katalyseren, wat de efficiëntie en selectiviteit ervan bij complexe organische transformaties aantoont.
Bovendien is het een actieve, hernieuwbare en herbruikbare acyleringskatalysator. Het is gebruikt bij de reductieve ring-openingsfunctionalisatie van triethylsilaanpyranosideglycosiden en bij de synthese van bullvaleen via een gestabiliseerd zwavelylide. De stabiliteit van de verbinding onder normale omstandigheden, gekoppeld aan de reactiviteit ervan onder specifieke omstandigheden zoals hoge temperaturen of in de aanwezigheid van sterke oxidatiemiddelen, maakt het tot een waardevol hulpmiddel bij de organische synthese.
|
|
|
|
Chemische formule |
C3F9O9S3Sc |
|
Exacte massa |
491.81 |
|
Moleculair gewicht |
492.15 |
|
m/z |
491.81 (100.0%), 493.81 (13.6%), 492.82 (3.2%), 492.81 (2.4%), 493.82 (1.8%) |
|
Elementaire analyse |
C, 7,32; F, 34,74; O, 29,26; S, 19,54; Sc, 9.13 |
Scandiumtrifluormethaansulfonaat, met de chemische formule Sc (SO3CFI3) of Sc (OTf) I3, is een witte poederachtige vaste stof die hygroscopisch en stabiel in water is. Als belangrijke Lewis-zuurkatalysator in de organische chemie heeft het vanwege zijn unieke chemische eigenschappen en katalytische activiteit een uitgebreide toepassingswaarde op meerdere gebieden aangetoond.
Organisch syntheseveld
Koolstof-koolstofbindingsreactie
Friedel Crafts-acylerings-/alkyleringsreactie: Het is een efficiënte katalysator voor Friedel Crafts-acylerings- en alkyleringsreacties. Het kan substraten zoals acylchloriden of olefinen activeren, hun reactie met aromatische verbindingen bevorderen en overeenkomstige acylerings- of alkyleringsproducten genereren. Deze katalysator kan onder milde omstandigheden functioneren en heeft een significant effect op elektronenrijke aromatische ringen, waardoor hij op grote schaal wordt gebruikt bij de synthese van farmaceutische tussenproducten en geurstoffen.
Diels Alder-reactie: Als katalysator voor de Diels Alder-reactie kan het de cycloadditiereactie tussen diënen en diënofielen versnellen, waardoor hexagonale cyclische verbindingen worden gegenereerd.
Aldolcondensatiereactie: Het kan de aldolcondensatiereactie tussen aldehyden/ketonen efficiënt katalyseren, waarbij - hydroxyketonen of - onverzadigde ketonen worden geproduceerd. Deze reactie wordt vaak gebruikt als een belangrijke stap in de synthese van natuurlijke producten en medicijnmoleculen.
Mannich-reactie: In de Mannich-reactie kan het de driecomponentencondensatie van aldehyden, aminen en actieve methyleenverbindingen katalyseren om - aminocarbonylverbindingen te genereren. Deze verbindingen vormen de kernruggengraat van veel bioactieve moleculen.
stereoselectieve reactie
Asymmetrische katalyse: In combinatie met chirale liganden kan het een uitstekende asymmetrische katalyse bereiken en de vorming van chirale centra induceren. In de Mukaiyama-aldolreactie kan deze katalysator bijvoorbeeld een hoge enantioselectiviteit bereiken en een belangrijk chiraal tussenproduct vormen voor de totale synthese van natuurlijke producten.
Stereoselectieve polymerisatie: kan worden gebruikt als onderdeel van katalysatoren van het Ziegler Natta-type om de stereoregulariteit van polyolefinen te reguleren en polymeermaterialen met specifieke fysische eigenschappen te synthetiseren.
Andere organische reacties
Veresterings- en esteruitwisselingsreacties: Het kan de directe dehydratatie-veresteringsreactie van carbonzuren en alcoholen efficiënt katalyseren, vooral geschikt voor substraten met hoge sterische hindering of zuurgevoeligheid. Ondertussen kan het ook esteruitwisselingsreacties bevorderen onder milde omstandigheden en hoge opbrengsten.
Lactyleringsreactie: Deze katalysator kan de intramoleculaire cyclisatie van hydroxyzuurmoleculen effectief katalyseren om lactonen te vormen, wat een belangrijke methode oplevert voor de synthese van natuurlijke producten.
Olefine-metathesereactie: Synergetisch effect met rutheniumcarbeenkatalysator kan de activeringsenergie van olefine-metathesereactie verminderen en de reactie-efficiëntie verbeteren.
Hydrogeneringsthiolreactie: Bij de hydrogeneringsthiolreactie van aromatische en alifatische thiolen kan het worden gebruikt als promotor om de reactieactiviteit te verbeteren.
Dubbele elektronenreductiereactie: Deze katalysator kan de selectieve dubbele elektronenreductiereactie van ferroceenderivaten op O₂ katalyseren, wat een belangrijke reactie oplevert voor organische elektronica.
Materiaalkunde veld
Materialen voor hoogfrequente apparaten
Bereiding van Sc-gedoteerde galliumnitride (Sc GaN) dunne films:Scandiumtrifluormethaansulfonaatkan worden gebruikt als een voorloper voor Atomic Layer Deposition (ALD) om Sc-gedoteerde dunne films van galliumnitride te bereiden. Deze film heeft uitstekende drukbestendigheid en warmteafvoerprestaties, waardoor de prestaties en betrouwbaarheid van hoog-apparaten in 5G-basisstations kunnen worden verbeterd.
Toepassingen op elektronische apparaten met hoge frequentie: dunne films van Sc GaN hebben brede toepassingsmogelijkheden in elektronische apparaten met hoge frequentie, zoals hoogfrequente versterkers, schakelaars en sensoren. Als belangrijk voorlopermateriaal biedt het belangrijke ondersteuning voor de ontwikkeling van hoogfrequente elektronische apparaten.
Andere materiaaltoepassingen
Bestand tegen hoge temperaturen harsverknopingsmiddel: kan worden gebruikt als verknopingsmiddel in de polymeerindustrie om harsen die bestand zijn tegen hoge temperaturen te bereiden. Deze harsen hebben brede toepassingsmogelijkheden op gebieden als de lucht- en ruimtevaart- en automobielindustrie.
Doteerstoffen van optisch materiaal: kunnen in glas of keramiek worden verwerkt om de brekingsindex en andere optische eigenschappen van het materiaal te verbeteren. Dit biedt een nieuwe weg voor de ontwikkeling van optische materialen.
Synthese en modificatie van polymeermaterialen
Bereiding van stereoreguliere polymeren:
Als onderdeel van de Ziegler Natta-katalysator kan het de stereoregulariteit van polyolefinen zoals polypropyleen en polyethyleen reguleren. Door synergie met overgangsmetaalkatalysatoren zoals titanium en zirkonium is het mogelijk gerichte polymerisatie van alfa-olefinen te induceren, wat resulteert in de vorming van isotactische polymeren met een hoog smeltpunt en hoge kristalliniteit, waardoor de mechanische eigenschappen en thermische stabiliteit van het materiaal aanzienlijk worden verbeterd.
Biobased polymeerkatalyse:
Bij de synthese van biogebaseerde polymeren zoals polymelkzuur en polyhydroxyalkanoaten kan het de ringopeningspolymerisatiereactie van melkzuur- of hydroxyvetzuurmonomeren katalyseren.
De stabiliteit in de waterfase maakt het directe gebruik van waterige monomeren mogelijk, vereenvoudigt de processtroom en vermijdt de toxiciteitsproblemen van traditionele katalysatoren (zoals tinverbindingen), die voldoen aan de eisen van groene chemie.
Modificatie van polymeerfunctionalisatie:
Kan de conversiereactie van functionele groepen op polymeerketens katalyseren. Bij de zijketenchloreringsreactie van polystyreen wordt chloorgas bijvoorbeeld geactiveerd als een Lewis-zuur om efficiënte en selectieve chloreringsmodificatie te bereiken, wat een nieuwe aanpak oplevert voor de bereiding van gefunctionaliseerde polymeermaterialen.
Energiematerialen en elektrochemische toepassingen
Elektrolytadditief voor lithium-ionbatterijen:
Het anion (OTf ⁻) heeft een sterk elektronenzuigend effect, dat de anionstructuur van lithiumzouten (zoals LiTFSI) kan stabiliseren en de ionische geleidbaarheid en thermische stabiliteit van de elektrolyt kan verbeteren. In vaste -batterijen kunnen gedoteerde polymeerelektrolyten de groei van lithiumdendriet remmen en de levensduur van de batterij verlengen.
Protonenuitwisselingsmembraan voor brandstofcellen
De sterke zuurgraad maakt het een potentiële modificator voor protonenuitwisselingsmembranen (PEM). Door te compounderen met perfluorsulfonzuurhars (zoals Nafion) kan de protonengeleiding van het membraan worden verbeterd.
Terwijl de mechanische sterkte en chemische stabiliteit worden verbeterd, waardoor het geschikt is voor brandstofcelsystemen op hoge- temperatuur.
Elektrodematerialen voor supercondensatoren
Geleidende polymeren die door katalyse worden gesynthetiseerd, zoals polypyrrool en polyaniline, hebben een hoog specifiek oppervlak en uitstekende elektrochemische eigenschappen. De katalytische synthesereactie van polypyrrool kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd in de waterfase om nanogestructureerde polypyrroolelektrodematerialen te genereren, waardoor de energiedichtheid en vermogensdichtheid van supercondensatoren aanzienlijk worden verbeterd.
Groene chemie en duurzame ontwikkeling
Groene katalysator
Waterfase-reactiekatalysator: Het bestaat stabiel in water en behoudt een hoge katalytische activiteit, en kan direct veel condensatiereacties uitvoeren in water of waterige oplosmiddelen. Dit is in overeenstemming met de principes van groene chemie, waarbij het gebruik van organische oplosmiddelen en de productie van afval worden verminderd.
Recyclebaar en herbruikbaar: Na de reactie kan het vaak worden teruggewonnen en hergebruikt door eenvoudig water te wassen en te extraheren. Dit vermindert de kosten van het gebruik van katalysatoren en de belasting van het milieu, in overeenstemming met de eisen van duurzame ontwikkeling.
Katalysator met lage belasting
Efficiënte katalytische prestaties: Het heeft een extreem hoge katalytische activiteit en kan efficiënte katalyse bereiken bij lage beladingshoeveelheden (katalytische hoeveelheid, 1-10 mol%). Dit vermindert de hoeveelheid gebruikte katalysator, verlaagt de reactiekosten en vermindert de impact op het milieu.
Vermindering van de vervuiling door afvalzuur en zware metalen: Vergeleken met traditionele katalysatoren met sterk protonzuur of zware metalen, vermindert het als groene katalysator de vorming van vervuiling door afvalzuur en zware metalen aanzienlijk. Dit is gunstig voor de bescherming van het milieu en de menselijke gezondheid.
Gebruik van CO2-bronnen:
Het kan de cycloadditiereactie van CO₂ met epoxiden katalyseren om cyclische carbonaten (zoals ethyleencarbonaat) te genereren. Deze reactie vindt plaats onder milde omstandigheden en Sc (OTf) ∝ kan worden gerecycled, waardoor een efficiënt traject wordt geboden voor de chemische fixatie en het gebruik van hulpbronnen van CO₂.
Biomassa conversie:
Bij de katalytische omzetting van biomassa (zoals cellulose en lignine) kunnen hydroxyl- of etherbindingen in biomassa worden geactiveerd om hun afbraak tot platformchemicaliën (zoals glucose en aromatische verbindingen) te bevorderen.
De cellulosehydrolysereactie die wordt gekatalyseerd door Sc (OTf) ∝ kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd in de waterfase, met een opbrengst aan glucosegeneratie van meer dan 80%, wat een belangrijke katalysator oplevert voor bioraffinagetechnologie.
Afvalwaterbehandeling en terugwinning van zware metalen:
De sterke Lewis-zuurgraad maakt het een effectief adsorbens voor zware metaalionen bij de behandeling van afvalwater. Door te combineren met functionele materialen zoals ionenuitwisselingsharsen en magnetische nanodeeltjes, kan Sc (OTf) U3 selectief zware metaalionen zoals lood en cadmium in afvalwater adsorberen en katalysatorregeneratie en terugwinning van zware metalen bereiken door eenvoudig zuur wassen.
Analytische chemie en sensortechnologie
Fluorescentiesondes en chemische sensoren:
Het kan worden gecombineerd met fluorescerende kleurstoffen zoals rhodamine en fluoresceïne om fluorescerende probes te construeren met een hoge selectiviteit voor metaalionen (zoals Fe ³ ⁺, Cu ² ⁺) of anionen (zoals F ⁻, CN ⁻). Het Sc (OTf) ∝/Rhodamine B-systeem ondergaat bijvoorbeeld fluorescentiedoving in de aanwezigheid van F ⁻ en kan worden gebruikt voor de detectie van fluoride-ionen in de omgeving.
Chromatografisch scheidingsmateriaal:
Silicagel of polymeer gemodificeerd met Sc (OTf)3 kan worden gebruikt als een stationaire fase voor hoge- vloeistofchromatografie (HPLC) voor het scheiden van chirale verbindingen of metaalionen. Het unieke coördinatievermogen kan complexe mengsels met hoge resolutie- scheiden, waardoor technische ondersteuning wordt geboden op gebieden als geneesmiddelenanalyse en milieumonitoring.
Nanotechnologie en materiaalsynthese
Door nanodeeltjes gekatalyseerde synthese:
Katalytische synthese van kern{0}}schilstructuren van metalen nanodeeltjes zoals goud, zilver en platina. In de aanwezigheid van Sc (OTf) 3 kunnen bijvoorbeeld gouden nanodeeltjes van uniforme grootte worden gegenereerd door reductiereacties, en hun oppervlakte-plasmonresonantie-effecten hebben potentiële toepassingen op gebieden zoals fotokatalyse en biologische beeldvorming.
Constructie van metaalorganische raamwerken (MOF's):
Scandiumtrifluormethaansulfonaatkan als metaalbron deelnemen aan de synthesereactie van MOF's. Sc (OTf) 3 kan bijvoorbeeld reageren met tereftaalzuur om Sc MOF-materialen met een hoog specifiek oppervlak en een hoge porositeit te genereren, die kunnen worden gebruikt voor gasadsorptie, katalyse of medicijnafgifte.
I. Klassieke laboratoriumneutralisatieroute via scandiumoxide (belangrijkste experimentele methode op kleine- schaal)
Deze route maakt gebruik van hoog-zuiver scandiumsesquioxide (Sc₂O₃) en trifluormethaansulfonzuur (TfOH) als kerngrondstoffen en dient als universeel voorbereidingsprotocol voor academisch onderzoek en ontwikkeling. De onderliggende reactie is de neutralisatiereactie tussen metaaloxide en superzuur.
Werkwijze: Laad Sc₂O₃ met een hoge-zuiverheid van 99,9% in een drie-halskolf uitgerust met een terugvloeikoeler.
Bereid een TfOH-oplossing verdund met een gelijk volume gedeïoniseerd water en voeg deze vervolgens druppelsgewijs langzaam toe aan de suspensie van vast oxide. Verwarm het systeem tot 100 graden onder roeren onder constante- temperatuur onder terugvloeikoeling gedurende 72 uur totdat het gebroken- witte oxide volledig oplost en een homogene, heldere oplossing vormt.
Nadat de reactie is voltooid, centrifugeert u om sporen van onoplosbare onzuiverheden te verwijderen en verwijdert u het meeste vrije water uit het filtraat via vacuümrotatieverdamping. Breng de ruwe vaste stof over naar een vacuümdroogoven en voer continu drogen uit bij 403 K onder hoog vacuüm gedurende 40 uur om kristalwater en resterend vrij zuur grondig te verwijderen, waardoor watervrij wit gepoederd Sc(OTf)3 ontstaat.
Deze route maakt gebruik van gemakkelijk verkrijgbare grondstoffen met water als enige bijproduct, en de productzuiverheid kan meer dan 99,5% bedragen, geschikt voor de productie van reagentia van katalysator-kwaliteit. De nadelen zijn onder meer een extreem lange reactiecyclus en het zeer corrosieve TfOH, waardoor de warmteafgifte moeilijk te controleren is tijdens productie op grote -schaal.
II. Nieuw industrieel één-stapsgas-solide syntheseproces (geoptimaliseerde route voor massaproductie)
Er is een industrieel gepatenteerde scandiumcarbonaat-gassynthesemethode ontwikkeld om hoge kosten en ernstige corrosie als gevolg van het massale verbruik van hoog-zuivere TfOH te voorkomen.
Dispergeer scandiumcarbonaat in een inert organisch oplosmiddel om een suspensie te bereiden. Controleer de manteltemperatuur van de reactor op 60-65 graden en voer vervolgens gedurende 20 minuten onder synchroon roeren een gemengd gas van trifluormethaan en zwavelfluoride continu in het gesloten systeem. Houd na de gastoevoer de warmte vast en roer gedurende 2-4 uur; het eindpunt van de reactie wordt bevestigd wanneer de pH van het systeem stabiliseert op 6,2–6,5.
Spoel het resterende zure uitlaatgas weg met stikstof, filter de anorganische zoute bijproducten eruit en onderwerp de filterkoek aan een vacuümdroging bij lage- temperatuur om direct het eindproduct te verkrijgen.
Opmerkelijke procesvoordelen: milde en regelbare warmteafgifte gedurende het hele proces, reactierendement in één- stap van meer dan 99,2%, geen langdurige terugvloeiing bij hoge- temperatuur vereist, en een drastisch verbeterde massaproductie-efficiëntie. Het grootste nadeel is dat de productieapparatuur luchtdicht en fluor-corrosiebestendig moet zijn, gekoppeld aan een ingewikkelde workflow voor de behandeling van uitlaatgassen, waardoor de toepassing ervan beperkt is tot productielijnen voor speciale reagentia van tien-duizend- ton.
III. Belangrijkste punten van post-behandeling en kwaliteitscontrole voor het doelproduct
Scandiumtrifluormethaansulfonaatis zeer hygroscopisch en de droogprocedure bepaalt rechtstreeks de katalytische activiteit ervan. Het ruwe product moet een diepe dehydratatie ondergaan bij hoge temperatuur en onder hoog vacuüm; sporenvocht zal de Lewis-zuurgraad drastisch verzwakken. Breng de vaste stof na het drogen snel over naar een exsiccator gevuld met fosforpentoxide voor afgesloten, licht-afgeschermde opslag.
Kwaliteitscontroletests hebben betrekking op onzuiverheden van zeldzame aardmetalen, resterend vrij trifluormethaansulfonzuur en watergehalte. Voor producten van katalysator-kwaliteit moet het watergehalte onder de 50 ppm worden gehouden en mag het totale aantal metallische onzuiverheden niet hoger zijn dan 10 ppb om buitensporige nevenreacties bij katalytische processen te voorkomen.
De twee synthetische routes zijn van toepassing op verschillende scenario's: de scandiumoxide-neutralisatiemethode heeft de voorkeur voor laboratoriumonderzoek, terwijl het scandiumcarbonaatgas-vaste syntheseproces wordt geselecteerd voor industriële batchproductie.
Veelgestelde vragen
Waar wordt scandiumtriflaat voor gebruikt?
+
-
Scandiumtrifluormethaansulfonaat (triflaat), dat in de handel verkrijgbaar is, is praktisch en nuttigLewiszuurkatalysator voor de acylering van alcoholen met zuuranhydriden of de verestering van alcoholen met carbonzuren in aanwezigheid van p-nitrobenzoëzuuranhydriden.
Hoe scandiumtriflaat drogen?
+
-
Drogen van Scandium(III)triflaat:Verwarm 4,90 g (10,0 mmol) Sc(OTf)3gedurende 1 uur in een geëvacueerde (ca. 1 hPa) Drie-kolf van 500 ml met stikstof en vacuüminlaat tot 180 graden in een oliebad om al het vocht te verwijderen.
Populaire tags: scandiumtrifluormethaansulfonaat cas 144026-79-9, leveranciers, fabrikanten, fabriek, groothandel, kopen, prijs, bulk, te koop