4-меркаптопиридин, Такође познат као 4-пиридинетика. Чисти производ је бели до светло жуте чврсте супстанце. Може бити растворљив у води, али његова растворљивост није велика. На собној температури, само око 6 грама овог једињења може се растворити у 100 грама воде. Међутим, како се температура повећава, његова растворљивост се такође повећава у складу са тим. Под грејањем, више 4мерцаптопиридина може се растворити у води. Молекуларна структура садржи један атом сумпора и један атом азота. Атом сумпора повезано је на два атома водоника и један атом азота, формирајући пет чланова. Овај пет чланова прикључен је на још један атом азота, формирајући коначну пиридину структуру. То је једињење које садржи тиол групе и зато има нека посебна хемијска својства. Склона је сложеним реакцијама са тешким металним јонима, генерисањем стабилних комплекса. Може се користити за одвајање и обогаћивање тешких јона за тешке метала, као и означавање и откривање у електрофорези протеина и имунооса.
|
|
 |
|
Хемијска формула |
Ц5Х5НС |
|
Тачна маса |
111.01 |
|
Молекуларна тежина |
111.16 |
|
m/z |
111.01 (100.0%), 112.02 (5.4%), 113.01 (4.5%) |
|
Елементарна анализа |
C, 54.02; H, 4.53; N, 12.60; S, 28.84 |
4-меркаптопиридинје сумпор - који садржи органско једињење које има широке апликације у многим областима због јединствене молекуларне структуре и хемијских својстава.
Електрохемија
Као електроактивна супстанца за конструкцију високог електрохемијског уређаја - перформанси, као што су батерије, суперкапацијари и сензори. Због свог пиридинског прстена и тиол групе у својој молекуларној структури, може поднијети редок реакције и има електрохемијску активност. Стога се електрохемијски уређаји засновани на 4 меркаптопиридина могу се наплаћивати и испуштати у ниском напону и имати одличне електрохемијске перформансе и бициклистичку стабилност.
Наука о материјалима
Да синтетише органске функционалне материјале и наноструктуриране материјале. Због присуства пиридинског прстена и тиол групе у својој молекуларној структури, може поднијети хемијске реакције са другим молекулама или групама да би се створиле нове органске или наноструктуриране материјале. На пример, може да реагује са полимерима да генеришу полимерне материјале са специфичним функцијама и својствима. Поред тога, може се користити и за модификацију површине наночестица да би се променила њихова физичка и хемијска својства.
Биологија
Да проучи структуру и функцију биомолекула, као и истраживање интеракција између биомолекула. Због своје способности да се подвргне сложеним реакцијама са тешким металним јонима, може се користити за проучавање улога и ефеката металних јона у биомолекули. Поред тога, може се користити и за означавање и откривање биомолекула као што су протеини, нуклеине киселине и шећери. На пример, може се везати за антитела за означавање и откривање у имуновој.
Развој лека
Послужите као лиганд за пројектовање нових лекова. Због свог пиридинског прстена и тиол групе у својој молекуларној структури, то може чврсто да комуницира са биомолекулама, на тај начин утичу на њихову функцију и активности. Стога се лиганди на бази 4 меркаптопиридина могу користити за развој лекова против рака, антибактеријских лекова и других терапијских лекова. Поред тога, може се користити и за регулисање метаболичких процеса биомолекула за лечење различитих болести.
Остала поља
Поред горе наведеног - поменутих поља, може се користити и за примене у другим областима. На пример, може се користити као катализатор за синтезу полимерних материјала и органских једињења. Поред тога, може се користити и за проучавање физичких и хемијских својстава и квантних хемијских калкулација.
у координационој хемији
4-меркаптопиридин(4-МПИ) је свестрани лиганд у координацији хемије због своје способности да се координира са и прелазним металима и ретким земљаним металима, формирајући комплексе са разноликим структурама и својствима. Ови метални комплекси су одвели значајно интересовање за своје потенцијалне примене у катализи, магнетним материјалима и луминесцентним материјалима. Испод је детаљно истраживање његовог координационог понашања, структурне разноликости и апликација.
Реактивност 4-МПИ произилази из својих два потенцијална атома донатора: азот пиридинског прстена и сумпора тиол групе. У зависности од металних јонова и реакционих услова, 4-МПИ може показати више начина координације:
- Монодентате координација: Лиганд се може сама везати или атом азота или сумпора, иако се координација азота често фаворизује због снажније базичности.
- Координација бидете: И атоми азота и сумпора могу учествовати у лепљивима, формирајући хелатне прстенове које побољшавају стабилност комплекса.
- Координација премошћивања: У полимерним или проширеним структурама, 4 - МПИ може деловати као мост између два или више металних центара, који доприносе формирању координационих полимера или металних органских оквира (МФ-ова).
Ова прилагодљивост омогућава 4-МПИ да стабилизује широк спектар металних комплекса са различитим геометријама, од мононуклеарних до Полинуклеарних врста.
Бројни метални комплекси 4-МПИ су синтетизовани и структурно окарактерисани, пружајући увид у њихово координационо окружење и својства.
- Сребро (и) комплекси: Синтеза сребра (И) 4 - МПЕ комплекси често укључује реакцију агнон-а са 4-МПИ у раствору. Ови комплекси обично показују линеарне или тригоналне планарске геометрије око сребрног центра, са координацијом лиганда кроз азот или сумпор. На пример, пријављен је [АГ (4-МПИ) ₂] НОУ, где 4-МПИ делује као монодентатни Н-донаторски лиганд.
- Цадмиум (ИИ) комплекси: Цадмиум (ии) формира сложеније структуре са 4 - МПИ због свог вишег координационог броја. Полимерни кадмијум (ИИ) 4 - МПИ комплекси су синтетизовани, у којем је у облику лигаде у модом, повезујући ЦД² љетовине у једнодимензионалне ланце или дводимензионалне слојеве. Кристалне структуре откривају да Атом сумпора често учествује у везивању, поред азота, што доводи до координације на бинтанску или премошћавање.
Спектроскопске технике, као што су НМР, ИР и УВ - Спектроскопија, запослени су да истражују електронско окружење комплекса, док Кс - Раи кристалографија пружа дефинитивне структурне информације.
- Метални комплекси на бази МПИ показали су обећање као катализатори у разним органским трансформацијама. Способност лиганде да модулише електронска својства металног центра појачава његову каталитичку активност и селективност.
- Оксидационе реакције: Неких 4-МПИ металних комплекса истражени су као катализатори за оксидацију алкохола на алдехиде или кетоне. Атом сумпора може играти улогу у стабилизацији реактивних интермедијара или олакшавајући пренос кисеоника.
- Ц - Ц Спаваће реакције: Прелазни метални комплекси од 4 - МПИ су истражени због свог потенцијала у реакцијама укрштања, попут сузукија или доврага реакција, због њихове способности да активирају арилне халогене или олефине.
Тунабилност координационог окружења омогућава оптимизацију каталитичких перформанси кроз замене металних јона или лиганда.
Одређене комплексе од 4 мПи метала показују занимљива магнетна својства, чинећи их кандидатима за молекуларне магнете или окретни кросовер материјали.
- Полинуклеарни комплекси: Комплекси који садрже више металних јона премостили су 4-МПИ Лигандс могу приказати магнетни спој између металних центара, што доводи до појаве као што су феромагнетизам или антиферромагнетизам.
- Спин цроссовер понашање: Неки гвожђе (ии) 4 - МПИ комплекси су пријављени да се подвргну прелазима са центрима, где се метал јон пребацује између високих - вртићих и ниско-окретних стања као одговор на температуру или светлост, са потенцијалним апликацијама у складиштењу података или сензорима.
Дизајн таквих материјала ослања се на контролу јачине поља и интермолекуларних интеракција лиганда у комплексу.
4-МПИ метални комплекси такође показују потенцијал у луминесцентним апликацијама, као што су сензори, оледи или агенти за биомерагирање.
- Лантханидни комплекси: Ретки млетни метални комплекси од 4-МПИ, посебно оне које садрже Еуропиум (ИИИ) или Тербиум (ИИИ), могу да покажу интензивну луминесценку због ефекта антене, где лиганд апсорбује светло и преноси енергију у металну јону, који се затим емитује на карактеристичну таласну дужину.
- Комплекси прелаза метала: Неки бакар (и) или цинк (ии) 4-МПИ комплекси су открили да се у видљивом региону емитују, уз потенцијалне примене у расветним или технологијама приказа.
Фотофизичка својства ових комплекса могу бити у реду - подешена модификацијом структуре лиганда или метално окружење
Основни процес и механизам синтезе
Индустријска производња4-меркаптопиридинУглавном следи главну руту реакције супституције између 4 - хлоропиридина и тиоамидокарбоксилата. Ова реакција се врши у поларним растварачима (као што је ДМФ) на 80. - 120 степени за 6 - 12 сати. Тиоанионични сумпор тиоамидокарбоксилата напади 4-угљеник од 4-хлоропиридина, а хлоридни јонски дјелује како се одласка група замени, генерише циљни производ. Ова рута је лако доступна сировина (4-хлоропиридин је уобичајени хемијски производ), благе реакционе услове и стопа реакције се може побољшати оптимизацијом омјера растварача (као што је мешање ДМФ-а). Процес пост-третмана доноси методу кристализације оштећења за воду. Сирови производ је поново кристализован етанолом, а чистоћа може достићи преко 98%, што је чини погодним за велику производњу.
Међу алтернативним рутама, додатак - Елиминационе реакције 4 - бромопиридин са водоником сулфидом привукла је пажњу због ниже трошкове сировина (цена од 4 - бромопиридина је око 70% од 4-хлоропиридина). Ова реакција се врши у реактору високог притиска користећи етанол као растварач, са увођењем гаса и реакција се врши на 100-150 степени 8-16 сати. Међусобни 4-меркаптопиридин водоник сулфат је исталожен након неутрализованог алкалног раствора, а производ се добија након сушења. Међутим, ова рута захтева опрему високог притиска, а токсичност Х-а (ограничење радне изложености од 10 ппм) намеће изузетно високе захтеве за безбедносну контролу. Тренутно само неколико предузећа усвоји ову руту.
Оптимизација процеса и технолошке иновације
Континуирана технологија производње протока
Zhejiang Xinhecheng Company developed a UV light (365 nm) driven microchannel reactor, which shortened the traditional batch synthesis reaction time from 24 hours to 45 minutes, and increased the yield from 68% to 92%. The high specific surface area of the microchannel (>>5000 м² / м³) Побољшана ефикасност масене преноса, док је УВ светлост активирала молекуле реактане, смањујући енергију активирања.
Греен Хемијски процес
Тим са Универзитета Јиангнан користио је модификовану трансаминазу (Ецот-7) да би се постигла директна хлорометилација пиридинског прстена, избегавајући употребу високо токсичног хлорометил етра. Каталитички систем ензима реаговао је на 37 степени и пХ 7,5 током 4 сата, са селективношћу производа од 95% и освојио је "Греен Цхемистри Авард" у 2024. години. Ова рута је у складу са прописима ЕУ о високим забринутостима (СВХЦ).
Надоградња технологије за пречишћавање
Суперкритична технологија за вађењем замјењује традиционалну хроматографску опрему за пречишћавање, што је омогућило домаћу производњу фармацеутских производа - оцене. Ова технологија користи карактеристике растворљивости ЦОУ на критичној тачки (31.1 степени, 7,38 МПа) за селективно вађење нечистоћа, чистоћом производа прелази 99,5% и без ризика од остатака растварача.
Контрола квалитета и стандарди сигурности
Кључни индикатори квалитета
Фармацеутски - оцена4-меркаптопиридинзахтева контролу садржаја меркаптана (већи или једнак 98,0%), остаци тешких метала (<10 ppm), and microbial limits (<100 CFU/g). The HPLC method (C18 column, methanol-water mobile phase) is a commonly used detection method, with the detection wavelength at 254 nm.
Сигурносне радове
Реакциони систем мора бити заштићен азотним гасом како би се спречило оксидацију меркаптана.
Реп за реп на репом апсорбира се алкалним раствором и претворен у натријум сулфид, са стопом опоравка до 90%.
Температура процеса сушења треба да буде испод 60 степени како би се избегла распадање производа.
Трендови тржишта и анализа ланца индустрије
Потражите управљачки програм раста:
Као кључни интермедијар за ЕГФР инхибитор Осимертиниб, глобална потражња за 4 - меркаптопиридин је премашио 120 тона 2024. године, са годину дана- раста за 35%. "Нова акција управљања загађивачем" у Кини је ограничила употребу хлорометил етра, присиљавајући предузећа да усвоје зелене процесе као што су ензим катализа и очекује се да ће домаћа стопа производње производње производа од 2025. до 2027. године.
Флуктуације сировине на материјалу:
Цијена пиридина утицала је на захтев за никотином, са 22% година - на повећањем К 4 2024. БИО - на бази пиридинских синтеза (попут претворбе кукурузне сламе) постао је то хотспот за истраживање. Ова рута користи глукозу као сировина и производи се микробним ферментацијом, са трошковима 15% нижим од традиционалне нафте.
Геополитички утицај:
Амерички акт "БиоМаПруитринг Ацт" ограничава извоз 4-меркаптопиридина америчким фармацеутским предузећима, подстичући домаћа предузећа да успоставе основне базе за пуњење у иностранству (као што је Мексико). Истовремено, Платформа "Молецуле Буилдер" АИ платформа "Молецуле", може да дизајнира алтернативне структуре, присиљавајуће предузећа да убрзају распоред патента за низводне апликације.
Будући технолошки мапе пута
2025-2027:
Постигните потпуно зелени синтетички пут користећи 100% био - базиране сировине (као што је ферментација глукозе пиридину).
Сарађујте дубоким дубоким да бисте развили модел предвиђања перформанси за деривате 4 меркаптопиридина, скраћивање новог циклуса развоја лекова на 18 месеци.
2028-2030:
Промовисати континуирани проток - Ензим Цаталисис Спајање технологије, са Сингле - линијским производном капацитетом повећавајући до 500 тона годишње.
Развити 4 - МОРАОФС МОРА МОРАГЕ МОРАОФС за проширење њихове примене у складиштењу и одвајању гаса.
Popularne oznake: 4-меркаптопиридин ЦАС 4556-23-4, Добављачи, Произвођачи, Фабрика, Велепродаја, Купујте, цена, Стан, Продаја