ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウムDDTC と略称され、分子式 C5H10NS2Na を持つ有機塩です。 純粋な DDTC 結晶は白から淡黄色の固体として存在し、無色透明です。 水のほか、アルコール、クロロホルム、エーテルなどの有機溶媒にも溶けやすい。 ただし、酢酸エチルやベンゼンへの溶解度は比較的低いです。 モース硬度約2.5と高硬度です。 また、耐摩耗性にも優れていますが、衝撃には強くありません。 アルカリ性が高く、化学反応性が高い強アルカリ性の弱酸塩です。 水溶液中で加水分解反応が起こり、水酸化ナトリウムと対応する酸が生成されます。 さらに、特定の金属イオンと錯体を形成することもあります。 特殊な特性を持つ複雑な材料を合成するために使用できます。 たとえば、DDTC と特定の金属イオンの反応により、光学的、電気的、磁気的、その他の特性を備えた複合材料を調製できます。 これらの材料は、センサー、触媒、光電子材料、その他の分野で幅広い応用が期待されています。
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化学式 |
C5H10NNaS2 (日本語) |
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正確な質量 |
171.02 |
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分子量 |
171.25 |
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m/z |
171.02 (100.0%), 172.02 (5.4%), 173.01 (4.5%), 173.01 (4.5%), 172.01 (1.6%) |
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元素分析 |
C、35.07; H、5.89; N、8.18; Na、13.42; S、37.44 |
1. 酸化からジスルフィドへ:ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウムジスルフィド、すなわちチウラム ジスルフィドを生成します。
2 NaS2CN電子2+ I2→エト2NC(S)S-SC(S)NEt2+ 2 ない
このジスルフィドは、抗アルコール依存症薬としてアンタウスおよびジスルフィラムの名前で販売されています。 ジスルフィドを塩素化すると、アミノチオカルボニルクロリドが得られます。
2. リガンドとして: ジエチルジチオカルバメートは、2 つの硫黄原子を介して多くの「柔らかい」金属イオンとキレート化できます。 2つの硫黄原子のうちの1つを単座配位子または架橋配位子として使用するなど、他のより複雑な結合様式も知られています。 銅イオンと平面正方形の錯体を形成することができ、灰緑色の錯体は四塩化炭素によって抽出できるため、銅試薬と呼ばれることもあります。
3. 一酸化窒素フリーラジカルのスピントラップ: ジエチルジチオカルバメート鉄錯体は、生体材料における一酸化窒素 (no) フリーラジカルの形成に関する研究を提供できる数少ない方法の 1 つです。 no の組織半減期は非常に短いため、それ自体では検出できませんが、no はこの複合体に容易に結合します。 形成されたモノニトロシル鉄錯体 (英: mnic) は安定であり、電子スピン共鳴 (EPR) によってスペクトルで検出できます。
ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウムは、さまざまな薬物や殺虫剤の合成に使用できる重要な有機化合物です。 製品を準備するための詳細な手順は次のとおりです。
1. 試薬と器具を準備する
二硫化炭素: 二硫化炭素を乾燥したフラスコに加え、その後の反応のためにメカニカルスターラーで撹拌します。
ジエチルアミン: ジエチルアミンを別の乾燥フラスコに加え、その後の反応のためにメカニカルスターラーで撹拌します。
水酸化ナトリウム: 水に水酸化ナトリウムを加えて、後続の反応に備えて一定濃度の水酸化ナトリウム溶液を調製します。
乾燥剤: 無水硫酸カルシウムや過塩素酸マグネシウムなど、反応物や生成物を乾燥させるために使用されます。
分離装置: 反応物と生成物を分離するために使用される分液漏斗、濾過装置など。
2. ジエチルジチオカルバマートナトリウムの調製
2.1 二硫化炭素とジエチルアミンの混合: 二硫化炭素をジエチルアミンに加え、その後の反応を促進するために均一に撹拌します。
2.2 水酸化ナトリウムによる中和: 上記混合物に水酸化ナトリウム溶液を加え、その後の反応を促進するために均一に撹拌します。
2.3 加熱反応: 反応を促進するために、混合物を特定の温度 (例: 60 ℃) に加熱し、一定時間 (例: 30 分間) 維持します。
2.4 生成物の分離: 反応混合物を分液漏斗に注ぎ、生成物を適量の水で洗浄し、その後の分離のために適量の乾燥剤を加えます。
2.5 製品の乾燥: 製品を真空乾燥機に入れ、特定の温度で一定時間 (24 時間など) 乾燥させて最終製品を取得します。
3. 化学式
(CH3CHの2)2NSSN(CH3CHの2)2 + 2NaOH → (CH3CHの2)2NSSN(CH3CHの2)2 + 2NaOH → (CH3CHの2) 2NSSN(CH3CH2)2 + 2NaOH
左側は二硫化炭素とジエチルアミンの混合物、中央は反応プロセスの中間体、右側は最終生成物です。 水酸化ナトリウムの機能は、反応を最終生成物を生成する方向に向け直すために、反応プロセス中に生成される酸を中和することです。
ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム(DDTC) は、銅イオンの検出および測定に使用される高感度試薬です。 化学分析、環境モニタリング、生物医学研究、産業プロセス制御など、複数の分野で幅広く応用されています。
1. 化学分析
化学分析では、DDTC は古典的な銅イオンキレート剤として使用されます。 銅イオンと安定した錯体を形成し、有機溶媒中での銅イオンの溶解度を高め、銅の抽出と濃縮を促進します。 DDTC と銅の反応により、銅の検出感度と選択性が効果的に向上します。 この反応は通常、DDTC のメタノールまたはエタノール溶液を使用し、pH 値 8-9 の弱アルカリ性環境で行われます。
2. 環境モニタリング
DDTC は環境モニタリングでも重要な役割を果たします。 水サンプル中の銅イオンを検出して水質汚染の程度を評価するために使用できます。 DDTCと銅イオンの反応により形成される錯体は安定性が高いため、銅の検出下限が下がり、検出感度が向上します。 さらに、DDTC は土壌中の銅の抽出と定量にも使用でき、土壌汚染の状況を把握することができます。
3. 生物医学研究
生物医学研究においても、DDTC は重要な用途を持っています。 たとえば、生体内の金属イオンの分布と輸送を研究するために使用できます。 DDTCなどのキレート剤を用いることにより、生体内の金属イオンの動的平衡状態をシミュレーション・研究することができ、生体内の金属イオンの生理機能をより深く理解することができます。 さらに、DDTC は銅を含む複合薬剤の調製にも使用でき、これは癌や神経変性疾患などの特定の疾患の治療に使用できます。
4. 産業用プロセス制御
工業プロセスでは、DDTC は銅イオンの指示薬としてもよく使用されます。 たとえば、電気めっき業界では、DDTC を使用して電気めっき溶液中の銅イオンの濃度を監視できます。 DDTC と銅の反応は、電気めっき溶液中の銅イオンの含有量をリアルタイムで反映するため、作業者がプロセスパラメータを調整し、生産効率と製品品質を向上させるのに役立ちます。
5. その他の用途
上記の応用分野に加えて、DDTC は特殊な特性を持つ複雑な材料の合成にも使用できます。 たとえば、DDTC と特定の金属イオンの反応により、光学的、電気的、磁気的、その他の特性を備えた複合材料を調製できます。 これらの材料は、センサー、触媒、光電子材料、その他の分野で幅広い応用が期待されています。
また、DDTCは農業分野での農業用殺菌剤の原料としても使用できます。 DDTC の一部の誘導体は、作物に対する殺菌機能と保護機能を備えており、植物の病気の予防と制御に使用できます。
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