2-ブロモ-3-ヘキシルチオフェン分子式: C10H15BrS、CAS 69249-61-2、分子量 241.2 g/mol の有機化合物です。通常、淡黄色から濃い黄色の固体として現れます。メタノール、エタノール、ジ N-メチルホルムアミド (DMF) などの一部の有機溶媒に可溶です。従来の実験条件下では比較的安定ですが、光や熱の作用により分解が起こる可能性があります。化学や材料科学の分野で広く使用されています。太陽電池材料、有機半導体、さらには導電性繊維を作製するための導体材料としても使用できるなど、応用の可能性は急速に発展しています。さらに、センサー、エレクトロクロミックデバイス、高出力コンデンサー、導電性コーティング、導電性接着剤、二次電池などの分野にも応用されています。
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C.F |
C10H15BrS |
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E.M |
246 |
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M.W |
247 |
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m/z |
246 (100.0%), 248 (97.3%), 247 (10.8%), 249 (10.5%), 248 (4.5%), 250 (4.4%) |
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E.A |
C、48.59; H、6.12; Br、32.32; S、12.97 |
その名前は、その化学構造的特徴に基づいています。
化合物の名前については次のように説明されています。
1. 2-臭素:
チオフェン環の 2 位に臭素原子が存在することを示します。
2. 3-ヘキシル:
チオフェン環の 3 位に結合したヘキシル (ヘキサアルキル) 側鎖を指します。ヘキシルは6つの炭素原子で構成されています。
3. チオフェン:
化合物の基本骨格はチオフェン環です。
2-ブロモ-3-ヘキシルチオフェン、化学式C10H15BrS、分子量247.20、CAS番号69249-61-2。これは、化学合成および工業生産において幅広い用途を持つ重要な有機中間体です。
主な目的
(1) 農薬分野
農薬合成：農薬合成の原料や中間体としても使用できます。その構造を変更および修飾することにより、農業生産のニーズを満たすために、さまざまな殺虫、殺菌、または除草活性を有する農薬分子を調製することができます。
例: 一部の殺虫剤または除草剤には、同様の構造単位が含まれる場合があります。これらの殺虫剤分子は、特定の化学反応を通じて調製できます。農薬の合成プロセスを最適化し、純度を向上させることにより、農薬の殺虫・除草効果を向上させ、環境汚染を軽減することができます。
(2) 光電変換材料
太陽電池材料：太陽電池材料の原料の一つとして使用できます。他の材料と複合またはドーピングすることにより、優れた光電変換性能を有する太陽電池材料を調製することができる。これらの材料は、太陽電池の分野で幅広い応用の可能性を秘めています。
例: 色素-増感太陽電池 (DSSC) では、色素分子の成分の 1 つとして使用できます。増感剤、電解質、その他の材料との相乗効果により、効率的な光電変換プロセスを実現できます。さらに、他の有機半導体材料と組み合わせて、より高性能な太陽電池材料を調製することもできます。
具体例
具体的な例をいくつか示します。
(1) 有機光電子材料の調製
合成プロセス：これを原料として、他の有機半導体材料と複合またはドーピングすることにより、優れた光電子特性を有する有機光電子材料が調製されます。溶液法や蒸着法などの方法で作製することができ、作製プロセスの最適化や材料構造の制御により、光電変換効率が高く、安定性の優れた有機光電子材料を作製することができます。
性能と用途: これらの有機光電子材料は、太陽電池や有機発光ダイオード (OLED) などの分野で幅広い応用の可能性を秘めています。{0}作製プロセスの最適化や材料構造の制御により、材料の光電変換効率や安定性を向上させることができ、実用化のニーズに応えます。
(2) 農薬分子の調製
合成プロセス：それを原料として使用し、その構造を修飾および修飾することにより、特定の殺虫、殺菌、または除草活性を有する農薬分子が調製されます。構造の変更は、置換や付加などの化学反応によって実現できます。合成プロセスを最適化し、生成物の構造を制御することにより、より高い殺虫効果または除草効果を有する農薬分子を調製することができます。
性能と応用: これらの殺虫剤分子は、農業生産において幅広い応用の可能性を秘めています。農薬の合成プロセスを最適化し、純度を向上させることにより、農薬の殺虫・除草効果を向上させ、環境汚染を軽減することができます。
(3) 有機染料の調製
合成プロセス: 2-ブロモ-3-ヘキシルチオフェンを原料として使用し、他の色素分子と混合またはドーピングすることにより、特定の色の有機色素が調製されます。溶液法や蒸着法などの方法で調製することができ、調製プロセスの最適化や色素構造の制御により、より高い堅牢度や安定性を備えた有機色素を調製することができます。
性能と用途: これらの有機染料は、繊維や印刷などの分野で幅広い用途が期待できます。調製プロセスを最適化し、染料の構造を制御することにより、染料の堅牢性と安定性を向上させ、実用的な用途のニーズを満たすことができます。
2-ブロモ-3-ヘキシルチオフェン一般的な化学物質として、実験室で最も一般的に使用される化学試薬です。用途が多様かつ広範囲に及ぶため、この物質の需要は年々増加しています。研究者たちは絶えず研究を続けてきましたが、より効率的で経済的な合成方法を見つけることができました。現在、研究室では多くの一般的な合成方法が存在します。以下の説明では、例として 2 つを挙げます。
方法 1:
ステップ：
1. 反応系の準備：乾燥環境で反応容器を準備し、不活性雰囲気（窒素など）を確保します。
2. 臭素化剤の添加: 臭素または臭素酸ナトリウムなどの臭素化剤を反応容器に適量添加します。
3. 3-ヘキシルチオフェンの添加: 3-ヘキシルチオフェンを臭素化剤にゆっくりと添加します。
4. 反応の発生: 反応により臭化フリーラジカルが生成され、臭素原子の 1 つが 3-ヘキシルチオフェン分子の水素原子と置き換わって生成物が生成されます。
5. 反応制御: 反応温度と時間の選択は、収率と選択性にとって重要です。通常、期待される製品収率を達成するには最適化が必要です。
6. 反応の終了: 反応が完了したら、反応生成物と廃棄物を処理するための対応する手順を実行し、操作の安全性と環境への配慮を確保する必要があります。
化学反応式:
C10H16S+Br2 → C10H15BrS
方法 2:
４５．７ｇ（０．４６６モル）の３−ヘキシルチオフェンと８０ｍＬの四塩化炭素を四つ口瓶に加え、撹拌し、８２．７４ｇ（０．４６５モル）のＮＢＳをバッチで加える。反応は一定の温度で行われ、ガスクロマトグラフィー分析のために 2 時間ごとにサンプルが採取されます。 ３－ヘキシルチオフェンの質量分率が１％未満になると反応を停止する。濾過し、濾液を水で洗浄する。油層を蒸留し、37 38 度 /0.000 4 MPa 留分を集めて生成物を取得します。純度は 98% 以上 (GC)、収率は 87% です。
2-ブロモ-3-ヘキシルチオフェンの密度測定は、実験的な方法で行うことができます。
-密度計: ガス置換法や比重計などの密度計を使用して測定できます。
-サンプル: 測定結果に対する不純物の影響を避けるために、より純度の高いサンプルを選択します。
-溶媒: エタノール、ジ N- メチルホルムアミド (DMF) など、製品に適合する溶媒を選択します。
-ステップ 1: 清潔な濃度計の容器を準備し、脱イオン水で徹底的に洗浄して乾燥させます。容器に不純物がないことを確認してください。
-ステップ 2: 一定量（約 2 ～ 3 グラムなど）のサンプルの重量を量り、定量的に濃度計の容器に移します。
-ステップ 3: 溶媒（エタノールなど）を使用してサンプルを完全に溶解し、均一な溶液を生成します。撹拌または超音波処理により、溶解プロセスが促進されます。
-ステップ 4: 濃度計の容器を濃度計に置き、温度が安定するまで待ちます。
-ステップ 5: 使用する濃度計のタイプに基づいて、機器の取扱説明書に従って決定します。ガス置換法を使用すると、置換ガスの体積と質量を測定することでサンプル密度を計算できます。比重計を使用して、サンプルを満たした比重計の質量と既知の溶液の質量の差を測定することにより、サンプル密度を計算することもできます。
-ガス置換法の場合、サンプルの密度は、実験室の空気の密度（通常、摂氏 25 度、標準大気圧で約 1.18 g/L）を参照して、機器によって測定された置換ガスの体積と質量に基づいて計算されます。
-比重計法の場合、秤量した比重計の重量と溶媒の密度を参照して既知の溶液質量との差に基づいてサンプルの密度を計算します。
2-ブロモ-3-ヘキシルチオフェンチオフェン環とヘキシル側鎖を含む有機化合物です。
1. チオフェン環の構造:
チオフェン環は、硫黄原子と窒素原子を含む 5 員複素環で構成され、次の構造を持ちます。
S
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C1-C2-C3-C4-C5
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N
このうち、Ｃ１〜Ｃ５は炭素原子、Ｓは硫黄原子、Ｎは窒素原子である。チオフェン環は共役系を持っており、これにより化合物は特殊な光学的および電気的特性を示します。
2. ヘキシル側鎖の構造:
チオフェン環の 3 番目の炭素にはヘキシル (ヘキサアルキル) 側鎖が接続されており、ヘキシル基は 6 つの炭素原子で構成されています。ヘキシル側鎖の構造は次のように表すことができます。
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
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C3(チオフェン環の 3 番目の炭素)
その中でも、Hさんは3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3-CH3はヘキシル基の主鎖を表し、C3 はチオフェン環の 3 番目の炭素との結合を表します。
3. 臭素原子の位置:
チオフェン環の 2 番目の炭素には臭素原子があり、Br で示されます。臭素原子は炭素原子に結合しています。
副作用
2-ブロモ-3-ヘキシロフェンは、有機電子材料の分野で広く使用されている臭素化複素環化合物ですが、その毒性データは比較的限られています。既存の研究では、この化合物が皮膚への接触、吸入、または経口摂取によって刺激反応を引き起こす可能性があり、長期曝露または高用量曝露により健康リスクが増加する可能性があることが示唆されています。
急性毒性特性
動物実験データ (類似のブロモチオフェン化合物の推論に基づく):
経口毒性:
LD ₅₀ (rat) is expected to be>2000 mg/kg、低毒性物質です。
皮膚刺激性:
1 回の曝露では軽度の紅斑を引き起こす可能性がありますが、継続的に曝露すると接触皮膚炎を引き起こす可能性があります。
目の炎症:
結膜の充血や裂傷を引き起こし、重篤な場合には角膜損傷を引き起こす可能性があります。
吸入毒性:
蒸気やエアロゾルを吸入すると気道を刺激し、咳や息切れなどの症状を引き起こす可能性があります。
慢性曝露のリスク
長期間または繰り返し暴露すると、次の健康上の問題を引き起こす可能性があります。
皮膚感作性:
臭素化化合物はハプテンとして作用し、皮膚タンパク質と結合して完全な抗原を形成し、遅延型過敏反応を誘発する可能性があります。
呼吸器損傷:
小さな粒子を吸入すると、気道の炎症を引き起こし、喘息のリスクを高める可能性があります。
全身毒性:
現在のところ、肝臓、腎臓、または神経系への毒性があることを示唆する明確な証拠はありませんが、臭素化芳香族炭化水素の代謝物は潜在的なリスクを引き起こす可能性があります。
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