4-ジベンゾチオフェンボロン酸は、化学式 C12H9BO2S、CAS 108847-20-7 の有機化合物です。それは、特定の刺激臭のある白色またはほぼ白色の固体です。分子構造にはホウ酸基とジフェニル硫黄基が含まれています。自然発火を起こさず、室温では安定ですが、高温や空気に触れると分解や酸化反応を起こすことがあります。酸性であり、アルカリと反応して塩を形成することがあります。アゾ染料、フタロシアニン染料、蛍光染料などの染料や顔料の合成に使用できます。
これらの染料および顔料は、色鮮やかで堅牢性に優れ、繊維、皮革、紙などの染色・捺染材料に使用できます。農業分野で幅広い応用可能性を秘めており、作物の保護、成長促進、ストレス耐性の向上、土壌環境の改善、農業残渣の管理、農産物加工の効率化と品質の向上に重要な役割を果たしています。
|
|
|
|
C.F |
C12H9BO2S |
|
E.M |
228 |
|
M.W |
228 |
|
m/z |
228 (100.0%), 227 (24.8%), 229 (13.0%), 230 (4.5%), 228 (3.2%), 229 (1.1%) |
|
E.A |
C, 63.20; H, 3.98; B, 4.74; O, 14.03; S, 14.06 |
環境汚染物質の検出と分析
有機ホウ素化合物としてのその独特の化学構造は、環境汚染物質の検出において重要な役割を果たす可能性があります。今日のますます深刻な環境汚染において、環境中の汚染物質を正確かつ迅速に検出および分析することは、環境保護とガバナンスにとって極めて重要です。
マーカーとして:4-ジベンゾチオフェンボロン酸特定の化学反応を通じて特定の環境汚染物質と結合して、検出および識別が容易な化合物を形成できます。この結合反応は検出感度を向上させるだけでなく、汚染物質の種類と濃度の決定にも役立ちます。
センサーの場合: その化学的特性に基づいて、環境汚染物質を検出するセンサーを開発できます。これらのセンサーは環境内の汚染物質の濃度をリアルタイムで監視し、環境保護部門にタイムリーで正確なデータ サポートを提供します。
環境修復とガバナンス
環境修復とガバナンスの観点からは、次のような方法で役割を果たすことができます。
汚染物質の分解を促進する: 特定の微生物または酵素の補因子として作用し、汚染物質の生分解プロセスに関与する可能性があります。汚染物質の生分解を促進することにより、環境中の汚染物質の濃度を大幅に低減し、環境の質を改善することができます。
吸着剤として: 特定の化学構造と表面特性を持ち、特定の汚染物質に対して吸着能力を示す場合があります。環境浄化における吸着剤として使用することで、水中の重金属イオンや有機汚染物質などの有害物質を効果的に除去できます。
光触媒反応に参加する: 光触媒反応では、汚染物質の光触媒分解を促進する光増感剤または触媒として作用する可能性があります。この分解方法は高効率で環境保護という特徴があり、環境修復分野での研究のホットスポットの1つです。
環境モニタリングと評価
環境の監視と評価は、環境保護活動の重要な要素です。環境モニタリングと評価において考えられる役割は次のとおりです。
指標として: 特定の環境汚染物質に対して特異的な反応性を持つ可能性があるため、環境モニタリングの指標として使用できます。環境中の濃度変化を監視することで、汚染物質の存在と濃度レベルを間接的に反映できます。
リスク評価に参加する: 環境リスク評価のプロセスでは、汚染物質が環境や生態系に及ぼす影響を評価するための評価要素の 1 つとして使用できます。汚染物質の性質や濃度などの反応性などを総合的に考慮することで、環境リスクのレベルをより正確に評価することができます。
環境教育と推進
環境教育と広報は、環境保護に対する国民の意識を高め、環境保護活動を推進するための重要な手段です。環境教育と推進において考えられる役割は次のとおりです。
教育事例として: 環境科学や化学などの関連分野の教育において、環境保護におけるその応用と重要性を紹介する教育事例の 1 つとして使用できます。事例分析を通じて、学生は環境保護の緊急性と必要性をより深く理解できます。
科学の普及のために：科学の普及活動では、その化学的性質や応用例を使用して、環境保護の知識を一般に普及することができます。鮮やかで興味深い科学普及コンテンツを通じて、環境保護に対する国民の関心と熱意を刺激することができます。
植物成長調節剤
植物の成長を促進する: ホウ素は植物の成長に不可欠な微量元素の 1 つであり、植物の成長と発育に重要な役割を果たします。通常のホウ素肥料とは異なりますが、含まれるホウ素原子が何らかのメカニズムで植物の成長を促進する可能性があります。例えば、それは植物内の代謝プロセスに関与し、植物ホルモンの合成と輸送に影響を与え、それによって植物の成長速度と形態を調節する可能性があります。
作物のストレス耐性の向上: ホウ素は作物のストレス耐性の向上にプラスの効果をもたらします。作物の抗酸化能力を強化し、細胞浸透圧を調節し、干ばつ、塩分、害虫や病気などの逆境に対する耐性を向上させることが可能です。
土壌改良と肥料開発
土壌ホウ素サプリメント: ホウ素欠乏土壌の場合、ホウ素元素のサプリメントとして使用できます。土壌に散布することで土壌中のホウ素含有量を高め、土壌の栄養状態を改善し、植物に十分なホウ素元素を供給することができます。
肥料利用効率の向上：土壌中の他の栄養素と相互作用して、肥料利用効率を向上させる可能性があります。例えば、窒素肥料、リン肥料などとの相乗効果があり、植物によるこれらの栄養素の吸収と利用を促進します。
酸化還元法は合成によく使われる方法です。4-ジベンゾチオフェンボロン酸。通常、チオフェノールを原料とし、酸化反応により生成物を得る方法です。
合成前の準備:
必要な原料やチオフェノール、酸化剤、溶媒などの試薬、反応釜、撹拌機、温度計などの実験器具を準備します。
酸化反応:
チオフェノールを溶媒に溶解し、適量の酸化剤を加えて酸化反応を開始します。酸化剤は過酸化物、酸素、硝酸などであり、溶媒はアルコール、エーテル、ケトンなどの有機溶媒です。
分離と精製:
反応終了後、反応液を濾過して固体触媒と濾液とを分離する。濾液を蒸発させて濃縮し、粗生成物を得る。
還元反応:
粗生成物を溶媒に溶解し、適量の還元剤を加えて還元反応を開始します。還元剤としては、金属水素化物、アルコール系ホウ酸エステル等が挙げられ、溶媒は上記と同様である。
結晶化乾燥：
反応終了後、反応液を濾過し、触媒と濾液とを分離する。濾液を蒸発させ、濃縮して結晶を得る。結晶を乾燥させて最終製品を取得します。
化学式:
C6H5SH+オキシダント → C6H4(OH)S(O)xH + H2O
(C6H4(OH)S(O)xH) + 還元剤 → C6H4(OH)B(OH)2 + 製品別
このうち、C6H5SHはチオフェノール、Oxidantは酸化剤、C6H4(OH)S(O)xHは酸化生成物、Reductorは還元剤、C6H4(OH)B(OH)2は4ジベンゾチオフェンボロン酸、ByProductは副生成物を表します。
スルホン化法とは、ベンゼンやジフェニルスルホンを原料とし、スルホン化反応により目的物を得る合成方法です。
合成前の準備:
必要な原料やベンゼンやジフェニルスルホンなどの試薬、スルホン化剤、溶媒、反応器、撹拌機、温度計などの実験器具を準備します。
スルホン化反応:
ベンゼンまたはジフェニルスルホンを溶媒に溶解し、適量のスルホン化剤を加えてスルホン化反応を開始します。スルホン化剤としては硫酸、クロロスルホン酸などが挙げられ、溶媒としては水、有機溶媒などが挙げられます。
分離と精製:
反応終了後、反応液を室温まで冷却し、濾過して不溶性不純物を除去する。ろ液のpH値をアルカリ性溶液で中性に調整し、次いで蒸発させ、濃縮して粗生成物を得る。
対象製品への変換：
粗生成物を有機溶媒に溶解し、適量のアルカリ触媒または酸触媒を加えて変換反応を行う。触媒は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、または塩酸であり得る。
結晶化乾燥：
反応終了後、反応液を濾過し、触媒と濾液とを分離する。濾液を蒸発させ、濃縮して結晶を得る。結晶を乾燥させて最終製品を取得します。
化学式:
C6H6+SO3 → C6H4（それで3H) + H2O
C6H4（それで3H) + 2NaOH → C6H4(OH)B(OH)2+Na2SO4 + 2H2O
このうち、Ｃ６Ｈ６はベンゼンを表し、Ｃ６Ｈ４（ＳＯ３Ｈ）はベンゼンスルホン酸を表し、Ｃ６Ｈ４（ＯＨ）Ｂ（ＯＨ）２は生成物を表し、Ｎａ２ＳＯ４は硫酸ナトリウムを表す。
I. 基礎段階 (1950 年代～1980 年代)
有機ホウ素化合物の研究は 19 世紀半ばに始まりました。現代の有機ホウ素化学における大きな進歩は、ハーバート C. によって発見されたヒドロホウ素化反応によってもたらされました。
1950 年代に Brown が開発し、アルキルボロン酸およびアルケニルボロン酸の合成の基礎を築きました。 1970 年代から 1980 年代にかけて、鈴木-宮浦カップリング反応は徐々に完成されました。
アリールボロン酸は、その高い安定性、優れた官能基耐性、低毒性により炭素-結合を構築するための中心的な試薬となり、複素環ボロン酸の体系的な開発を推進しました。
硫黄を含む縮合芳香族炭化水素であるジベンゾチオフェンは、4 位の電子雲密度が高いのが特徴で、機能修飾の重要な部位となり、重要な前駆体である 4-ブロモジベンゾチオフェンの合成を導きます。
II.最初の合成と構造検証 (1990 年代)
1990 年代初頭、ハロゲン化複素環のリチウム化-ボリル化技術の成熟により、4-ジベンゾチオフェンボロン酸最初に合成され、報告されました。
主な合成ルートは、出発物質として 4- ブロモジベンゾチオフェンを採用します。 -78 度の窒素保護下で、原料は n-ブチルリチウムでリチウム化され、続いてホウ酸トリメチルと反応します。
目的生成物は、酸性化とカラムクロマトグラフィー精製を経て、収率約 82% で得られます。 1995 年頃に、この化合物は CAS 番号 108847-20-7 で登録され、化学物質目録に正式に登録されたことが示されました。
一方、ＮＭＲおよびＸＲＤを含む特性評価技術により、その分子式（Ｃ１２Ｈ９ＢＯ２Ｓ）が確認され、ボロン酸基がジベンゾチオフェンの４位に結合していることが確認された。
Ⅲ．アプリケーションの拡張とプロセスの最適化 (21 世紀初頭から現在まで)
2000 年以降、OLED 材料、医薬品中間体、有機触媒の需要が急増したため、大規模生産が促進されました。- 2010 年から 2015 年にかけて、宮浦ホウ素化法 (ホウ素源としてビス(ピナコラト) ジボロンを使用したパラジウム-触媒) が従来のリチウム化ルートに徐々に取って代わりました。
より穏やかな反応条件と幅広い官能基適合性を特徴としており、工業生産に適しています。 2015年から2020年にかけて、中国、韓国、その他の国のメーカーは生産プロセスを最適化しました。
ワンポット法の採用により手順が簡素化され、コストが削減され、この化合物が費用対効果の高い縮合環ボロン酸構成要素になりました。{{1}{0}{2}現在、青色光 OLED 材料、抗腫瘍薬中間体、有機リガンドの合成に広く応用されています。-
人気ラベル: 4-ジベンゾチオフェンボロン酸 cas 108847-20-7、サプライヤー、メーカー、工場、卸売、購入、価格、バルク、販売用