Βάση Τρις, με μοριακό τύπο C3H8NO3, CAS 77-86-1 και μοριακό βάρος 121,1. Επίσης γνωστό ως Tris (υδροξείδιο) αμινομεθάνιο. Λευκά κρυσταλλικά σωματίδια. Το τριυδροξυμεθυλαμινομεθάνιο χρησιμοποιείται ευρέως στη θεραπεία της οξείας μεταβολικής και αναπνευστικής οξέωσης. Ανήκει σε αλκαλικό ρυθμιστικό παράγοντα και έχει καλή ρυθμιστική δράση στη μεταβολική οξέωση και την ενζυμική δραστηριότητα. Η μέθοδος σύνθεσης του τριυδροξυμεθυλνιτρομεθανίου είναι n (νιτρομεθάνιο): n (φορμαλδεΰδη)=1:3.2, χρησιμοποιώντας διάλυμα Ca (OH) 2 ως καταλύτη, ρυθμίζοντας την τιμή pH σε περίπου 9, ελέγχοντας τη θερμοκρασία αντίδρασης στους 30 βαθμούς και αντιδρώντας για 4 ώρες. Σε μία ώρα, ελήφθη τριυδροξυμεθυλνιτρομεθάνιο με απόδοση 91,3%. Σε διαλύτες αιθανόλης και διχλωρομεθανίου, η ένυδρη υδραζίνη χρησιμοποιείται ως αναγωγικός παράγοντας και ένας καταλύτης προστίθεται για τη μείωση των νιτροομάδων. Εφαρμόστε τη μέθοδο αναγωγής των αρωματικών νίτρο ενώσεων σε πολυυδροξυαλειφατικές νιτροενώσεις.
(Σύνδεσμος προϊόντος:https://www.bloomtechz.com/basic-chemicals/raw-materials/tris-base-powder-cas-77-86-1.html)
Το Tris Base έχει πολλαπλές μεθόδους σύνθεσης και οι ακόλουθες είναι τρεις κοινές μέθοδοι σύνθεσης:
Μέθοδος 1:
Αναμείξτε χλωροφόρμιο (CHCl3) και αμμωνία (NH3) σε συγκεκριμένη μοριακή αναλογία για να παραχθεί τρις (2-χλωροαιθοξυ) μεθυλαμίνη (βάση Tris) μέσω της αντίδρασης. Στη συνέχεια, με διεξαγωγή μιας αντίδρασης αμμωνόλυσης στη βάση Tris, λαμβάνεται ένας χηλικός παράγοντας Tris.
1. Το τριχλωρομεθάνιο αντιδρά με την αμμωνία σχηματίζοντας βάση Tris
Βήματα σύνθεσης:
(1) Προσθέστε κατάλληλη ποσότητα τριχλωρομεθανίου και αμμωνίας (σε μοριακή αναλογία 1:3) σε φιάλη με στρογγυλό πυθμένα και αναδεύστε με μαγνητικό αναδευτήρα.
(2) Αναδεύστε το μίγμα αντίδρασης σε θερμοκρασία δωματίου για ορισμένο χρονικό διάστημα μέχρι να ολοκληρωθεί η αντίδραση.
(3) Διαχωρίστε το ανώτερο διαυγές υγρό από το διάλυμα αντίδρασης μέσω διαχωριστικής χοάνης για να λάβετε το ακατέργαστο προϊόν της βάσης Tris.
(4) Ανακρυσταλλώστε την ακατέργαστη βάση Tris, διηθήστε και στεγνώστε για να λάβετε την καθαρή βάση Tris.
Εξίσωση χημικής αντίδρασης:
CHCl3+3NH3 → N (CH2CH2Cl) 3+3H2O
2. Εκτέλεση αντίδρασης αμμωνόλυσης σε βάση Tris για να ληφθεί χηλικός παράγοντας Tris
Βήματα σύνθεσης:
(1) Προσθέστε κατάλληλη ποσότητα βάσης Tris και αμμωνίας (σε μοριακή αναλογία 1:3) σε μια φιάλη με στρογγυλό πυθμένα και αναδεύστε με μαγνητικό αναδευτήρα.
(2) Αναδεύστε το μίγμα αντίδρασης σε θερμοκρασία δωματίου για ορισμένο χρονικό διάστημα μέχρι να ολοκληρωθεί η αντίδραση.
(3) Διαχωρίστε το ανώτερο διαυγές υγρό από το διάλυμα αντίδρασης μέσω διαχωριστικής χοάνης για να ληφθεί ο ακατέργαστος χηλικός παράγοντας Tris.
(4) Ανακρυσταλλώστε τον ακατέργαστο χηλικό παράγοντα Tris, διηθήστε και στεγνώστε για να λάβετε τον καθαρό χηλικό παράγοντα Tris.
Εξίσωση χημικής αντίδρασης:
N (CH2CH2Cl) 3+3NH3 → N (CH2CH2NH2) 3+3HCl
Μέσω των παραπάνω βημάτων, δημιουργήσαμε με επιτυχία τη βάση Tris μέσω της αντίδρασης τριχλωρομεθανίου και αμμωνίας και στη συνέχεια λάβαμε τον χηλικό παράγοντα Tris μέσω αμμωνόλυσης της βάσης Tris.
Μέθοδος 2:
Η βάση Tris δημιουργείται με αντίδραση φορμαλδεΰδης με χλωριούχο αμμώνιο ή ανθρακικό αμμώνιο. Αναμείξτε κατάλληλη ποσότητα διαλύματος φορμαλδεΰδης με ανθρακικό αμμώνιο ή υδατικό διάλυμα χλωριούχου αμμωνίου και αναδεύστε σε θερμοκρασία δωματίου για 24 ώρες για να ληφθεί αλκαλικό διάλυμα Tris. Στη συνέχεια προσθέστε υδροχλωρικό οξύ στάγδην στο αλκαλικό διάλυμα Tris μέχρι να επιτευχθεί η τιμή στόχου pH. Το τελικό διάλυμα που λαμβάνεται είναι το ρυθμιστικό διάλυμα Tris, το οποίο μπορεί να φιλτραριστεί και να αποστειρωθεί ανάλογα με τις ανάγκες.
Βήματα σύνθεσης
1. Προσθέστε κατάλληλη ποσότητα υδατικού διαλύματος φορμαλδεΰδης και υδατικού διαλύματος ανθρακικού αμμωνίου ή χλωριούχου αμμωνίου (μοριακή αναλογία 1:3) σε μια σφαιρική φιάλη και αναδεύστε με μαγνητικό αναδευτήρα.
2. Αναδεύστε το μείγμα αντίδρασης σε θερμοκρασία δωματίου για ορισμένο χρονικό διάστημα (συνήθως 24 ώρες) μέχρι να ολοκληρωθεί η αντίδραση. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η αντίδραση θα δημιουργήσει βάσεις Tris και άλλα υποπροϊόντα.
3. Διαχωρίστε το άνω διαυγές υγρό μέσω διαχωριστικής χοάνης για να λάβετε αλκαλικό διάλυμα Tris. Σε αυτό το στάδιο, κατάλληλοι οργανικοί διαλύτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εκχύλιση για περαιτέρω καθαρισμό της βάσης Tris.
4. Στο συλλεγμένο αλκαλικό διάλυμα Tris, χρησιμοποιήστε κατάλληλη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος υδροχλωρικού οξέος υδροχλωρικού οξέος υδροχλωρικού οξέος, προσθέστε στάγδην στο αλκαλικό διάλυμα Tris μέχρι να επιτευχθεί η τιμή στόχου pH. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, είναι απαραίτητο να παρακολουθείτε στενά την τιμή του pH για να αποφύγετε να είναι πολύ χαμηλή ή πολύ υψηλή.
5. Τέλος, το ρυθμιστικό διάλυμα Tris μπορεί να φιλτραριστεί και να αποστειρωθεί όπως απαιτείται. Για παράδειγμα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν φίλτρα για την απομάκρυνση των ακαθαρσιών από το διάλυμα ή μπορούν να χρησιμοποιηθούν κατάλληλες μέθοδοι αποστείρωσης για να εξασφαλιστεί η αποστείρωση του διαλύματος.
Χημική εξίσωση:
Η αντίδραση μεταξύ φορμαλδεΰδης και ανθρακικού αμμωνίου ή χλωριούχου αμμωνίου μπορεί να εκφραστεί ως:
HCHO+3NH4OH → N (CH2OH) 3+3H2O+HCO3-
Μεταξύ αυτών, το HCHO είναι ο χημικός τύπος της φορμαλδεΰδης και το NH4OH είναι ένα υδατικό διάλυμα ανθρακικού αμμωνίου ή χλωριούχου αμμωνίου. Αυτή η αντίδραση δημιουργεί βάση Tris (N (CH2OH) 3) και διττανθρακικό ιόν (HCO3-).
Η αντίδραση της προσθήκης υδροχλωρικού οξέος για τη ρύθμιση του pH μπορεί να εκφραστεί ως:
HCHO+3NH4OH → N (CH2OH) 3+3H2O+HCO3-
HCO3-+H+→ H2CO3 → CO2 ↑+H2O
Σε αυτή την αντίδραση, το διττανθρακικό ιόν (HCO3-) συνδυάζεται με το ιόν υδρογόνου (H+) για να σχηματίσει διοξείδιο του άνθρακα και νερό (CO2 ↑+H2O). Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, θα πρέπει να δοθεί προσοχή στον έλεγχο της θερμοκρασίας της αντίδρασης και της ταχύτητας ανάδευσης για να αποφευχθεί η εμφάνιση πλευρικών αντιδράσεων. Ταυτόχρονα, το υδροχλωρικό οξύ πρέπει να προστεθεί στάγδην για να αποφευχθούν χαμηλές ή υψηλές τιμές pH. Στα στάδια της διήθησης και της αποστείρωσης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν κατάλληλα φίλτρα για την απομάκρυνση ακαθαρσιών και αδιάλυτων ουσιών από το διάλυμα. Ταυτόχρονα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν κατάλληλες μέθοδοι αποστείρωσης για να εξασφαλιστεί η στειρότητα του διαλύματος ώστε να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις των επόμενων πειραμάτων.
Μέθοδος 3:
Δημιουργήστε βάση Tris με αντίδραση 1,3-προπανοδιόλης με χλωριούχο αμμώνιο ή ανθρακικό. Αναμείξτε κατάλληλη ποσότητα 1,3-προπανοδιόλης με υδατικό διάλυμα ανθρακικού αμμωνίου ή χλωριούχου αμμωνίου και αναδεύστε υπό συνθήκες θέρμανσης για ορισμένο χρονικό διάστημα για να λάβετε αλκαλικό διάλυμα Tris. Στη συνέχεια προσθέστε υδροχλωρικό οξύ στάγδην στο αλκαλικό διάλυμα Tris μέχρι να επιτευχθεί η τιμή στόχου pH. Το τελικό διάλυμα που λαμβάνεται είναι το ρυθμιστικό διάλυμα Tris, το οποίο μπορεί να φιλτραριστεί και να αποστειρωθεί ανάλογα με τις ανάγκες.
Βήματα σύνθεσης:
1. Προσθέστε κατάλληλη ποσότητα διαλύματος 1,3-προπανοδιόλης και υδατικού διαλύματος ανθρακικού αμμωνίου ή χλωριούχου αμμωνίου (μοριακή αναλογία 1:3) σε μια σφαιρική φιάλη και αναδεύστε με μαγνητικό αναδευτήρα.
2. Αναδεύστε το μείγμα αντίδρασης υπό συνθήκες θέρμανσης για ορισμένο χρονικό διάστημα (συνήθως 24 ώρες) μέχρι να ολοκληρωθεί η αντίδραση. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η αντίδραση θα δημιουργήσει βάσεις Tris και άλλα υποπροϊόντα. Ο σκοπός της θέρμανσης είναι να προωθήσει την αντίδραση και να αυξήσει την απόδοση της βάσης Tris.
3. Διαχωρίστε το άνω διαυγές υγρό μέσω διαχωριστικής χοάνης για να λάβετε αλκαλικό διάλυμα Tris. Σε αυτό το στάδιο, κατάλληλοι οργανικοί διαλύτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εκχύλιση για περαιτέρω καθαρισμό της βάσης Tris.
4. Στο συλλεγμένο αλκαλικό διάλυμα Tris, χρησιμοποιήστε κατάλληλη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος υδροχλωρικού οξέος υδροχλωρικού οξέος υδροχλωρικού οξέος, προσθέστε στάγδην στο αλκαλικό διάλυμα Tris μέχρι να επιτευχθεί η τιμή στόχου pH. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, είναι απαραίτητο να παρακολουθείτε στενά την τιμή του pH για να αποφύγετε να είναι πολύ χαμηλή ή πολύ υψηλή.
5. Τέλος, το ρυθμιστικό διάλυμα Tris μπορεί να φιλτραριστεί και να αποστειρωθεί όπως απαιτείται. Για παράδειγμα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν φίλτρα για την απομάκρυνση των ακαθαρσιών από το διάλυμα ή μπορούν να χρησιμοποιηθούν κατάλληλες μέθοδοι αποστείρωσης για να εξασφαλιστεί η αποστείρωση του διαλύματος.
Τύπος αντίδρασης χημικής σύνθεσης:
Η αντίδραση μεταξύ 1,3-προπανοδιόλης και ανθρακικού αμμωνίου ή χλωριούχου αμμωνίου μπορεί να εκφραστεί ως:
HOCH2CH (OH) CH2OH+3NH4OH → N (CH2OH) 3+3H2O+CO32- ή Cl-
Μεταξύ αυτών, το HOCH2CH (OH) CH2OH είναι ο δομικός τύπος της 1,3-προπανοδιόλης και το NH4OH είναι ένα υδατικό διάλυμα ανθρακικού αμμωνίου ή χλωριούχου αμμωνίου. Αυτή η αντίδραση δημιουργεί ιόντα Tris (N (CH2OH) 3) και ανθρακικά ιόντα (CO32-) ή ιόντα χλωρίου (Cl-).
Η αντίδραση της προσθήκης υδροχλωρικού οξέος για τη ρύθμιση του pH μπορεί να εκφραστεί ως:
CO32-+H+→ HCO3- → H2CO3- → CO2 ↑+H2O
Cl -+H+→ HCl → (g)+Cl - (aq)
Μεταξύ αυτών, το HCO3- αντιπροσωπεύει διττανθρακικά ιόντα, το H2CO3 αντιπροσωπεύει το ανθρακικό οξύ, το CO2 ↑ αντιπροσωπεύει το αέριο διοξείδιο του άνθρακα και το H2O αντιπροσωπεύει το νερό. Σε αυτές τις αντιδράσεις, ανθρακικά ιόντα (CO32-) ή ιόντα χλωρίου (Cl-) συνδυάζονται με ιόντα υδρογόνου (H+) για να σχηματίσουν αέριο διοξείδιο του άνθρακα και νερό ή αέριο υδροχλώριο και ιόντα χλωρίου (Cl-). Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, θα πρέπει να δοθεί προσοχή στον έλεγχο της θερμοκρασίας της αντίδρασης και της ταχύτητας ανάδευσης για να αποφευχθεί η εμφάνιση πλευρικών αντιδράσεων. Ταυτόχρονα, το υδροχλωρικό οξύ πρέπει να προστεθεί στάγδην για να αποφευχθούν χαμηλές ή υψηλές τιμές pH.
Αυτές οι μέθοδοι έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα και πρέπει να επιλέγονται με βάση συγκεκριμένες πειραματικές συνθήκες και απαιτήσεις. Στην πρακτική λειτουργία, είναι επίσης απαραίτητο να δίνεται προσοχή σε θέματα ασφάλειας και να λαμβάνονται τα αντίστοιχα προστατευτικά μέτρα.