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디페닐아민-4-술폰산 바륨염(DPAS)는 DBS 산성 바륨 염으로도 알려져 있으며 화학식 C12H11NO3S·Ba를 갖는 유기 화합물입니다. 백색 분말이다. 용해도가 매우 낮습니다. 물에 대한 용해도는 2 mg/L인 반면, 메탄올과 에탄올에 대한 용해도는 각각 1.3 및 0.32 g/L입니다. 비교적 안정적인 화합물입니다. 실온에서는 분해되지 않고 수년 동안 보관할 수 있습니다. 그러나 습기가 많은 환경에서는 DBS 산성바륨염이 수분의 영향을 받아 분해될 수 있습니다. 이는 생물의학, 화학, 재료 및 기타 분야에서 널리 사용되는 중요한 유기 분자 화합물입니다.
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화학식 |
C24H20BaN2O6S2 |
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정확한 질량 |
634 |
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분자량 |
634 |
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m/z |
634 (100.0%), 635 (16.2%), 633 (15.7%), 632 (11.0%), 635 (9.7%), 631 (9.2%), 636 (9.0%), 630 (3.4%), 636 (3.2%), 633 (2.8%), 634 (2.5%), 637 (2.3%), 635 (1.6%), 634 (1.5%), 635 (1.4%), 632 (1.4%), 636 (1.2%) |
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원소분석 |
C, 45.48; H, 3.18; 바, 21.66; N, 4.42; 아, 15.14; S, 10.12 |
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디페닐아민-4-술폰산 바륨염(C12H10N2O3S·Ba)는 디페닐아민 설포네이트와 염화바륨의 반응에 의해 형성된 염 화합물로, 분자량은 403.55g/mol입니다. 그 결정은 밝은 노란색 바늘 모양이며 융점(분해)이 300도이며 뜨거운 물과 에탄올에 쉽게 용해되고 아세톤에 약간 용해되며 벤젠 용매에 용해되기 어렵습니다. 수용액은 강알칼리성(pH ≒ 11.5)이고 빛에 민감하므로 빛을 피하여 보관해야 합니다.
화학 분석 분야의 핵심 응용 분야
1. 수질검사의 표준방법
(1) 용존 산소 측정(수정된 Winkler 방법)
pH 8.5 완충 시스템에서 바륨 디페닐아민 설포네이트는 O3와 반응하여 540nm에서 몰 흡수율이 ε=2.1 × 10 ⁴ L/mol · cm인 보라색 복합체를 형성합니다. 기존 전분요오드화칼륨법에 비해 검출한계를 0.02mg/L로 줄여 초순수 분석에 적합합니다.
(2) 화학적 산소요구량(COD)의 신속한 측정
K2Cr2O7 산화계에서는 발색제로 Barium diphenylamine sulfonate를 사용하며, 반응이 완료된 후 520nm에서 색상을 비교합니다. 이 방법은 국가 표준 방법(GB 11914-89)에 비해 분석 시간을 60% 단축하고 표준편차를 ±3% 이내로 제어합니다.
금속 이온의 선택적 검출
1. 철이온 비색분석
pH 4.5에서 Fe 3+는 바륨 디페닐아민 설포네이트(λ _max=630nm)와 1:2 청색 착물을 형성하며 검출 한계는 0.01μg/L입니다. 이 방법은 혈청 철분 함량의 임상적 검출 및 산업용 순환수 모니터링에 성공적으로 사용되었습니다.
2. 구리 이온 형광 프로브
바륨 디페닐아민 설포네이트 멜라닌계(Stern Volmer 상수 Ksv=8.4 × 10 ⁴ L/mol)에 대한 Cu²+의 형광 소광 효과를 사용하여 검출 한계 0.5nM의 수동 오염 경고 방법을 확립했습니다.
3. 산화환원 적정 표준
Ce ⁴+/Ce 3+전기쌍(E도 '=1.44V)의 가역적 지표로서 철이온, 아황산염 등의 환원제를 황산세륨으로 적정할 때 전위 점프 범위가 0.32V에 도달하고 종점 색 변화 감도가 오르토 페난트렌보다 우수합니다.
산업 제조의 핵심 기술
1. 정밀화학물질의 합성
(1) 염료 중간체의 정제
2-아미노안트라퀴논 생산 시스템에서 바륨 디페닐아민 설포네이트는 상전이 촉매로 사용되어 설폰화 반응 수율을 12% 증가시킵니다. 바륨 이온과 술폰산기의 복합체화는 부산물의 생성을 효과적으로 억제합니다.
(2) 활성 의약품 성분의 결정화
-락탐계 항생제의 결정화 첨가제로서 용매 유전율을 조절함으로써 세포탁심 나트륨의 결정 형태를 유형 II에서 열역학적으로 안정한 유형 I로 변화시키고 제품 순도를 99.8%로 높였습니다.
2. 금속 표면 처리
(1) 알루미늄 합금 아노다이징 착색
황산 전해질에 0.5g/L의 바륨 디페닐아민 설포네이트를 첨가하면 산화막 기공에 균일한 염료 자리를 형성하여 착색 효율을 40% 증가시킬 수 있습니다.
얻은 필름층은 2000h의 내후성을 가지며 염수분무시험에서 부식이 발생하지 않습니다.
(2) 스테인레스 산세 부식 억제
질산불산계에서 바륨디페닐아민술폰산염과 우로트로핀을 혼합하여 제조한 부식억제제는 304 스테인리스강의 부식속도를 0.5g/m²·h(60도)로 감소시킬 수 있으며 이는 기존 Lan-826 부식억제제보다 우수하다.
3. 폴리머 재료 변형
(1) 난연성 폴리카보네이트
바륨디페닐아민술폰산염과 암모늄폴리인산염을 배합하여 제조한 팽창난연제(IFR)는 PC 소재의 LOI 값을 25%에서 31%로 증가시켰으며, UL-94 V0 레벨 테스트(두께 1.6mm)를 통과하였다.
(2) 전도성 고분자 도핑
폴리아닐린의 2차 도펀트로서 바륨 이온이 폴리아닐린 사슬의 NH2기와 배위결합하여 전도도를 0.1S/cm에서 12S/cm로 높여 유연한 전극 소재에 적합합니다.
환경 과학 및 공학 응용
1. 폐수처리 기술의 혁신
(1) 날염폐수의 탈색
펜톤 시스템에 20mg/L 바륨 디페닐아민 설포네이트를 첨가하면 H2O2 분해를 촉매하여 ·OH 라디칼을 생성함으로써 아조 염료의 탈색 속도가 98%(60분)로 증가했습니다. 바륨 이온과 염료 분자는 침전물을 형성하고 동시에 COD 제거를 달성합니다.
(2) 비소 함유 폐수의 처리
사이의 착물화 반응을 이용하여디페닐아민-4-술폰산 바륨염및 As(III)(lgK=18.2), 안정한 침전물 Ba3(AsO₄)2가 형성된다.
pH 8.5에서 As 3+ 제거율은 99.5%에 이르렀고, 처리된 폐수의 비소 함량은 0.01mg/L 미만이었습니다.
2. 대기오염 관리
(1) 배연탈황촉진제
석회석 석고 탈황 시스템에 0.1% 바륨 디페닐아민 설포네이트를 첨가하면 SO2 흡수 효율을 82%에서 95%로 높일 수 있습니다. 그 작용 메커니즘은 CaCO3 용해에 대한 바륨 이온의 촉매 효과와 관련이 있습니다.
(2) 휘발성 유기화합물 검출
대기 중 벤젠 유도체의 흡착관 충전재로서 술폰산 그룹은 VOC에 대해 2.8mmol/g(25도)의 흡착 용량을 갖습니다. 열탈착 가스 크로마토그래피와 결합하면 검출 한계가 0.05μg/m3에 도달합니다.
3. 고형폐기물 자원 활용
(1) 전자폐기물 중 귀금속의 재활용
Au(CN) 2 ⁻를 함유한 침출액에서는 금이온을 선택적으로 회수하기 위한 침전제로 바륨 디페닐아민 술폰산염을 사용한다(분포계수 D=1.2 × 10 3).
pH=9에서는 구리, 니켈 등 불순물이 함유되어 있어 금 회수율이 99.2%에 달합니다.<0.5%.
(2) 슬러지 중 중금속의 안정화
바륨 디페닐아민 술포네이트를 슬러지(용량 5%)와 혼합하고 열수 반응을 통해 중금속 바륨 염 침전물을 형성하여 Pb 및 Cd의 침출 농도를 각각 0.8mg/L 및 0.03mg/L로 줄여 매립 기준을 충족시킵니다.
생의학 연구의 발전
1. 체외진단시약
(1) 혈당검사지의 효소층 최적화
포도당 산화효소 전극에서는 바륨 디페닐아민 설포네이트가 전자 매개체 역할을 하여 응답 전류 밀도를 3.8배 증가시킵니다. 설폰산 그룹과 효소 단백질 사이의 정전기적 상호작용은 효소 로딩을 12mg/cm ²까지 증가시킵니다.
(2) 종양 바이오마커 검출
바륨 디페닐아민 설포네이트 Fe 3+ 시스템의 형광 소광 효과를 기반으로 AFP 항원의 정량적 검출 방법을 확립합니다. 최적화된 조건에서 검출 선형 범위는 0.5-50ng/mL이고 ELISA 방법과의 상관 계수는 R²=0.992.입니다.
2. 약물전달체계 구축
(1) 유전자 운반체 물질
PEI(25kDa) 표면에 바륨 디페닐아민 설포네이트를 이식하여 양이온성 폴리머 캐리어를 합성합니다. 원래 PEI에 비해 형질감염 효율은 40% 증가했으며, 세포 독성은 60% 감소했습니다(MTT 분석).
(2) 표적 약물 전달
바륨 디페닐아민 설포네이트와 엽산 변형 메조포러스 실리카 나노입자를 결합하여 pH 반응성 약물 운반체를 구성합니다.
종양 미세환경(pH=6.5)에서는 독소루비신의 방출 속도가 정상 조직의 방출 속도보다 2.3배 빠릅니다.
3. 항균소재 개발
(1) 치과용 레진 개조
Bis GMA 수지에 2% 바륨 디페닐아민 설포네이트를 첨가하면 스트렙토코커스 뮤탄스의 생물막이 85% 감소했습니다. 바륨 이온과 박테리아 세포벽 사이의 상호 작용은 막 전위의 불균형을 초래합니다.
(2) 상처피복 항균제
바륨 디페닐아민 설포네이트를 키토산 필름 표면에 로딩하였고, MRSA에 대한 항균 구역의 직경은 18mm(48h)에 도달했습니다. 그 작용 메커니즘에는 ROS 생성과 박테리아 DNA 손상이 포함됩니다.
농업기술혁신의 응용
1. 토양 테스트 및 개선
(1) 유효 인 함량 결정
중탄산나트륨 추출액에서 바륨 디페닐아민 설포네이트는 인산염 이온(λ _max=660nm)과 청색 착물을 형성하며 검출 한계는 0.5mg/kg입니다. 이 방법은 석회질 토양에서 이용 가능한 인 분석에 적용 가능합니다.
(2) 산성토양 개량
바륨디페닐아민술폰산염과 석고를 혼합하여 제조한 토양개량제(pH=7.8)는 적토의 치환알루미늄 함량을 62% 감소시켰다.
그 기능은 알루미늄 이온을 바륨 이온으로 대체하여 달성됩니다.
2. 작물 생육 규제
(1) 스트레스 유발물질
0.1% 바륨 디페닐아민 설포네이트 용액을 잎에 뿌리면 밀 묘목의 SOD 효소 활성이 45%, 프롤린 함량이 2.1배, 가뭄 저항성 지수가 18% 증가합니다.
(2) 과일의 수확 후 보존
딸기 저장 기간 동안 바륨 디페닐아민 설포네이트(10 μL/L)를 사용한 훈증을 통해 에틸렌 합성 효소 활성을 억제함으로써 과일 부패율을 55% 감소시키고 유통기한을 10일로 연장했습니다.
3. 농약 분석 기법
(1) 유기인계 농약 잔류물의 검출
바륨디페닐아민술폰산과 유기인 가수분해산물의 비색반응을 활용하여 야채에 함유된 디클로보스 등 농약의 정량분석법을 확립합니다. 최적화된 조건에서 회수율 범위는 85%~102%, RSD<5%.
(2) 제초제의 작용기전에 관한 연구
바륨 디페닐아민 설포네이트 표지된 아세틸 락테이트 신타제(ALS)를 사용하여 설포닐우레아 제초제의 표적 효소에 대한 결합 동역학을 연구하여 경쟁 억제로서의 작용 메커니즘을 밝혀냈습니다.
다음은 여러 가지 합성 방법을 소개합니다.디페닐아민-4-술폰산 바륨염참고로.
DIPHENYLAMINE-4-SULFONIC ACID는 o-페닐렌디아민을 진한 황산과 반응시킨 후 수산화바륨과 반응시켜 얻을 수 있습니다.
반응 방정식:
C12H11N + H2그래서4 → C12H10NHSO3H + H2O
C12H10NHSO3H + 바(OH)2 → C12H10NHSO3바 + 2H2O
황화수소가스나 티오황산나트륨을 이용하여 아닐린과 반응시켜 DIPHENYLAMINE-4-SULFONIC ACID를 제조한 후, 수산화바륨과 반응시켜 제조한다.
반응 방정식:
2C6H5NH2 + H2S → C12H10N2S + 2H2O
C12H10N2S + H2그래서4 → C12H10NHSO3H + H2S
C12H10NHSO3H + 바(OH)2 → C12H10NHSO3바 + 2H2O
2-니트로디페닐아민은 수산화바륨과 반응하여 다음을 얻습니다.디페닐아민-4-술폰산 바륨염.
반응 방정식:
C12H9N3O2+ 바(OH)2 → C12H10NHSO3바 + H2O + 바(아니요3)2
카테콜 페닐티오우레아와 수산화바륨의 반응으로 생성됩니다.
반응 방정식:
C12H9N3O2+ 바(OH)2 → C12H10NHSO3바 + H2O + 바(아니요3)2
o-페닐렌디아민과 아질산나트륨을 반응시켜 o-니트로아닐린을 얻은 후, 니트로기를 환원시켜 DIPHENYLAMINE-4-SULFONIC ACID를 얻고, 최종적으로 수산화바륨과 반응하여 제조합니다.
반응 방정식:
C6H5NH2 + 나노2+ HCl → C6H4NH2NO + NaCl + H2O
C6H4NH2아니요 + 6[H] → C6H4NH2 + H2O
C6H4NH2 + H2그래서4 → C6H4(NHSO3H)NH2
C6H4(NHSO3H)NH2+ 바(OH)2 → C6H4(NHSO3바)NH2 + 2H2O
위의 몇 가지 합성 방법은 다음과 같습니다. 각 방법에는 장점과 단점이 있으므로 실제 적용 시 구체적인 상황에 따라 선택해야 합니다.
디페닐아민-4-술폰산 바륨염(DPAS)는 화학식 C12H10NNaO3S를 갖는 유기 화합물입니다. DPAS는 물에 용해될 수 있는 매우 안정적인 무색 결정입니다.
DPAS의 분자 구조는 벤젠 고리와 페네틸 그룹이 페닐 결합으로 서로 연결되어 있습니다. 분자에는 또한 황산염 그룹과 이에 배위된 바륨 이온이 있습니다. DPAS에서는 황산염기의 음전하가 바륨 이온에 의해 형성된 양이온을 통해 서로 끌어당겨 안정된 결정구조를 형성한다.
DPAS는 강한 전자주개와 수용체를 갖고 있어 다양한 유기반응에 참여할 수 있습니다. 이들 중 가장 일반적인 것은 pH 값의 정확한 측정을 위한 산-염기 지시약으로 사용됩니다. 또한, DPAS는 유기 합성 반응에서 촉매나 반응 중간체로도 사용될 수 있습니다.
유기화학 분야에서 DPAS는 중요한 안정제로 사용될 수도 있습니다. 쉽게 산화되거나 환원되는 일부 유기 화합물의 경우 DPAS는 이러한 화합물을 안정화시켜 조기 분해를 방지할 수 있습니다. 이러한 안정화는 DPAS의 황산염 그룹이 안정한 화합물을 형성하고 쉽게 분해되는 유기 화합물과 반응할 수 있다는 사실에 주로 기인합니다.
결론적으로 DPAS는 매우 유용한 유기화합물이다. 안정성과 반응성이 우수하여 많은 화학 분야에서 폭넓게 응용됩니다.
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