3-니트로벤즈알데히드 99% CAS 99-61-6

3-니트로벤즈알데히드 99%분자식 C7H5NO3, CAS 99-61-6, 분자량 151.13의 유기 화합물입니다. 일반적으로 노란색 또는 갈색의 결정성 또는 고체 분말입니다. 순도, 배치, 보관상태에 따라 색상이 달라질 수 있습니다. 물에는 용해되지만 뜨거운 물에는 용해됩니다. 에테르, 클로로포름과 같은 유기 용매에서도 용해도가 좋습니다. pKa 값이 7 정도인 약산성 화합물입니다. 이는 산성 및 알칼리성 조건에서 안정적으로 존재할 수 있지만 산성 조건에서는 더 나은 안정성을 나타내는 경향이 있음을 의미합니다. 이는 다른 많은 화합물과 반응하여 다른 유기 화합물을 합성할 수 있는 다기능 유기 중간체입니다. 예를 들어, 알코올과 반응하여 에스테르 화합물을 형성할 수 있습니다. 알데히드와 반응하여 케톤 화합물을 형성합니다. 아민과 반응하여 아미드 화합물 등을 생성합니다. 이러한 화합물은 화학 공학, 의학, 살충제 등 분야에서 광범위한 응용 가치를 가지고 있습니다.

3-니트로벤즈알데히드 99%(화학식: C ₇ H ₅ NO ∝, CAS 번호: 99-61-6)은 니트로(- NO 2)와 알데히드(-CHO)의 이중 관능기를 갖는 방향족 알데히드 화합물입니다. 물리적 성질은 담황색 또는 황백색의 결정으로 나타나며 녹는점은 58~59도, 끓는점은 164도(3.06kPa), 상대밀도는 1.2792(20/4도)이며 알코올, 에테르, 클로로포름, 벤젠, 아세톤과 같은 유기용매에 용해되고 물에는 거의 녹지 않으며 증기증류가 가능하다. 중요한 유기 합성 중간체인 m-니트로벤즈알데히드는 제약, 염료, 계면활성제 및 생명 과학 분야에서 광범위한 응용 분야를 갖고 있으며, 하류 산업의 업그레이드와 함께 시장 수요가 계속 확대되고 있습니다.

제약분야: 칼슘채널차단제의 핵심중간체

 

칼슘이온 유입을 억제하여 혈관 평활근의 긴장도를 저하시키는 디하이드로피리딘 칼슘채널차단제 합성의 핵심원료로 고혈압, 협심증 등 심혈관질환 치료에 널리 사용됩니다. 니트렌디핀, 니페디핀, 니카르디핀으로 대표되는 약물의 합성에서 디히드로피리딘 고리의 핵심 구조는 알데히드와 아미노기의 축합반응을 통해 구성되며, 니트로기는 후속 환원반응을 위한 위치결정기 역할을 한다. 예를 들어, 니트렌디핀의 합성 경로에서는 알칼리 조건 하에서 물질이 메틸 아세토아세테이트 및 암모니아와 축합되고, 니트로 환원 및 염 형성 등의 단계를 거쳐 목적 생성물이 얻어지며, 총 수율은 75% 이상이다.

 

칼슘 채널 차단제 외에도 칼슘 요오도포스페이트 및 요오도푸린산과 같은 조영제와 메타하이드록실아민 비타르트레이트와 같은 혈관 활성 약물의 합성에도 관여합니다. 요오드화칼슘 생산에서 알데히드 그룹은 하이드록실아민과 반응하여 옥심을 형성한 다음 요오드화되고 소금에 절여 최종 제품을 얻습니다. 이 조영제는 높은 친수성으로 인해 혈관 영상화에 널리 사용됩니다. 통계에 따르면, 칼슘 통로 차단제의 세계 시장 규모는 200억 달러를 초과했으며, 중국이 30% 이상을 차지하여 간접적으로 m-니트로벤즈알데히드의 연간 수요를 수천 톤으로 늘렸습니다.

염료 산업: 기능성 염료의 핵심 구성 요소

 

니트로 및 알데히드 그룹은 다양한 염료 합성 반응에 참여할 수 있습니다. 분산염료 분야에서는 방향족 아민과의 축합에 의해 생성된 Schiff 염기가 산화되고 폐쇄되어 안트라퀴논 염료를 형성할 수 있습니다. 예를 들어 Disperse Blue 2BLN의 합성에서는 p-nitroaniline과의 축합과 chromic acid와의 산화를 통해 목적염료를 얻는데, 이는 분산염료 시장점유율의 15% 이상을 차지한다. 산성 염료의 경우 알데히드와 술폰산기로 치환된 방향족 아민이 반응하여 아조 염료를 생성할 수 있는데, 이는 양모, 실크 등 단백질 섬유를 염색하는 데 사용됩니다.

 

또한, 환원반응을 통해 메타아미노벤즈알데히드를 제조할 수 있는데, 이는 양이온염료 및 반응성염료 합성에 중요한 중간물질이다. 예를 들어, 메타아미노벤즈알데히드와 염화시아누르의 반응에 의해 생성된 반응성 황색 X-R은 높은 반응성으로 인해 면섬유 염색에 널리 사용됩니다. 환경규제가 강화됨에 따라 저독성, 고견뢰도 염료에 대한 수요가 증가하고 있으며, 기능성 염료의 사용 성장률은 연평균 8%에 달합니다.

계면활성제 : 특수계면활성제의 합성원료

 

m-니트로벤즈알데히드의 알데히드 그룹은 장쇄 알킬 1차 아민과 축합 반응을 거쳐 Schiff 염기 계면활성제를 형성할 수 있습니다. 극성 니트로기가 강하여 유화 및 분산성이 우수한 계면활성제로 석유추출, 섬유날염, 염색 등의 분야에서 널리 사용됩니다. 예를 들어, 3차 오일 회수에서는 오일과 물 사이의 계면 장력을 10 ⁻ mN/m 미만으로 낮추고 회수율을 5% -10% 증가시키는 치환제로 사용할 수 있습니다.

게다가,3-니트로벤즈알데히드 99%불소화 계면활성제의 합성에도 참여할 수 있습니다. 불소 함유 쉬프계 계면활성제는 퍼플루오로알킬 1차 아민과의 축합 및 니트로기의 수소화 환원에 의해 제조될 수 있습니다. 이 제품은 표면 장력 특성이 낮기 때문에 전자 등급 세척제, 화재 폼 및 기타 분야에 사용됩니다. 시장조사기관의 예측에 따르면 특수 계면활성제의 세계 시장 규모는 2025년까지 200억 달러를 넘어설 것이며, 니트로방향족 알데히드 계면활성제가 12%를 차지할 것으로 예상됩니다.

생명 과학: 생화학 시약 및 약물 분석

 

생명과학 분야에서 두 가지 활용 가치를 갖고 있습니다. 생화학 시약으로서 알데히드 그룹은 단백질의 라이신 잔기와 Schiff 염기 반응을 겪을 수 있으며 단백질 고정화 및 면역 측정과 같은 생명 공학에 사용됩니다. 예를 들어, ELISA(효소 결합 면역흡착 분석)에서 변형된 담체 단백질은 항원 항체 결합 특이성을 강화하고 배경 간섭을 줄일 수 있습니다.

제약 분석 분야에서는 페놀성 화합물의 미량 검출을 위한 특수 시약입니다. 알칼리 조건에서 페놀과 축합 반응을 거쳐 유색 생성물을 생성합니다. 약물의 페놀성 불순물 함량은 분광광도법을 통해 정량적으로 검출할 수 있습니다. 이 방법은 0.1μg/mL의 감도를 갖고 있으며, 중국약전에 아스피린, 아세트아미노펜 등 약물의 불순물 검출을 위한 표준 방법으로 포함되어 있다.

신흥 분야: 재료 과학 및 환경 공학

 

학제 간 연구가 심화됨에 따라 신흥 분야에서의 적용이 점차 확대되고 있습니다. 재료과학 분야에서는 공액고분자를 단량체로 합성하는데 참여하고, 니트로 환원을 통해 아미노기를 도입하여 아미노 함유 공액고분자를 제조합니다. 이 소재는 형광 양자 수율이 높아 형광 센서, 유기발광다이오드(OLED) 등의 분야에 사용된다.

환경공학 분야에서는 m-니트로벤즈알데히드의 니트로기가 아미노기로 환원되어 m-아미노벤즈알데히드를 생성할 수 있습니다. 후자는 중금속 이온 킬레이트제로 폐수 중의 Pb²⁺ 및 Cd²⁺와 같은 중금속 이온을 효율적으로 흡착할 수 있으며 흡착 용량은 150mg/g 이상입니다. 또한, 알데히드 그룹은 포름알데히드와 반응하여 페놀 수지 개질제를 형성할 수 있으며, 이는 수지의 내열성과 기계적 강도를 향상시키고 고급 복합 재료의 요구 사항을 충족합니다.{5}}

3-니트로벤즈알데히드 99%벤즈알데히드를 질산으로 질화하여 얻을 수 있습니다. 이는 쉽게 구할 수 있는 원재료와 상대적으로 온화한 반응 조건을 갖춘 일반적으로 사용되는 합성 방법입니다.

니트로화 반응을 통한 3-니트로벤잘데히드 합성의 화학 반응식은 다음과 같습니다.

CH₃조 + HNO₃→ CH₃조₃ + H₂O

이 화학 방정식에서 CH3CHO는 벤즈알데히드 분자의 알데히드 그룹이 카르복실산 그룹으로 산화되는 것을 나타냅니다. HNO₃는 질산 분자의 수소 이온과 산소 이온이 결합하여 물 분자를 형성하는 것을 나타냅니다. CH₃조₃생성된 3-니트로벤잘데하이드 분자의 알데히드 그룹이 카르복실산 그룹으로 산화되고 니트로 그룹으로 질화됨을 나타냅니다. 시간₂O는 생성된 물 분자를 나타냅니다.

실험 원리:

질산화 반응은 니트로기를 함유한 유기 화합물을 제조하는 데 일반적으로 사용되는 일반적인 유기 합성 방법입니다. 본 실험에서는 벤즈알데히드와 질산을 원료로 사용하여 니트로화 반응을 통해 3-니트로벤잘데히드를 합성합니다.

실험 단계:

1. 원료 준비 : 실험 요구 사항에 따라 적당량의 벤즈알데히드와 질산을 준비합니다. 벤즈알데히드와 질산의 순도가 실험 요구 사항을 충족하는지 확인하십시오.

2. 혼합 원료 : 벤즈알데히드와 질산을 일정 비율로 혼합합니다. 일반적으로 반응의 진행을 보장하기 위해 사용되는 질산의 양은 벤즈알데히드의 양보다 약간 높습니다. 혼합 과정에서 두 원료가 완전히 접촉되도록 균일하게 교반하는 데 주의가 필요합니다.

3. 질산화 반응: 혼합물은 가열 조건에서 질산화 반응을 받습니다. 반응하는 동안 질산은 벤즈알데히드의 알데히드 그룹과 니트로화 반응을 거쳐 3-니트로벤잘데히드를 생성합니다. 질산화 반응은 발열 반응이므로 온도 조절이 매우 중요합니다. 온도가 너무 높으면 부반응이 발생하여 제품의 순도와 수율에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 실험 과정에서는 온도와 반응 시간을 엄격하게 제어할 필요가 있습니다.

4. 분리 및 정제: 반응이 완료된 후 생성된 3-니트로벤잘데히드를 증류, 추출 및 기타 방법을 통해 분리합니다. 이후 재결정, 건조 등의 단계를 거쳐 정제하여 고순도의-3-니트로벤잘데히드를 얻었다. 분리 및 정제 과정에서 불순물과 부산물이 유입되지 않도록 작업 세부 사항에 주의를 기울여야 합니다.

생성물 검출: 생성된 3-니트로벤잘데히드의 구조적 특성화 및 순도 검출은 적외선 분광법, 핵자기공명 및 기타 방법을 사용하여 수행되었습니다.

지침

1. 원재료의 순도 관리: 벤즈알데히드와 질산의 순도는 반응 결과에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 실험 전 원재료의 엄격한 순도 확인과 품질 관리가 필요합니다. 원재료에 불순물이나 부산물이 포함된 경우-제품의 순도와 수율에 영향을 미칠 수 있습니다.

2. 온도 조절 : 질산화 반응은 발열 반응이므로 온도 조절이 매우 중요합니다. 온도가 너무 높으면 부반응이 발생하여 제품의 순도와 수율에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 실험 과정에서 온도와 반응 시간을 엄격하게 제어해야 합니다.

3. 작업 세부 사항: 분리 및 정제 과정에서 불순물과 부산물이 유입되지 않도록 작업 세부 사항에 주의를 기울여야 합니다.- 예를 들어, 증류 과정에서 끓는 소리나 깔때기와 같은 현상을 피하기 위해 온도와 압력 제어에 주의를 기울일 필요가 있습니다. 추출 과정에서는 추출 효율성과 제품 순도를 보장하기 위해 적절한 추출제와 추출 조건을 선택하는 데 주의를 기울여야 합니다.

4. 제품 보존: 생성된 3-니트로벤잘데하이드는 공기와의 접촉으로 인한 부패나 산화를 방지하기 위해 적절하게 보존되어야 합니다.

3-니트로벤즈알데히드 99%다양하고 독특한 화학적 특성을 지닌 중요한 유기 화합물입니다.

1. 알데히드기의 반응

3-니트로벤잘데히드 분자에 알데히드기(-CHO)가 존재하기 때문에 알데히드기와 관련된 일련의 반응을 겪을 수 있습니다. 예를 들어, 1차 또는 2차 아민과 반응하여 해당 이민(Schiff 염기)을 생성할 수 있습니다. 이 반응은 생화학 및 유기 합성에 중요한 응용 분야를 가지고 있습니다.

R-CHO+R '- NH₂→ R-CH=NR'+H₂O

2. 니트로기의 반응

3-Nitrobenzaldehide 분자의 니트로 그룹(-NO2)은 독특한 화학적 특성을 제공합니다. 니트로 그룹은 니트로 화합물의 일반적인 반응 중 하나인 아미노 그룹(-NH2)으로 환원될 수 있습니다. 또한 니트로 그룹은 할로겐 또는 알코올과 반응하여 상응하는 니트로 유도체를 생성하는 등의 친핵성 치환 반응에도 참여할 수 있습니다.

아르-아니요₂ + 2[H] → Ar-NH₂ + H₂O

아르-아니요₂ + X₂→ Ar-X+ 2NO₂(X=Cl, Br, I)

아르-아니요₂ + ROH → Ar-OR + HNO₃

3. 벤젠고리의 반응

3-니트로벤잘데히드 분자의 벤젠 고리는 니트로화, 술폰화, 할로겐화 등과 같은 일련의 방향족 친전자성 치환 반응을 겪을 수 있습니다. 이러한 반응은 일반적으로 방향족 화합물의 합성 및 변형에 중요한 응용 분야를 갖습니다.

Ar-H+NO2+H+→ Ar-NO2+H2O(질산화)

Ar-H+SO3 → Ar-SO3H(술폰화)

Ar-H+X2 → Ar-X+HX(할로겐화, X=Cl, Br, I)

4. 산화반응

3-니트로벤잘데히드는 상응하는 카르복실산으로 산화될 수 있습니다. 이 반응은 일반적으로 카르복실산 작용기를 구성하기 위한 유기 합성에 사용됩니다.

ArCHO + [O] → ArCOOH

5. 환원반응

3-니트로벤잘데하이드는 환원 반응을 통해 상응하는 알코올이나 아민으로 전환될 수 있습니다. 이러한 환원 반응은 알코올이나 아민 작용기를 구성하는 것과 같은 유기 합성에서 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다.

Ar CHO+[H] → Ar CH₂OH (알코올로 환원)

Ar-CHO+ NH₃ + [H] → Ar-CH₂NH₂ + H₂O(아민으로 환원됨)

6. 그리냐르 시약과의 반응

3-니트로벤잘데히드는 그리냐르 시약과 반응하여 상응하는 케톤을 생성할 수 있습니다. 이 반응은 일반적으로 유기 합성에서 탄소 탄소 결합을 구성하는 데 사용됩니다.

Ar CHO + RMgX → Ar COR+ MgX₂(X=Cl, Br, I)

7. 다른 카르보닐 화합물과의 반응

3-니트로벤잘데히드는 다른 카르보닐 화합물(예: 케톤, 에스테르 등)과 축합 반응을 거쳐 , - 불포화 카르보닐 화합물을 형성할 수 있습니다. 이러한 반응은 일반적으로 유기 합성에서 탄소 탄소 이중 결합을 구성하는 데 사용됩니다.

Ar CHO + R'COR "→ Ar CH=CHCOR" + R'OH(축합 반응)

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