5-bromo-2-fuldehidje beli do svetlo rumen kristalni prah z rahlim dražilnim vonjem. Molekularna formula C5H3bro2, CAS 1899-24-7. Zaradi prisotnosti atomov broma in aldehidnih skupin v tej spojini je lahko njegova toplotna stabilnost razmeroma slaba in je nagnjena k razpadu ali oksidacijskim reakcijam. V ogrevalnih pogojih je enostavno poslabšati ali proizvajati škodljive pline. Lahko je topna v vodi, pa tudi v organskih topilih, kot sta etanol in eter. Uporablja se lahko kot farmacevtski vmesnik za sintezo biološko aktivnih spojin, kot so antibakterijska zdravila, protivirusna zdravila in protitumorska zdravila. Uporablja se lahko za zdravljenje organskih odpadkov, ki vsebujejo brom, in ga pretvorimo v neškodljive ali nizke snovi strupenosti z reakcijami, kot sta zmanjšanje ali oksidacija, doseganje uporabe virov odpadkov. Uporablja se lahko kot sintetični polimerni monomer za pripravo visokozmogljivih polimernih materialov, kot so polimerna vlakna, plastični filmi in biorazgradljivi materiali.
|
|
|
|
Kemična formula |
C5H3bro2 |
|
Natančna masa |
174 |
|
Molekularna teža |
175 |
|
m/z |
174 (100.0%), 176 (97.3%), 175 (5.4%), 177 (5.3%) |
|
Elementarna analiza |
C, 34,32; H, 1,73; Br, 45,66; O, 18.29 |
5-bromo-2-fuldehidIma potencialno vrednost uporabe v elektrokemični shranjevanju energije, ki vključuje predvsem proizvodnjo naprav za shranjevanje energije, kot so baterije in superkondenzibi.
1. shranjevanje energije baterije:
Uporablja se lahko kot aktivna snov v bateriji in sodeluje v postopku polnjenja in praznjenja. Njegovi atomi broma in aldehidne skupine lahko reagirajo z elektrolitom, pri čemer dosežejo skladiščenje in sproščanje električne energije. Konkretno se lahko uporablja kot pozitiven ali negativni elektrodni material v vrstah baterij, kot so litij-ionske baterije, natrijeve ionske baterije ali brominske ionske baterije. V teh baterijah se shranjevanje in sproščanje električne energije dosežeta z reverzibilnimi redoks reakcijami. V primerjavi s tradicionalnimi baterijami imajo baterije, ki uporabljajo 5-bromo 2 fardehide kot aktivna snov, prednosti, kot so večja gostota energije, hitrejše polnjenje in hitrost odvajanja ter boljša stabilnost cikla.
2. Shranjevanje energije SuperSapaCitor:
Uporablja se lahko tudi kot aktivna snov v superkondenzatorjih za hitro skladiščenje in sproščanje električne energije. Superkondenzatorji so naprave za shranjevanje energije z veliko gostoto moči in hitro polnjenje in odvajanje, ki se pogosto uporabljajo v hibridnih vozilih, elektronskih izdelkih in poljih obnovljivih virov energije. Kot aktivna snov v superkondenzatorjih lahko shranjuje in sprošča električno energijo z dvojnim slojem shranjevanja naboja ali faraday reakcij. V primerjavi s tradicionalnimi elektrolitskimi kondenzatorji imajo superkondenzatorji, ki uporabljajo 5-bromo 2 fardehid, saj aktivni material imajo prednosti, kot so večja gostota energije, daljša življenjska doba cikla in boljša prilagodljivost okolja.
3. Izboljšanje zmogljivosti naprav za shranjevanje energije:
Prav tako ga lahko kombiniramo z drugimi aktivnimi snovmi ali elektrodnimi materiali za izboljšanje zmogljivosti naprav za shranjevanje energije. Na primer, s kombiniranjem 5-bromo 2 fandehida z elektrodnimi materiali, kot so ogljikovi materiali, prevodni polimeri ali drugi kovinski oksidi, lahko pripravimo visokozmogljive elektrode. Ti kompozitni materiali elektrode lahko izboljšajo zmogljivost naprav za shranjevanje energije glede na gostoto energije, gostoto moči, življenjsko dobo cikla in varnost.
Treba je opozoriti, da je uporaba elektrokemijskega shranjevanja energije še vedno v fazi raziskovanja, za praktične uporabe pa so potrebni nadaljnji eksperimentalni preverjanje in tehnološki preboj. Hkrati je potrebna tudi zadostna ocena za dejavnike, kot so varnost, prijaznost do okolja in stroški proizvodnje v elektrokemični shranjevanju energije. V prihodnosti bodo s poglabljanjem povezanih raziskav in razvojem tehnologije možnosti uporabe na področju elektrokemične shranjevanja energije še širše.
5-BROMO-2-FURFURAL (Številka CAS: 1899-24-7), znana tudi kot 5-bromo-furfuralna, 5-bromo-2-sugar aldehid, 5-bromo-furan-2-karldehid itd., Je organska spojina s posebno kemijsko strukturo. Njegova molekularna formula je C5H3bro2, z molekulsko maso 174,98. Ima edinstvene fizikalne in kemijske lastnosti, kot so rjava igla, kot so videz, določena tališče ter specifična gostota in indeks loma. Te lastnosti naredijo 5-bromo-2-furfuralno, da imajo potencialno vrednost uporabe na več poljih, zlasti pri shranjevanju elektrokemijske energije.
Ozadje in pomen shranjevanja elektrokemične energije
Elektrokemična shranjevanje energije je tehnologija, ki električno energijo pretvori v kemično energijo in jo shrani ter nato pretvori kemično energijo v električno energijo, kadar je to potrebno. Ta tehnologija ima prednosti visoke učinkovitosti, varstva okolja in recikliranosti, trenutno pa je ena izmed žarišč na področju raziskovanja energije. Z nenehno rastjo globalne potrebe po energiji in hitrim razvojem obnovljive energije ima elektrokemična tehnologija shranjevanja energije vse pomembnejšo vlogo na področjih, kot so regulacija omrežja, porazdeljeni dostop do energije in postaje za polnjenje električnih vozil.
Načelo uporabe 5-bromo-2-furfuralno v shranjevanju elektrokemične energije
Kot organska spojina zaradi posebnih funkcionalnih skupin in lastnosti v njegovi molekularni strukturi potencialno dragocen za shranjevanje elektrokemične energije. Konkretno, 5-Bromo-2-furfural je mogoče kemično spremeniti ali kombinirati z drugimi materiali, da tvorimo materiale za shranjevanje energije s specifičnimi elektrokemičnimi lastnostmi. Ti materiali se lahko med postopkom polnjenja in odvajanja doživijo reverzibilne reakcije oksidacije, s čimer dosežejo skladiščenje in sproščanje električne energije.
Priprava in optimizacija zmogljivosti 5-bromo-2-furfuralnih materialov za shranjevanje energije
Optimizacija uspešnosti
(1) Nadzor morfologije:
S prilagoditvijo pogojev priprave, kot so reakcijska temperatura, čas in koncentracija reaktantov, je mogoče nadzorovati morfologijo in strukturo 5-bromo-2-fluorofuralnih materialov. Specifične morfološke strukture lahko povečajo specifično površino materialov, izboljšajo elektrolitno zmogljivost in učinkovitost transporta ionov, s čimer povečajo učinkovitost shranjevanja energije.
(2) Sprememba dopinga:
Doping drugih elementov ali spojin v 5-bromo-2-fluorofuralne materiale za spremembo njihove elektronske strukture in kemijskih lastnosti. Doping lahko uvede nova aktivna mesta, izboljša redoks aktivnost materialov in poveča njihovo stabilnost in kolesarsko zmogljivost.
(3) Kompozitna zasnova:
Kompozitni materiali za shranjevanje energije se tvorijo s kombiniranjem 5-bromo-2-furfuralnih materialov z drugimi funkcionalnimi materiali, kot so kovinski oksidi, ogljikovi materiali itd. Kompozitni materiali lahko vključijo prednosti različnih materialov, da dosežejo dopolnilne in optimizirane zmogljivosti.
Elektrokemijska ocena uspešnosti 5-bromo-2-furfuralnih materialov za shranjevanje energije
Za oceno elektrokemijskih zmogljivosti materialov za shranjevanje energije na osnovi 5-BROMO-2 je potrebna vrsta eksperimentalnih testov in analiz. Ti testi vključujejo ciklično testiranje voltammetrije, testiranje izpusta na konstantnem toku, testiranje impedance itd. S temi testi lahko dobite ključne kazalnike, kot so specifična zmogljivost, kolesarska stabilnost in hitrost učinkovitosti materiala.
1. ciklični test voltammetrije
Ciklična voltammetrija je pogosto uporabljena metoda elektrokemijskega testiranja, ki beleži krivuljo toka s potencialom s ciklično skeniranjem elektrode v določenem potencialnem območju. Ta metoda testiranja lahko razkrije proces redoks reakcije in reverzibilnost materialov. Za 5-bromo-2-furfuralno shranjevanje energije lahko ciklično testiranje voltammetrije oceni aktivnost in reverzibilnost njihovih redoks reakcij ter ciklično stabilnost materiala.
2. Preskus konstantnega toka in izpusta
Konstantno testiranje naboja in odvajanja je postopek polnjenja in odvajanja elektrod z določeno gostoto toka ter beleženje krivulje potencialnih variacij skozi čas. Ta metoda testiranja lahko pridobi ključne kazalnike, kot sta specifična zmogljivost in učinkovitost gradiva. Za 5-BROMO-2-FURFURALNE GARANTIRANJE ENERGIJA SPREMLJENJA ENTERNICE CONTLINT TESTOVANJA TESTIRANJA TESTIJA OCENJEVANJA SPREMEMBA NJIHOVEGA ZNAČILA ZA SPRAVLJANJE ENERGIJE IN STABILNOSTI.
3. Preskus impedance
Testiranje izmenične impedance je metoda merjenja impedance elektrode z uporabo majhnega amplitudnega izmeničnega signala. Ta metoda testiranja lahko pridobi parametre, kot sta odpornost na naboj in koeficient difuzije ionskega materiala. Za 5-bromo-2-furfuralno shranjevanje energije lahko testiranje impedance oceni učinkovitost njihovega ionskega transporta in učinkovitost prenosa naboja.
Praktični primer 5-bromo-2-furfuralnega v shranjevanju elektrokemične energije
Trenutno so nekatere študije uporabile 5-bromo-2-furfuralno ali njene derivate na področje shranjevanja elektrokemične energije. Na primer, nekatere študije so sintetizirale ogljikove materiale s posebno morfologijo in strukturo z uporabo derivatov biomase furfural (vključno z analogi 5-bromo-2-fluorol) kot glavno surovino s specifičnimi kemičnimi metodami. Ti ogljikovi materiali imajo odlične elektrokemične lastnosti in kolesarsko stabilnost kot materiali za shranjevanje energije.
Konkretno, nekatere študije so uporabile Schiffovo osnovno reakcijo in enostopenjsko hidrotermalno karbonizacijsko metodo za pripravo ogljikovih delcev s posebno morfologijo, ki uporablja furfuralno kot vir ogljika. S kemičnim aktiviranjem in uravnavanjem strukture pore ter združevanjem z elektrokemično aktivnimi kovinskimi oksidi so bili izdelani različni materiali za shranjevanje energije na osnovi vodnih ionov na osnovi ogljika. Ti materiali imajo visoko specifično površinsko površino in bogato strukturo por, ki vodi k hitrem transportu in shranjevanju elektrolitov. Eksperimentalni rezultati kažejo, da imajo ti materiali veliko zmogljivost, visoko energijsko/gostoto energije in odlično kolesarsko stabilnost pri cinkovih hibridnih superkondenzatorjih.
Poleg tega so raziskave uporabile aktivirano porozno ogljik v obliki "Bayberry v obliki" za vnos kovinskega manganovega oksida v situ med hidrotermalno sintezo ogljikovih delcev in zasnovane in sintetizirane MNO2, prevlečene z "bayberry v obliki" poroznih ogljikovih delcev. Ta sestavljeni material kot pozitiven elektrodni material za cinkove manganove baterije ima visoko reverzibilno specifično zmogljivost in odlično gostoto energije. Po neprekinjenih ciklih polnjenja in praznjenja lahko še vedno ohranja visoko specifično zmogljivost in kulombično učinkovitost. Ti rezultati raziskav zagotavljajo koristne reference in smernice za uporabo 5-bromo-2-fluorofuralne na področju elektrokemične shranjevanja energije.
Sledi metoda laboratorijske sinteze za5-bromo-2-fuldehid:
Reakcija med formaldehidom in bromom: HCHO + BR2→ HCOCHBR + H2Co2Br
Reakcija, ki jo spodbuja mravljična kislina: HCOCHBR + H2Co2BR → HCOCHBRCO2H + H2O
Kalcijev hidroksid uravnava vrednost pH: HCOCHBRCO2H + CA (OH)2→ Cabrch=o+co2 + H2 O
Etrov ekstrakcija: c5H3Bratec2 + C8H10 → C5H3Bratec2 · C8H10
Destilacija za odstranitev etra: c5H3Bratec2 · C8H10 → C5H3Bratec2 + C8H10
Eksperimentalni koraki:
Pet let padavin, izdelkov zrelo in stabilno elektronske mehanske izdelke
Po končani reakciji bromiranja v reakcijsko steklenico dodamo mračno kislino, da se poveča donos izdelka.
Pod delovanjem mravljične kisline reakcijska raztopina postopoma postane rjava, kar kaže na to, da reakcija traja. V tem času je treba temperaturo vzdrževati pri približno 60 stopinj C, mešanje pa mora nadaljevati nekaj časa za dokončanje reakcije.
Ohladite reakcijsko raztopino na sobno temperaturo, dodajte ustrezno količino vode in prilagodite pH vrednost alkalnemu s kalcijevim hidroksidom.
Filtrirajte, da odstranite usedlin in filtrirno torto sperite z majhno količino vode. Združimo raztopino filtrata in pranja ter izvlecite z etrom.
Etter izvlecite in destilirate, da odstranite eter. Ostanek je 5-bromo-2-fuldehid.
Počasi dodajte bromijo reakcijski raztopini in nadzorujte temperaturo pod 50 stopinj C. Opazovanje reakcijske raztopine, ki obrača rumeno, kaže, da se je reakcija začela.
Neželene učinke
5-Bromo-2-furandaldehid je organska spojina s specifično kemijsko strukturo, ki ima določene uporabe kemijske sinteze, farmacevtskih raziskav in drugih polj. Vendar, tako kot številne kemikalije, čeprav prinaša udobje ljudem, lahko tudi to negativno vpliva na zdravje ljudi in okolje. Globoko razumevanje neželenih učinkov 5-bromo-2-furanaldehida je zelo pomembno za racionalno uporabo te spojine, varovanje zdravja ljudi in zaščito ekološkega okolja.
Akutna strupenost
Rezultati eksperimenta na živalih
Poskusi na živalih so pomembno sredstvo za preučevanje akutne toksičnosti spojin. Skozi peroralno, vdihavanje ali poskuse s toksičnostjo stika kože na eksperimentalnih živalih, kot so miši in podgane, lahko opazimo akutne strupene učinke 5-bromo-2-furanaldehida na živalih. Raziskave so pokazale, da v določenem območju odmerka peroralni LD50 (LD50) spojine kaže močna akutna strupenost za miši. Ko miši zaužijejo določen odmerek 5-bromo-2-furanaldehida, bodo v kratkem času doživele vrsto strupenih simptomov, kot so zmanjšana aktivnost, kratka sapa, krči itd., Kar lahko v hudih primerih privede do smrti. Prav tako so podobni eksperimentalni rezultati podgan, podatki o akutni toksičnosti v različnih poteh izpostavljenosti pa zagotavljajo pomembne reference za oceno akutne škode te spojine za ljudi.
Simptomi zastrupitve
Po peroralnem zaužitju 5-bromo-2-furanaldehida lahko živali najprej doživijo simptome draženja prebavil, kot so slabost, bruhanje, driska itd. To je posledica neposrednega dražilnega učinka spojine na prebavno mukozo. Ko se odmerek povečuje, se bodo simptomi zastrupitve postopoma poslabšali, kar vpliva na centralni živčni sistem in povzroči, da bodo živali doživele simptome, kot so vznemirjenje, nemir in krči, kar na koncu vodi v smrt zaradi dihal ali obtočnega odpovedi. Če jih izpostavijo vdihavanje, lahko živali hitro občutijo simptome draženja dihal, kot so kašelj, piskanje, težave z dihanjem itd. V hudih primerih lahko povzroči pljučni edem in so življenjsko nevarne. Stik kože z visokimi koncentracijami 5-bromo-2-furanaldehida lahko povzroči simptome draženja kože, kot so pordelost, oteklina, bolečina in pretisni omoti.
Kronična strupenost
Učinki dolgoročne izpostavljenosti na živali
Dolgoročni poskusi izpostavljenosti običajno uporabljajo nižje odmerke 5-bromo-2-furanaldehida za okužbo živali, ki trajajo mesece ali celo leta, da opazujejo njegove učinke na kronično toksičnost pri živalih. Raziskave so pokazale, da lahko dolgoročni vnos določenega odmerka te spojine privede do počasnega povečanja telesne mase in ovira rast in razvoj pri živalih. To je lahko posledica spojin, ki vplivajo na absorpcijo hranil in presnovne procese živali, ki motijo normalne fiziološke funkcije.
Učinki dolgoročne izpostavljenosti na živali
Poleg tega lahko dolgoročna izpostavljenost povzroči tudi poškodbe pomembnih organov, kot so jetra in ledvice živali. Jetra so glavni organ za razstrupljanje človeškega telesa. Potem ko 5-bromo-2-furanaldehid vstopi v telo, večina je v jetrih doživela presnovno transformacijo. Dolgoročno kopičenje lahko povzroči degeneracijo in nekrozo jetrnih celic, kar vodi do nenormalne funkcije jeter. Ledvica je pomemben organ za izločanje odpadkov in uravnavanje ravnovesja tekočine. Poškodba spojin ledvic se lahko kaže kot poškodba ledvičnih cevastih epitelijskih celic in zmanjša ledvično delovanje.
Špekulacije o potencialnih kroničnih nevarnostih za zdravje ljudi
Na podlagi eksperimentalnih rezultatov na živalih je mogoče sklepati, da lahko dolgotrajna izpostavljenost 5-bromo-2-furanaldehidu predstavlja podobne kronične nevarnosti za zdravje ljudi. Če so delavci v poklicnem okolju izpostavljeni zraku, ki vsebuje spojino dolgo ali pogosto pridejo v stik s svojim prahom, raztopino itd., Lahko postopoma doživijo simptome fizičnega nelagodja, kot so utrujenost, izguba apetita, omotica itd. S dolgotrajno izpostavljenostjo lahko vpliva na človekovo imunski sistem, ki je našteto, in endokrini sistem, ki je v času, ko je bil namen, in endokrini sistem, ki je v času, ko je bil namen, in endokrini sistem, ki je na voljo, in endokrini sistem. Nevrodegenerativne bolezni.
Priljubljena oznake: 5-Bromo-2-Fuldehid CAS 1899-24-7, dobavitelji, proizvajalci, tovarna, veleprodaja, nakup, cena, razsuti