5-Bromo-2-Furaldehyder et hvidt til lysegult krystallinsk pulver med en let irriterende lugt. Molekylær formel C5H3BRO2, CAS 1899-24-7. På grund af tilstedeværelsen af bromatomer og aldehydgrupper i denne forbindelse kan dens termiske stabilitet være relativt dårlig, og det er tilbøjeligt til nedbrydning eller oxidationsreaktioner. Let at forringe eller producere skadelige gasser under opvarmningsbetingelser. Det kan være opløseligt i vand såvel som organiske opløsningsmidler såsom ethanol og ether. Det kan bruges som et farmaceutisk mellemprodukt til at syntetisere biologisk aktive forbindelser, såsom antibakterielle lægemidler, antivirale lægemidler og antitumorlægemidler. Det kan bruges til behandling af organisk affald, der indeholder brom og omdanner det til ufarlige eller lavt toksicitetsstoffer gennem reaktioner såsom reduktion eller oxidation, hvilket opnå ressourceudnyttelse af affald. Det kan bruges som en syntetisk polymermonomer til at fremstille højtydende polymermaterialer, såsom polymerfibre, plastfilm og bionedbrydelige materialer.
|
|
|
|
Kemisk formel |
C5H3BRO2 |
|
Nøjagtig masse |
174 |
|
Molekylvægt |
175 |
|
m/z |
174 (100.0%), 176 (97.3%), 175 (5.4%), 177 (5.3%) |
|
Elementær analyse |
C, 34,32; H, 1,73; BR, 45,66; O, 18.29 |
5-Bromo-2-FuraldehydHar potentiel applikationsværdi i elektrokemisk energilagring, hovedsageligt involverer fremstilling af energilagringsenheder såsom batterier og superkapacitorer.
1. batteri energilagring:
Det kan bruges som et aktivt stof i batteriet og deltage i opladnings- og afladningsprocessen. Dens bromatomer og aldehydgrupper kan reagere med elektrolytten og opnå opbevaring og frigivelse af elektrisk energi. Specifikt kan det bruges som et positivt eller negativt elektrodemateriale i typer batterier såsom lithium-ion-batterier, natriumionbatterier eller bromionbatterier. I disse batterier opnås opbevaring og frigivelse af elektrisk energi gennem reversible redoxreaktioner. Sammenlignet med traditionelle batterier har batterier, der bruger 5-Bromo 2 Furaldehide som det aktive stof, fordele såsom højere energitæthed, hurtigere opladning og udledningshastighed og bedre cykelstabilitet.
2. Superkapacitor Energilagring:
Det kan også bruges som et aktivt stof i superkapacitorer til hurtig opbevaring og frigivelse af elektrisk energi. Superkapacitorer er energilagringsenheder med høj effekttæthed og hurtig opladnings- og udledningsfunktioner, der er vidt brugt i hybridbiler, elektroniske produkter og felter ved vedvarende energi. Som et aktivt stof i superkapacitorer kan det opbevare og frigive elektrisk energi gennem opbevaring af dobbeltlagsopladning eller Faraday -reaktioner. Sammenlignet med traditionelle elektrolytiske kondensatorer har superkapacitorer, der bruger 5-Bromo 2 Furaldehide som det aktive materiale, fordele såsom højere energitæthed, længere cyklusliv og bedre miljøtilpasningsevne.
3. ydelse forbedring af energilagringsenheder:
Det kan også kombineres med andre aktive stoffer eller elektrodematerialer for at forbedre ydelsen af energilagringsenheder. For eksempel ved at kombinere 5-bromo 2 Furaldehide med elektrodematerialer, såsom kulstofmaterialer, ledende polymerer eller andre metaloxider, kan højtydende elektrodematerialer fremstilles. Disse sammensatte elektrodematerialer kan forbedre ydelsen af energilagringsenheder med hensyn til energitæthed, effekttæthed, cyklusliv og sikkerhed.
Det skal bemærkes, at anvendelsen af elektrokemisk energilagring stadig er i forskningsstadiet, og yderligere eksperimentel verifikation og teknologiske gennembrud er nødvendige til praktiske anvendelser. På samme tid er der også behov for tilstrækkelig evaluering til faktorer som sikkerhed, miljøvenlighed og produktionsomkostninger inden for elektrokemisk energilagring. I fremtiden, med uddybningen af relateret forskning og udvikling af teknologi, vil applikationsudsigterne inden for elektrokemisk energilagring være endnu bredere.
5-Bromo-2-furfural (CAS-nummer: 1899-24-7), også kendt som 5-brom-furfural, 5-brom-2-sukker-aldehyd, 5-brom-furan-2-carbaldehyd osv., Er en organisk forbindelse med en specifik kemisk struktur. Dens molekylære formel er C5H3BRO2 med en molekylvægt på 174,98. Det har unikke fysiske og kemiske egenskaber, såsom en brun nållignende udseende, et bestemt smeltepunkt og specifik densitet og brydningsindeks. Disse egenskaber fremstiller 5-brom-2-furfural har potentiel applikationsværdi i flere felter, især inden for elektrokemisk energilagring.
Baggrund og betydning af elektrokemisk energilagring
Elektrokemisk energilagring er en teknologi, der omdanner elektrisk energi til kemisk energi og lagrer den og konverterer derefter den kemiske energi til elektrisk energi, når det er nødvendigt. Denne teknologi har fordelene ved høj effektivitet, miljøbeskyttelse og genanvendelighed og er i øjeblikket en af hotspots inden for energiforskning. Med den kontinuerlige vækst af den globale energibehov og den hurtige udvikling af vedvarende energi, spiller elektrokemisk energilagringsteknologi en stadig vigtigere rolle inden for områder som gitterregulering, distribueret energisatadgang og ladestationer med elektrisk køretøj.
Anvendelsesprincippet for 5-brom-2-furfural i elektrokemisk energilagring
Som en organisk forbindelse gør de specifikke funktionelle grupper og egenskaber i dens molekylære struktur det potentielt værdifuldt til elektrokemisk energilagring. Specifikt kan 5-bromo-2-furfural kemisk modificeres eller kombineres med andre materialer til dannelse af energilagringsmaterialer med specifikke elektrokemiske egenskaber. Disse materialer kan gennemgå reversible oxidationsreduktionsreaktioner under opladnings- og afladningsprocessen og derved opnå opbevaring og frigivelse af elektrisk energi.
Forberedelse og ydeevneoptimering af 5-bromo-2-furfuralbaserede energilagringsmaterialer
Præstationsoptimering
(1) Morfologikontrol:
Ved at justere forberedelsesbetingelser, såsom reaktionstemperatur, tid og reaktantkoncentration, kan morfologien og strukturen af 5-brom-2-fluorofurale baserede materialer kontrolleres. Specifikke morfologiske strukturer kan øge det specifikke overfladeareal af materialer, forbedre elektrolytforventeligheden og iontransporteffektiviteten og derved forbedre energilagringsydelsen.
(2) Dopingmodifikation:
Doping af andre elementer eller forbindelser i 5-Bromo-2-fluorofurale baserede materialer for at ændre deres elektroniske struktur og kemiske egenskaber. Doping kan introducere nye aktive steder, forbedre redoxaktiviteten af materialer og forbedre deres stabilitet og cykelydelse.
(3) Sammensat design:
Sammensatte energilagringsmaterialer dannes ved at kombinere 5-brom-2-furfuralbaserede materialer med andre funktionelle materialer, såsom metaloxider, kulstofmaterialer osv. Sammensatte materialer kan integrere fordelene ved forskellige materialer for at opnå komplementære og optimerede ydelse.
Evaluering af elektrokemisk præstation af 5-Bromo-2-furfuralbaseret energilagringsmaterialer
For at evaluere den elektrokemiske ydelse af 5-Bromo-2-furfuralbaserede energilagringsmaterialer kræves en række eksperimentelle tests og analyser. Disse tests inkluderer cyklisk voltammetri -test, konstant strømafladningsafladningstest, AC -impedansprøvning osv. Gennem disse tests kan nøgleindikatorer såsom specifik kapacitet, cykelstabilitet og hastighedspræstation af materialet opnås.
1. Cyklisk voltammetri -test
Cyklisk voltammetri er en almindeligt anvendt elektrokemisk testmetode, der registrerer kurven for den aktuelle variation med potentiale ved cyklisk at scanne elektroden inden for et bestemt potentielt interval. Denne testmetode kan afsløre redoxreaktionsprocessen og reversibilitet af materialer. For 5-Bromo-2-furfuralbaserede energilagringsmaterialer kan cyklisk voltammetri-test evaluere aktiviteten og reversibiliteten af deres redoxreaktioner såvel som den cykliske stabilitet af materialet.
2. Konstant aktuel opladning og decharge -test
Konstant aktuel ladning og udladningstest er processen med opladning og afladning af elektroder ved en bestemt strømtæthed og registrering af kurven for potentiel variation over tid. Denne testmetode kan opnå nøgleindikatorer såsom specifik kapacitet og coulomb -effektivitet af materialet. For 5-Bromo-2-furfuralbaserede energilagringsmaterialer kan konstant strømafladningstestning evaluere deres energilagringsydelse og cykelstabilitet.
3. AC Impedans Test
AC -impedansforsøg er en metode til måling af elektrodeimpedans ved at anvende et lille amplitude AC -signal. Denne testmetode kan opnå parametre, såsom ladningsoverførselsresistens og iondiffusionskoefficient for materialet. For 5-Bromo-2-furfuralbaserede energilagringsmaterialer kan AC-impedansforsøg evaluere deres iontransportydelse og ladningsoverførselseffektivitet.
Praktisk anvendelse af 5-bromo-2-furfural i opbevaring af elektrokemisk energi
På nuværende tidspunkt har nogle undersøgelser anvendt 5-brom-2-furfural eller dets derivater på området elektrokemisk energilagring. For eksempel har nogle undersøgelser syntetiserede kulstofmaterialer med speciel morfologi og struktur ved anvendelse af biomasse derivater furfural (inklusive analoger af 5-bromo-2-fluorol) som hovedråmateriale gennem specifikke kemiske metoder. Disse kulstofmaterialer udviser fremragende elektrokemisk ydeevne og cykelstabilitet som energilagringselektrodematerialer.
Specifikt har nogle undersøgelser anvendt Schiff-basereaktion og et-trin hydrotermisk carboniseringsmetode til fremstilling af kulstofpartikler med speciel morfologi ved anvendelse af furfural som kulstofkilde. Ved kemisk aktivering og regulering af porestrukturen og kombination af elektrokemisk aktive metaloxider blev forskellige vandbaserede zinkioncarbonbaseret energilagringselektrodematerialer konstrueret. Disse materialer har et højt specifikt overfladeareal og en rig porestruktur, som er befordrende for hurtig transport og opbevaring af elektrolytter. De eksperimentelle resultater indikerer, at disse materialer udviser høj kapacitet, høj energi/effekttæthed og fremragende cykelstabilitet i zinkionhybrid -superkapacitorer.
Derudover har forskning anvendt aktiveret "Bayberry -formet" porøst kulstof som bærer til at introducere metal manganoxid in situ under den hydrotermiske syntese af kulstofpartikler og designet og syntetiseret MnO2 coated "Bayberry -formet" porøse kulstofpartikler. Dette sammensatte materiale, som et positivt elektrodemateriale til zink manganbatterier, udviser høj reversibel specifik kapacitet og fremragende energitæthed. Efter kontinuerlig ladning og udladningscyklusser kan det stadig opretholde høj specifik kapacitet og coulombisk effektivitet. Disse forskningsresultater giver nyttige referencer og vejledning til anvendelse af 5-Bromo-2-fluorofural inden for elektrokemisk energilagring.
Følgende er en laboratoriesyntesemetode til5-Bromo-2-Furaldehyd:
Reaktionen mellem formaldehyd og brom: HCHO + BR2→ HCOHBR + H2Co2Br
Reaktion fremmet af myresyre: HCOHBR + H2Co2BR → HCOHBRCO2H + H2O
Calciumhydroxid regulerer pH -værdi: HCOHBRCO2H + CA (OH)2→ Cabrch=o+co2 + H2 O
Etherekstraktion: c5H3Bro2 + C8H10 → C5H3Bro2 · C8H10
Destillation for at fjerne ether: c5H3Bro2 · C8H10 → C5H3Bro2 + C8H10
Eksperimentelle trin:
Fem års elektroniske mekaniske produkter nedbør, produkter modnes og stabile
Når bromineringsreaktionen er afsluttet, tilsættes myresyre til reaktionsflasken for at øge udbyttet af produktet.
Under virkningen af myresyre bliver reaktionsopløsningen gradvist brun, hvilket indikerer, at reaktionen pågår. På dette tidspunkt skal temperaturen opretholdes ved omkring 60 graders C, og omrøring skal fortsætte i en periode for at afslutte reaktionen.
Afkøl reaktionsopløsningen på stuetemperatur, tilsæt en passende mængde vand, og juster pH -værdien til alkalisk med calciumhydroxid.
Filtrer for at fjerne sediment og vaske filterkagen med en lille mængde vand. Kombiner filtrat- og vaskeopløsningen og ekstrakt med ether.
Tør etherekstrakten og destillerer for at fjerne ether. Resten er 5-Bromo-2-Furaldehide.
Tilsæt langsomt brom til reaktionsopløsningen og kontroller temperaturen under 50 grader C. Observation af reaktionsopløsningen, der drejer gul, indikerer, at reaktionen er begyndt.
Bivirkninger
5-Bromo-2-Furanaldehyd er en organisk forbindelse med en specifik kemisk struktur, der har visse anvendelser inden for kemisk syntese, farmaceutisk forskning og andre felter. Som mange kemikalier, kan det dog også have bivirkninger på menneskers sundhed og miljøet. En dyb forståelse af de bivirkninger af 5-bromo-2-furanaldehyd er af stor betydning for den rationelle anvendelse af denne forbindelse, beskyttelse af menneskers sundhed og beskyttelse af det økologiske miljø.
Akut toksicitet
Dyreforsøgsresultater
Dyreksperimenter er et vigtigt middel til at studere den akutte toksicitet af forbindelser. Gennem oral, inhalation eller hudkontakttoksicitetseksperimenter på eksperimentelle dyr, såsom mus og rotter, kan akutte toksiske virkninger af 5-bromo-2-furanaldehyd på dyr observeres. Forskning har vist, at den orale LD50 (LD50) af forbindelsen inden for et bestemt dosisområde udviser stærk akut toksicitet for mus. Når mus indtager en bestemt dosis på 5-bromo-2-furanaldehyd, vil de opleve en række giftige symptomer på kort tid, såsom reduceret aktivitet, åndenød, kramper osv., Som kan føre til død i alvorlige tilfælde. De eksperimentelle resultater på rotter er også ens, og de akutte toksicitetsdata under forskellige eksponeringsveje giver vigtige referencer til evaluering af den akutte skade af denne forbindelse til mennesker.
Symptomer på forgiftning
Efter oral indtagelse af 5-bromo-2-furanaldehyd kan dyr først opleve mave-tarm-irritationssymptomer såsom kvalme, opkast, diarré osv. Dette skyldes den direkte irriterende virkning af forbindelsen på mave-tarm-slimhinden. Efterhånden som doseringen øges, vil symptomerne på forgiftning gradvist forværres, hvilket påvirker centralnervesystemet og får dyr til at opleve symptomer som spænding, rastløshed og krampeanfald, hvilket i sidste ende fører til død på grund af respirations- eller cirkulationssvigt. Når de udsættes ved indånding, kan dyr hurtigt opleve luftvejsirritationssymptomer som hoste, hvæsende, åndedrætsbesvær osv. I alvorlige tilfælde kan det forårsage lungeødem og være livstruende. Hudkontakt med høje koncentrationer af 5-brom-2-furanaldehyd kan forårsage symptomer på hudirritation, såsom rødme, hævelse, smerter og blæser.
Kronisk toksicitet
Effekter af langvarig eksponering på dyr
Langsigtede eksponeringseksperimenter bruger normalt lavere doser af 5-brom-2-furanaldehyd til at inficere dyr, der varer i måneder eller endda år, for at observere dens virkninger på kronisk toksicitet hos dyr. Forskning har fundet, at langsigtet indtagelse af en bestemt dosis af denne forbindelse kan føre til langsom vægtøgning og hindret vækst og udvikling hos dyr. Dette kan skyldes forbindelser, der påvirker næringsstofabsorptionen og metaboliske processer hos dyr, hvilket forstyrrer normale fysiologiske funktioner.
Effekter af langvarig eksponering på dyr
Derudover kan langvarig eksponering også forårsage skade på vigtige organer som lever og nyrer af dyr. Leveren er det vigtigste afgiftningsorgan i den menneskelige krop. Efter 5-brom-2-furanaldehyd kommer det ind i kroppen, det meste af den gennemgår metabolisk transformation i leveren. Langvarig akkumulering kan forårsage levercelledegeneration og nekrose, hvilket fører til unormal leverfunktion. Nyren er et vigtigt organ til udskillelse af affald og regulering af væskebalance. Skaden på forbindelser på nyren kan manifestere sig som skade på renale rørformede epitelceller og nedsat nyrefunktion.
Spekulationer om potentielle kroniske farer for menneskers sundhed
Baseret på dyreforsøgsresultater kan det udledes, at langvarig eksponering for 5-bromo-2-furanaldehyd kan udgøre lignende kroniske farer som menneskers sundhed. I erhvervsmiljøet, hvis arbejdstagere udsættes for luft, der indeholder forbindelsen i lang tid eller ofte kommer i kontakt med dens støv, løsning osv., Kan de gradvist opleve fysiske ubehagssymptomer såsom træthed, tab af appetit, svimmelhed osv. Med langvarig eksponeringstid kan det påvirke det humane immunsystem, nervesystemet og endokrin system, hvilket øger risikoen for visse kroniske sygdomme, såsom leversygdom, nyresygdom, og nyren, og nervesystem Neurodegenerative sygdomme.
Populære tags: 5-Bromo-2-Furaldehyd CAS 1899-24-7, leverandører, producenter, fabrik, engros, køb, pris, bulk, til salg