5-bromo-2-furaldehidăeste o pulbere cristalină albă până la galben deschis, cu un ușor miros iritant. Formula moleculară C5H3BRO2, CAS 1899-24-7. Datorită prezenței atomilor de brom și a grupelor de aldehidă în acest compus, stabilitatea sa termică poate fi relativ slabă și este predispusă la reacții de descompunere sau de oxidare. Ușor de deteriorat sau de a produce gaze nocive în condiții de încălzire. Poate fi solubil în apă, precum și solvenți organici, cum ar fi etanolul și eterul. Poate fi utilizat ca intermediar farmaceutic pentru a sintetiza compuși biologic activi, cum ar fi medicamente antibacteriene, medicamente antivirale și medicamente anti-tumorale. Poate fi utilizat pentru a trata deșeurile organice care conțin brom și pentru a -l transforma în substanțe inofensive sau de toxicitate scăzută prin reacții precum reducerea sau oxidarea, obținând utilizarea resurselor de deșeuri. Poate fi utilizat ca monomer polimer sintetic pentru a pregăti materiale polimerice de înaltă performanță, cum ar fi fibre polimerice, pelicule de plastic și materiale biodegradabile.
|
|
|
|
Formula chimică |
C5H3BRO2 |
|
Liturghie exactă |
174 |
|
Greutate moleculară |
175 |
|
m/z |
174 (100.0%), 176 (97.3%), 175 (5.4%), 177 (5.3%) |
|
Analiza elementară |
C, 34.32; H, 1,73; BR, 45,66; O, 18.29 |
5-bromo-2-furaldehidăAre o valoare potențială a aplicației în stocarea electrochimică a energiei, implicând în principal fabricarea dispozitivelor de stocare a energiei, cum ar fi bateriile și supercapacitoarele.
1. Depozitarea energiei bateriei:
Poate fi utilizat ca substanță activă în baterie și poate participa la procesul de încărcare și descărcare. Atomii săi de brom și grupurile de aldehidă pot reacționa cu electrolitul, obținând depozitarea și eliberarea de energie electrică. Mai exact, poate fi utilizat ca material de electrod pozitiv sau negativ în tipuri de baterii, cum ar fi baterii cu ioni de litiu, baterii cu ioni de sodiu sau baterii cu ioni de brom. În aceste baterii, depozitarea și eliberarea energiei electrice sunt obținute prin reacții redox reversibile. În comparație cu bateriile tradiționale, bateriile care folosesc 5-bromo 2 de furaldehide ca substanță activă au avantaje precum densitatea energetică mai mare, încărcarea mai rapidă și viteza de descărcare și o mai bună stabilitate a ciclului.
2. Supercapacitor de stocare a energiei:
De asemenea, poate fi utilizat ca substanță activă în supercapacitoare pentru depozitarea rapidă și eliberarea de energie electrică. Supercapacitoarele sunt dispozitive de stocare a energiei, cu densitate mare de energie și capacități de încărcare rapidă și descărcare, utilizate pe scară largă în vehicule hibride, produse electronice și câmpuri de energie regenerabilă. Ca o substanță activă în supercapacitoare, poate stoca și elibera energie electrică prin stocare de încărcare cu strat dublu sau reacții Faraday. În comparație cu condensatorii electrolitici tradiționali, supercapacitoarele folosind 5-bromo 2 de furaldehide ca material activ au avantaje precum o densitate energetică mai mare, o viață de ciclu mai lungă și o mai bună adaptabilitate a mediului.
3. Îmbunătățirea performanței dispozitivelor de stocare a energiei:
De asemenea, poate fi combinat cu alte substanțe active sau materiale cu electrozi pentru a îmbunătăți performanța dispozitivelor de stocare a energiei. De exemplu, prin combinarea 5-bromo 2 de furaldehid cu materiale de electrod, cum ar fi materiale de carbon, polimeri conductori sau alți oxizi de metal, materiale cu electrod de înaltă performanță pot fi preparate. Aceste materiale cu electrozi compuși pot îmbunătăți performanța dispozitivelor de stocare a energiei în ceea ce privește densitatea energetică, densitatea puterii, durata de viață și siguranța.
Trebuie menționat că aplicarea stocării electrochimice a energiei este încă în stadiul de cercetare și sunt necesare verificări experimentale și descoperiri tehnologice pentru aplicații practice. În același timp, este necesară o evaluare suficientă și pentru factori precum siguranța, prietenia mediului și costul de producție în stocarea electrochimică a energiei. În viitor, odată cu aprofundarea cercetării conexe și dezvoltarea tehnologiei, perspectivele de aplicare în domeniul stocării electrochimice a energiei vor fi și mai largi.
5-bromo-2-furfural (număr CAS: 1899-24-7), cunoscut și sub numele de 5-bromo-furfural, 5-bromo-2-zahăr aldehidă, 5-bromo-furan-2-carbaldehidă etc., este un compus organic cu o structură chimică specifică. Formula sa moleculară este C5H3BRO2, cu o greutate moleculară de 174,98. Are proprietăți fizice și chimice unice, cum ar fi un ac maro, cum ar fi aspectul, un anumit punct de topire și o densitate specifică și un indice de refracție. Aceste proprietăți fac ca 5-bromo-2-furfural să aibă o valoare potențială de aplicare în mai multe câmpuri, în special în stocarea electrochimică a energiei.
Istoric și importanța stocării electrochimice a energiei
Depozitarea energiei electrochimice este o tehnologie care transformă energia electrică în energie chimică și o depozitează, apoi transformă energia chimică în energie electrică atunci când este nevoie. Această tehnologie are avantajele eficienței ridicate, protecției mediului și reciclabilității și este în prezent unul dintre hotspoturile în domeniul cercetării energetice. Odată cu creșterea continuă a cererii de energie globală și dezvoltarea rapidă a energiei regenerabile, tehnologia de stocare a energiei electrochimice joacă un rol din ce în ce mai important în domenii precum reglarea rețelei, accesul la energie distribuit și stațiile de încărcare a vehiculelor electrice.
Principiul aplicației 5-bromo-2-furfural în stocarea electrochimică a energiei
Ca un compus organic, grupurile funcționale specifice și proprietățile din structura sa moleculară îl fac potențial valoros pentru stocarea electrochimică a energiei. Mai exact, 5-bromo-2-furfural poate fi modificat chimic sau combinat cu alte materiale pentru a forma materiale de stocare a energiei cu proprietăți electrochimice specifice. Aceste materiale pot suferi reacții reversibile de reducere a oxidării în timpul procesului de încărcare și descărcare, obținând astfel depozitarea și eliberarea de energie electrică.
Pregătirea și optimizarea performanței materialelor de stocare a energiei pe bază de 5-bromo-2-furfural
Optimizarea performanței
(1) Controlul morfologiei:
Prin reglarea condițiilor de preparare, cum ar fi temperatura de reacție, timpul și concentrația reactantă, morfologia și structura materialelor pe bază de 5-bromo-2-fluorofural pot fi controlate. Structurile morfologice specifice pot crește suprafața specifică a materialelor, îmbunătățesc umectabilitatea electrolitului și eficiența transportului ionic, sporind astfel performanța de stocare a energiei.
(2) Modificarea dopajului:
Dopând alte elemente sau compuși în materiale pe bază de 5-bromo-2-fluorofural pentru a-și modifica structura electronică și proprietățile chimice. Dopajul poate introduce noi site -uri active, poate îmbunătăți activitatea redox a materialelor și le poate îmbunătăți stabilitatea și performanța ciclismului.
(3) Design compus:
Materialele de stocare a energiei compozite sunt formate prin combinarea materialelor pe bază de 5-bromo-2-furfural cu alte materiale funcționale, cum ar fi oxizii metalici, materialele de carbon, etc. Materialele compozite pot integra avantajele diferitelor materiale pentru a obține performanțe complementare și optimizate.
Evaluarea performanței electrochimice a materialelor de stocare a energiei pe bază de 5-bromo-2-furfural
Pentru a evalua performanța electrochimică a materialelor de stocare a energiei bazate pe 5-bromo-2-furfural, sunt necesare o serie de teste și analize experimentale. Aceste teste includ testarea voltammetriei ciclice, testarea constantă a descărcării de încărcare a curentului, testarea impedanței de curent alternativ, etc. Prin aceste teste, indicatori cheie, cum ar fi capacitatea specifică, stabilitatea ciclismului și performanța ratei materialului pot fi obținute.
1.. Test de voltammetrie ciclică
Voltammetria ciclică este o metodă de testare electrochimică utilizată frecvent care înregistrează curba variației de curent cu potențial prin scanarea ciclică a electrodului într -un anumit interval potențial. Această metodă de testare poate dezvălui procesul de reacție redox și reversibilitatea materialelor. Pentru materialele de stocare a energiei pe bază de 5-bromo-2-furfural, testarea voltammetriei ciclice poate evalua activitatea și reversibilitatea reacțiilor lor redox, precum și stabilitatea ciclică a materialului.
2.. Test constant de încărcare și descărcare de curent cu curent
Testarea constantă de încărcare și descărcare de curent este procesul de încărcare și descărcare a electrozilor la o anumită densitate de curent și înregistrarea curbei variației potențiale în timp. Această metodă de testare poate obține indicatori cheie, cum ar fi capacitatea specifică și eficiența Coulomb a materialului. Pentru materialele de stocare a energiei bazate pe 5-bromo-2-furfural, testarea constantă a descărcării de sarcină curentă poate evalua performanța lor de stocare a energiei și stabilitatea ciclismului.
3. Test de impedanță AC
Testarea impedanței de curent alternativ este o metodă de măsurare a impedanței electrodului prin aplicarea unui semnal de curent alternativ de amplitudine mică. Această metodă de testare poate obține parametri, cum ar fi rezistența la transfer de sarcină și coeficientul de difuzie ionică a materialului. Pentru materialele de stocare a energiei pe bază de 5-bromo-2-furfural, testarea impedanței de curent alternativ poate evalua performanța transportului ionic și eficiența transferului de sarcină.
Aplicare practică caz de 5-bromo-2-furfural în stocarea electrochimică a energiei
În prezent, unele studii au aplicat 5-bromo-2-furfural sau derivații săi în domeniul stocării electrochimice a energiei. De exemplu, unele studii au sintetizat materiale de carbon cu morfologie și structură specială folosind derivați de biomasă furfural (incluzând analogi de 5-bromo-2-fluorol) ca principală materie primă prin metode chimice specifice. Aceste materiale de carbon prezintă performanțe electrochimice excelente și stabilitate pentru ciclism ca materiale de electrod de stocare a energiei.
Mai exact, unele studii au utilizat reacția de bază Schiff și metoda de carbonizare hidrotermică cu un pas pentru prepararea particulelor de carbon cu morfologie specială folosind furfural ca sursă de carbon. Prin activarea și reglarea chimică a structurii porilor și combinând cu oxizi de metal activi electrochimic, au fost construite diferite materiale de electrod de stocare a energiei pe bază de zinc pe bază de zinc. Aceste materiale au o suprafață specifică ridicată și o structură bogată a porilor, care este favorabilă transportului și depozitării rapide a electroliților. Rezultatele experimentale indică faptul că aceste materiale prezintă o capacitate ridicată, o densitate ridicată de energie/putere și o stabilitate excelentă a ciclismului în supercapacitoarele hibride cu ioni de zinc.
În plus, cercetările au utilizat carbon poros activat „în formă de bayberry” ca purtător pentru a introduce oxid de mangan metalic in situ în timpul sintezei hidrotermice a particulelor de carbon și proiectată și sintetizată și sintetizată particule poroase de carbon acoperite cu MnO2. Acest material compozit, ca material de electrod pozitiv pentru bateriile de mangan de zinc, prezintă o capacitate specifică reversibilă ridicată și o densitate de energie excelentă. După cicluri continue de încărcare și descărcare, poate menține în continuare o capacitate specifică ridicată și eficiență coulombică. Aceste rezultate de cercetare oferă referințe utile și îndrumări pentru aplicarea 5-bromo-2-fluorofural în domeniul stocării electrochimice a energiei.
Următoarea este o metodă de sinteză de laborator pentru5-bromo-2-furaldehidă:
Reacția dintre formaldehidă și brom: HCHO + Br2→ HCOHBR + H2Co2Br
Reacția promovată de acid formic: HCOHBR + H2Co2BR → HCOHBRCO2H + H2O
Hidroxidul de calciu reglează valoarea pH -ului: HCOHBRCO2H + ca (oh)2→ Cabrch=o+co2 + H2 O
Extracția eterului: c5H3Frate2 + C8H10 → C5H3Frate2 · C8H10
Distilarea pentru a elimina eterul: C5H3Frate2 · C8H10 → C5H3Frate2 + C8H10
Pași experimentali:
Cinci ani de precipitații de produse mecanice electronice, produse mature și stabile
După finalizarea reacției de bromare, la sticla de reacție este adăugată acid formic pentru a crește randamentul produsului.
Sub acțiunea acidului formic, soluția de reacție devine treptat maro, ceea ce indică faptul că reacția este în desfășurare. În acest moment, temperatura trebuie menținută la aproximativ 60 de grade C, iar agitarea ar trebui să continue pentru o perioadă de timp pentru a finaliza reacția.
Răciți soluția de reacție la temperatura camerei, adăugați o cantitate adecvată de apă și reglați valoarea pH -ului la alcalină cu hidroxid de calciu.
Filtru pentru a îndepărta sedimentele și a spăla tortul de filtrare cu o cantitate mică de apă. Combinați soluția de filtrat și spălați și extrageți cu eter.
Uscați extractul de eter și distiletul pentru a îndepărta eterul. Reziduul este 5-bromo-2-furaldehide.
Adăugați lent brom la soluția de reacție și controlați temperatura sub 50 de grade C. Observarea soluției de reacție Venind galben indică faptul că reacția a început.
Reacții adverse
5-bromo-2-furanalaldehidă este un compus organic cu o structură chimică specifică, care are anumite aplicații în sinteza chimică, cercetarea farmaceutică și alte domenii. Cu toate acestea, la fel ca multe substanțe chimice, în timp ce aduce comoditate oamenilor, poate avea, de asemenea, efecte adverse asupra sănătății umane și asupra mediului. O înțelegere profundă a reacțiilor adverse ale 5-bromo-2-furanalaldehidei este de mare semnificație pentru utilizarea rațională a acestui compus, protejarea sănătății umane și protejarea mediului ecologic.
Toxicitate acută
Rezultatele experimentelor animale
Experimentele pe animale sunt un mijloc important de studiere a toxicității acute a compușilor. Prin experimente orale, inhalare sau toxicitate de contact cu pielea pe animale experimentale, cum ar fi șoareci și șobolani, se pot observa efecte toxice acute ale 5-bromo-2-furanalaldehidă asupra animalelor. Cercetările au arătat că într -un anumit interval de doză, LD50 oral (LD50) al compusului prezintă o toxicitate acută puternică pentru șoareci. Atunci când șoarecii ingerează o anumită doză de 5-bromo-2-furanalaldehidă, ei vor experimenta o serie de simptome toxice într-o perioadă scurtă de timp, cum ar fi activitatea redusă, lipsa respirației, convulsiile etc., ceea ce poate duce la deces în cazuri severe. Rezultatele experimentale la șobolani sunt, de asemenea, similare, iar datele de toxicitate acută pe căi de expunere diferite oferă referințe importante pentru evaluarea vătămării acute a acestui compus față de oameni.
Simptome de otrăvire
După ingestia orală de 5-bromo-2-furanalaldehidă, animalele pot experimenta mai întâi simptome de iritație gastrointestinală, cum ar fi greață, vărsături, diaree, etc. Acest lucru se datorează efectului iritant direct al compusului asupra mucoasei gastrointestinale. Pe măsură ce doza crește, simptomele intoxicațiilor se vor agrava treptat, afectând sistemul nervos central și determinând animalele să experimenteze simptome precum emoție, neliniște și convulsii, ducând în cele din urmă la moarte din cauza insuficienței respiratorii sau circulatorii. Atunci când sunt expuse prin inhalare, animalele pot prezenta rapid simptome de iritație respiratorie, cum ar fi tuse, șuierăre, dificultăți de respirație, etc. În cazuri severe, poate provoca edem pulmonar și poate pune viața în pericol. Contactul pielii cu concentrații mari de 5-bromo-2-furanalaldehidă poate provoca simptome de iritare a pielii, cum ar fi roșeață, umflare, durere și blistering.
Toxicitate cronică
Efectele expunerii pe termen lung asupra animalelor
Experimentele de expunere pe termen lung folosesc de obicei doze mai mici de 5-bromo-2-furanalaldehidă pentru a infecta animalele, care durează luni sau chiar ani, pentru a-și observa efectele asupra toxicității cronice la animale. Cercetările au descoperit că aportul pe termen lung al unei anumite doze din acest compus poate duce la creșterea în greutate lentă și la creșterea și dezvoltarea împiedicată la animale. Acest lucru se poate datora compușilor care afectează absorbția de nutrienți și procesele metabolice ale animalelor, perturbând funcțiile fiziologice normale.
Efectele expunerii pe termen lung asupra animalelor
În plus, expunerea pe termen lung poate provoca, de asemenea, daune organelor importante, cum ar fi ficatul și rinichii animalelor. Ficatul este principalul organ de detoxifiere al corpului uman. După ce 5-bromo-2-furanalaldehidă intră în corp, cea mai mare parte a acesteia suferă o transformare metabolică în ficat. Acumularea pe termen lung poate provoca degenerarea celulelor hepatice și necroză, ceea ce duce la funcția hepatică anormală. Rinichiul este un organ important pentru excretarea deșeurilor și reglarea echilibrului de lichide. Deteriorarea compușilor la rinichi se poate manifesta ca deteriorarea celulelor epiteliale tubulare renale și scăderea funcției renale.
Speculații privind pericolele potențiale cronice pentru sănătatea umană
Pe baza rezultatelor experimentale pe animale, se poate deduce că expunerea pe termen lung la 5-bromo-2-furanalaldehidă poate reprezenta pericole cronice similare pentru sănătatea umană. În mediul profesional, dacă lucrătorii sunt expuși la aer care conține compusul pentru o lungă perioadă de timp sau intră frecvent în contact cu praful, soluția sa, etc. boli.
Tag-uri populare: 5-bromo-2-furaldehyde CAS 1899-24-7, furnizori, producători, fabrică, en-gros, cumpărare, preț, vrac, de vânzare