3, 4- acide pyridinedidicarboxyliqueest un solide incolore à légèrement jaune, généralement sous la forme de cristaux ou de poudres . Son numéro CAS est 490-11-9, avec la formule moléculaire C7H5NO 4., il peut également être dissous dans une solution avec des solvants organiques {6} La structure appartient au système monoclinique . Ses paramètres de réseau peuvent être déterminés par des méthodes telles que la diffraction des rayons X . ayant deux groupes carboxyle, il peut se dissocier pour produire des ions hydrogène et réguler le pH en solution . La bande optique est liée à leur structure . It a une bande d'absorption dans la bande ultraviole et peut être caractérisé sur la base du spectre d'absorption . Les propriétés thermiques peuvent être caractérisées par des techniques telles que l'analyse thermogravimétrique (TGA) . pendant le processus de chauffage, il peut sous-consommer la décomposition, la déshydratation, ou d'autres réactions . usages communs dans les agents de complexation métallique, mais mais ces applications démontrent leur importance dans les catalistes, à des utilisations courantes dans les agents de complexation métal sondes, matériaux électrochimiques et polymères de coordination des métaux .
Formule chimique |
C7H5NO4 |
Masse exacte |
167 |
Poids moléculaire |
167 |
m/z |
167 (100.0%), 168 (7.6%) |
Analyse élémentaire |
C, 50.31; H, 3.02; N, 8.38; O, 38.29 |
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3, 4- acide pyridinedidicarboxylique, en tant que réactif de détermination des ions en cuivre, possède un large éventail d'applications en analyse chimique, surveillance environnementale, science des matériaux, biomédicaux et autres domaines .
1. dans le domaine de l'analyse chimique
Dans le domaine de l'analyse chimique, il est largement utilisé pour la détermination quantitative des ions cuivre en raison de sa capacité à former des complexes stables avec des ions de cuivre . Cette méthode de mesure a les avantages d'un fonctionnement facile, d'une sensibilité élevée et d'une bonne sélectivité, et est l'une des méthodes couramment utilisées dans l'analyse chimique ., et est l'une des méthodes courantes dans l'analyse chimique .
(1) Analyse quantitative:
En mesurant l'intensité des couleurs (comme l'absorbance) du complexe formé entre la substance et les ions cuivre, l'analyse quantitative des ions de cuivre peut être obtenue . Cette méthode est applicable à divers échantillons contenant du cuivre, notamment des solutions aqueuses, des échantillons solides et des échantillons biologiques .
(2) Recherche de la cinétique:
The study of complexation reaction kinetics with copper ions is also an important direction in the field of chemical analysis. By studying parameters such as reaction rate and reaction mechanism, we can gain a deeper understanding of the intrinsic laws of complexation reactions and provide theoretical basis for optimizing measurement methods.
2. Champ de surveillance environnementale
Dans le domaine de la surveillance environnementale, le contenu des ions cuivre est l'un des indicateurs importants pour évaluer le degré de pollution des milieux environnementaux tels que l'eau et le sol . comme réactif de détermination des ions de cuivre, il a les utilisations suivantes dans la surveillance environnementale:
(1) Surveillance de l'eau:
En l'utilisant pour mesurer la teneur en ions en cuivre dans les plans d'eau, le degré de pollution de l'eau peut être évalué, fournissant une base scientifique pour la protection et la gestion des ressources en eau . en même temps, cette méthode peut également être utilisée pour surveiller la teneur en ions de cuivre dans les eaux usées industrielles, les eaux usées intérieures et d'autres sources de décharge pour prévenir la pollution de l'environnement ., les eaux usées intérieures et les sources de décharge pour prévenir la pollution environnementale ., les eaux usées intérieures et les autres sources de décharge pour prévenir la pollution environnementale ., les eaux usées intérieures et les autres sources de décharge pour prévenir la pollution environnementale ., les eaux usées intérieures et les autres sources de décharge pour prévenir la pollution de l'environnement .
(2) Surveillance du sol:
La teneur en ions en cuivre dans le sol est également un indicateur important pour évaluer le degré de pollution du sol . en mesurant la teneur en ions cuivre dans le sol, le statut de pollution du sol peut être compris, fournissant un support de données pour l'assainissement du sol et le traitement . comme une réagsivité de détermination des ions de cuivre, elle a également une vaste perspective d'application dans la surveillance des sols {{2}.
3. Field de science des matériaux
Dans le domaine de la science des matériaux, les ions cuivre jouent un rôle important dans la corrosion des matériaux métalliques, la préparation des catalyseurs et la synthèse de nouveaux matériaux . En tant que réactif de détermination des ions de cuivre, il a les utilisations suivantes en science des matériaux:
(1) Recherche de corrosion:
En mesurant la teneur en ions en cuivre à la surface des matériaux métalliques ou dans des solutions, le degré de corrosion des matériaux peut être évalué, fournissant un support de données pour le traitement anti-corrosion des matériaux . comme réactif de détermination des ions de cuivre, il a une valeur d'application importante dans la recherche sur la corrosion .
(2) Préparation du catalyseur:
Copper ions are often used as active components or additives in the preparation process of catalysts. By measuring the copper ion content in the catalyst, the composition and performance of the catalyst can be understood, providing guidance for the optimization and modification of the catalyst. As a copper ion determination reagent, it also has broad application prospects in the field of catalyst préparation .
4. champ biomédical
Dans le domaine biomédical, les ions cuivre jouent des fonctions physiologiques importantes dans les organismes, tels que la participation aux réactions catalytiques enzymatiques et le maintien de la fonction normale du système nerveux . Organismes . En tant que réactif de détermination des ions de cuivre, il a les utilisations suivantes dans le champ biomédical:
(1) test sanguin:
En mesurant la teneur en ions en cuivre dans le sang, le statut de métabolisme du cuivre du corps humain peut être évalué, fournissant un support de données pour le diagnostic et le traitement des troubles du métabolisme du cuivre .
(2) Analyse des échantillons organisationnels:
Dans la recherche biomédicale, il est souvent nécessaire d'analyser la teneur en ions cuivre dans des échantillons de tissus pour comprendre leur distribution et leur métabolisme dans l'organisme . comme réactif de détermination des ions de cuivre, il peut être utilisé pour la détermination de la teneur en ions cuivrés dans les échantillons de tissus, fournissant un support de données important pour la recherche biomédicale .
Domaine de recherche de la chimie supramoléculaire
Les deux groupes carboxyles en 3, 4-} molécule PDCA contiennent des atomes d'oxygène, et l'atome d'azote sur le cycle de pyridine a également des électrons de paire solitaire, qui peuvent agir comme des donneurs d'électrons pour former des liaisons de coordination avec des ions métalliques . en sélectionnant des ions métalliques appropriés, Construit . Dans cette étude, BACL ₂ · 2H ₂ O et LIGAND 3, 4- L'acide pyridinoïque a réagi dans des conditions solvothermales pour former le complexe [BA ₂ (PDC) ₂ (H ₂ O) ∝] ₙ (H ₂ PDC =3, {{8} Acid) . Les cristaux générés ont été caractérisés par une radiographie monocristalline, une analyse élémentaire et un ft-ir ., les résultats ont montré que BA ¹ et BA ² ont adopté les configurations géométriques d'un prisme carré à huit coordonnées Ligand de ponts à dentés reliant quatre atomes BA (II) différents pour former une structure de réseau bidimensionnelle, et OH ...} n liaisons hydrogène lié le réseau bidimensionnel ensemble pour former une structure tridimensionnelle . Ce système supramoléculaire organique métallique n'a pas seulement une structure unique, mais présente également des fluorescences et des fluxions de bien Matériaux fluorescents et matériaux optiques .

Participer au processus d'auto-assemblage supramoléculaire

L'auto-assemblage supramoléculaire fait référence au processus dans lequel les molécules forment spontanément des structures ordonnées à travers des interactions non covalentes . Les anneaux carboxyle et pyridine dans 3, 4- PDCA molécules peuvent s'assembler avec d'autres molécules par des interactions non covalents telles que les obligations hydrrogènes et π-π interactions. For example, carboxyl groups can form hydrogen bonds, and pyridine rings can undergo π - π stacking interactions, which together drive the self-assembly of molecules into supramolecular aggregates with specific structures and functions. These supramolecular structures have significant potential for applications in nanomaterials, drug controlled release, sensors, and D'autres champs . Par exemple, les nanofils formés par l'auto-assemblage peuvent être utilisés comme éléments constitutifs de nano appareils électroniques, les nanotubes peuvent être utilisés pour la livraison de médicaments et la séparation moléculaire, et le gel peut être utilisé comme matériaux intelligents pour les systèmes de libération de médicaments . et peut être régulé par l'auto-assemblage supramoléculaire est un simple et réversible et un processus supramoléculaire Traitement en solution ou stimuli externes tels que la température, le pH, la lumière, etc. . pour contrôler les propriétés du processus d'auto-assemblage et de la structure supramoléculaire . Le PDCA supramoléculaire impliquant 3, 4- PDCA fournit une méthode simple et efficace pour préparer de nouveaux matériaux fonctionnels .
La méthode de synthèse spécifique de3, 4- acide pyridinedidicarboxylique:
(1) Put 750 g (5.55 mol) of concentrated sulfuric acid and 1.4 g (0.175 mol) of selenium powder into a four-neck flask and heat it. The flask is equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping cylinder and a large gas outlet Tube . (4 . 08 mol) de solution d'isoquinoline avec 129 .} 2 g (1 mol) après refroidissement à température ambiante se combiner avec l'acide sulfurique, goutte tuyau et sont extraits à l'aide d'une pompe à jet d'eau à travers un entonnoir placé au-dessus de . Après environ 2 l / 2 heures, la solution entière a été ajoutée goutte à goutte et la température a été maintenue entre 270 - 280 pour une heure supplémentaire. Après avoir refroidi le mélange à température ambiante, ajoutez 400 ml d'eau, ajoutez 5 g de charbon activé et faites cuire quelques minutes. Le sélénium et le carbone activé ont été filtrés et la solution de jaune orange refroidi a été soigneusement ajustée à pH 1,5 avec de l'ammoniac concentré. Après avoir été debout pendant plusieurs heures, l'acide cinchoméronique précipité (I) a été filtré et lavé avec de l'eau pour obtenir de l'acide pyridinedinedicarboxylique 3 4-. Rendement: 132,6 g (79,5% de la théorie). Rendement: 100 g (60,0% de la théorie). Le point de fusion est 255-257 degré.
(2) Un flacon à quatre colmes 1- litre équipé d'un entonnoir de baisse, d'un agitateur mécanique, d'un thermomètre, d'un entonnoir en tissu avec du papier de verre et d'une pompe à jet d'eau pour induire l'inhalation gazeuse . 1.68 g de sélénium noir, une solution jaune presque ml {. H2SO4, une solution jaune presque claire {8} puis, alors, 218, une solution jaune presque claire, une solution jaune presque claire}} puis, puis, 218 g isoquinoline (1 . 68 mol) a été ajouté goutte à goutte à 925 g Con 2 . 35 g de sélénium noir a été dissous dans 1260 g con . remuer H2SO4 à 270 degrés . Après une solution jaune claire, la température a été augmentée à 280 degrés, et dans 2 .} 5 heures, la solution de sulfate d'isoquinoline a été ajoutée, le liquide a réduit la base de sulfate d'isoquinoline Inchangé, et la température interne ne doit pas être inférieure à 265 degrés (sauvegarde Bunsen) . Après l'addition, le volume de solvant a été réduit à environ 500 ml en remuant à 270-280 degrés pendant 1,25 h, puis le mélange a été laissé refroidir à température ambiante et le liquide brun a été agité en 660 ml. Ajouter 10 grammes de carbone activé à la solution obtenue et le chauffer à 80 degrés; Une fois le carbone activé extrait, ajoutez de l'ammoniac concentré à la solution clarifiée pour ajuster le pH en 1.5-2, conservez-le dans le réfrigérateur pendant 10 heures, filtrez les cristaux brun clair et suspendez-le dans 500 ml d'eau distillée froide, filtrez à nouveau avec une succursale. L'acide résultant a été séché dans un four de convection à 110 degrés. Enfin,3, 4- acide pyridinedidicarboxyliqueest obtenu .
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