Benziltrietilammonium klorida, juga dikenal sebagai triethylbenzylammonium klorida (TEBAC), adalah garam amonium kuaterner yang biasa digunakan dalam berbagai aplikasi industri dan penelitian. Hal ini ditandai dengan sifat kationiknya, menampilkan atom nitrogen bermuatan positif yang dikelilingi oleh tiga gugus etil dan gugus benzil. Struktur unik ini memberikan TEBAC kelarutan yang sangat baik dalam air dan pelarut organik, menjadikannya reagen serbaguna.
Dalam industri kimia, TEBAC berfungsi sebagai katalis transfer fasa, memfasilitasi reaksi antara senyawa yang biasanya tidak larut dalam pelarut masing-masing. Sifat ini telah digunakan secara luas dalam sintesis obat-obatan, bahan kimia pertanian, dan bahan kimia lainnya, yang meningkatkan efisiensi reaksi dan hasil produk.
Selain itu, TEBAC menunjukkan sifat aktif-permukaan yang kuat, menjadikannya komponen berharga dalam deterjen, pengemulsi, dan surfaktan. Kemampuannya untuk menurunkan tegangan permukaan air memungkinkan terjadinya pembasahan, penetrasi, dan dispersi berbagai zat dengan lebih baik.
Di bidang biologi, TEBAC telah digunakan sebagai pengawet dan antiseptik karena efek bakterisida dan fungisidanya. Namun, penggunaannya dalam aplikasi tersebut terbatas karena potensi masalah toksisitas.
|
|
|
|
Rumus Kimia |
C13H22ClN |
|
Massa Tepat |
227.14 |
|
Berat Molekul |
227.78 |
|
m/z |
227.14 (100.0%), 229.14 (32.0%), 228.15 (14.1%), 230.14 (4.5%) |
|
Analisis Unsur |
C, 68,55; H, 9,74; Kl, 15,56; N, 6.15 |
Benziltrietilammonium klorida(TEBAC, nomor CAS 56-37-1) adalah senyawa garam amonium kuaterner dengan rumus molekul C ₁ ∝ H ₂ ClN. Struktur amfifilik oleofilik hidrofiliknya yang unik membuatnya dapat diterapkan secara luas dalam sintesis organik, ilmu material, tata kelola lingkungan, dan produksi industri.
Fungsi inti: "Efek penghubung" dari katalisis transfer fasa
Fungsi intinya terletak pada kemampuannya untuk berfungsi sebagai Phase Transfer Catalyst (PTC). Dalam reaksi dua-fasa cair-cair atau padat-cair, anion (seperti CN ⁻, OH ⁻) biasanya terbatas pada fase air, sedangkan reaktan organik ada dalam fase organik, sehingga menghasilkan laju reaksi yang sangat rendah. Melalui benzil (gugus lipofilik) dan trietilammonium (gugus hidrofilik) dalam struktur garam amonium kuaternernya, ia dapat "membawa" anion dari fase air ke fase organik, sehingga meningkatkan efisiensi reaksi secara signifikan.
Kasus umum:
Sintesis Williamson eter: Dalam reaksi eterifikasi antara benzil eter dan hidrokarbon terhalogenasi, laju reaksi dapat ditingkatkan lebih dari 10 kali lipat, dan hasil produk dapat mencapai lebih dari 95%.
Persiapan antibiotik antara: Dalam reaksi alkilasi N-turunan penisilin, efek katalitiknya mengurangi suhu reaksi dari 120 derajat menjadi 80 derajat , mempersingkat waktu reaksi sebesar 50%, dan menghindari terbentuknya-produk sampingan.
Aplikasi industri: Cakupan rantai penuh dari laboratorium hingga lini produksi
1. Sintesis organik: "kunci utama" reaksi katalitik
Banyak digunakan dalam sintesis organik, mencakup jenis reaksi utama seperti alkilasi, substitusi nukleofilik, oksidasi-reduksi, dan kondensasi:
Reaksi alkilasi: termasuk alkilasi C-(seperti alkilasi alkohol dengan hidrokarbon terhalogenasi), alkilasi O-(eterifikasi), alkilasi N-(alkilasi amina), dan alkilasi S-(alkilasi tiol). Misalnya, dalam sintesis rempah-rempah, ia mengkatalisis reaksi eterifikasi benzil eter dan bromoetana, sehingga menghasilkan kemurnian produk sebesar 99%.
Reaksi substitusi nukleofilik, seperti reaksi substitusi - CN dan - F, mengurangi energi aktivasi reaksi dengan menstabilkan keadaan transisi. Misalnya, dalam sintesis asam fluorobenzoat, hasil reaksi meningkat dari 60% menjadi 92%.
Reaksi redoks: Sebagai katalis laten, mengaktifkan reaksi ikatan silang sistem epoksi/anhidrida pada suhu 60-80 derajat, cocok untuk pengawetan bahan kemasan elektronik pada suhu rendah.
Reaksi kondensasi: Dalam kondensasi Darzen (persiapan turunan epoksi propana) dan sintesis Wittig Hormar (pembangunan ikatan rangkap karbon), efek katalitiknya membuat kondisi reaksi lebih ringan dan selektivitas produk lebih tinggi.
2. Ilmu Material: Aditif Fungsional untuk Material Berkinerja Tinggi
Penerapan di bidang material berfokus pada modifikasi fungsional:
Polimerisasi polimer: Sebagai akselerator pengawetan, dapat mengatur kepadatan ikatan silang resin epoksi, meningkatkan ketahanan panas dan kekuatan mekanik material. Misalnya, pada bahan kemasan elektronik, ini meningkatkan suhu transisi gelas (Tg) bahan sebesar 15 derajat dan mencapai kuat tekan 0,2 MPa.
Ionic liquid synthesis: High temperature stable ionic liquids (>300 derajat ) dibuat dengan mereaksikan litium bis (trifluoromethanesulfonyl) imida (LiTFSI) untuk digunakan sebagai elektrolit dalam perangkat penyimpanan energi, sehingga secara signifikan meningkatkan stabilitas siklus baterai.
Bahan isolasi termal: sebagai bahan pembusa dalam busa poliuretan, konduktivitas termal bahan dikurangi menjadi 0,02 W/(m · K) dengan mengontrol distribusi ukuran pori (ukuran pori rata-rata 50 μm), dengan tetap menjaga karakteristik ringan (kepadatan 0,03 g/cm ³).
3. Tata kelola lingkungan: sebuah “solusi hijau” untuk pengendalian polusi
Penerapannya di bidang lingkungan tercermin dalam pengolahan air dan remediasi tanah:
Pengolahan air: Sebagai flokulan,benziltrietilammonium kloridamenghilangkan padatan tersuspensi (seperti ion logam berat dan polutan organik) dalam air melalui netralisasi muatan. Pada pengolahan air limbah pencetakan dan pencelupan, tingkat penyisihan COD mencapai 85%.
Remediasi tanah: Sebagai penstabil tanah liat, dapat menghambat perluasan hidrasi formasi serpih. Dalam uji ekstraksi gas serpih Sinopec, hal ini mengurangi kehilangan filtrasi cairan pengeboran sebesar 40% dan secara signifikan meningkatkan stabilitas lubang sumur.
Inhibitor korosi: Dikombinasikan dengan tiourea dalam larutan pembersih asam untuk menghambat penggetasan hidrogen selama pengawetan baja, mengurangi laju korosi hingga 0,01 mm/tahun.
4. Produksi industri: sebuah "peningkat efisiensi" untuk optimalisasi proses
Mengoptimalkan aliran proses dalam produksi industri untuk mencapai pengurangan biaya dan peningkatan efisiensi:
Proses pelapisan listrik: Sebagai aditif untuk meningkatkan kualitas pelapisan, keseragaman pelapisan ditingkatkan sebesar 30% dan porositas dikurangi menjadi 0,5% pada pelapisan listrik paduan seng-nikel.
Industri kertas: Sebagai bahan pengatur ukuran, ini meningkatkan ketahanan kertas terhadap air, mengurangi tingkat penyerapan air dari 15% menjadi 5%, sekaligus meningkatkan kemampuan cetaknya.
Industri tekstil: Sebagai bahan pembersih kerak, menghilangkan kotoran permukaan kain, meningkatkan warna putih sebesar 10%, dan membuat tangan terasa lebih lembut dalam perawatan awal kain katun.
Penelitian perbatasan: aplikasi terobosan di bidang-bidang baru
1. Sektor energi: "Katalis inovasi" untuk teknologi baterai
Sebagai aditif elektrolit, dapat mengatur struktur permukaan elektroda negatif logam seng dan menghambat pertumbuhan dendrit. Penelitian telah menunjukkan bahwa pada baterai seng simetris, hal ini memungkinkan elektrolit mencapai siklus stabil selama 9000 jam dan tingkat retensi kapasitas sebesar 90%, memberikan dukungan teknis utama untuk pengembangan baterai berbasis seng dengan keamanan tinggi.
2. Biofarmasi: "Regulator stereoselektif" untuk reaksi yang dikatalisis enzim
Dalam reaksi enzimatik non-berair, dengan mengubah lingkungan mikro enzim, enansioselektivitas lipase ditingkatkan (nilai ee meningkat menjadi 99%). Misalnya, dalam sintesis obat kiral, kemurnian optiknya mencapai 99,5%, memenuhi standar tingkat farmasi.
3. Kimia ramah lingkungan: "tolok ukur penelitian dan pengembangan" untuk alternatif dengan toksisitas rendah
Meskipun benzil trietilammonium klorida beracun bagi organisme akuatik (EC50=5 mg/L), aktivitas katalitiknya tetap menjadi tolok ukur industri. Penelitian saat ini berfokus pada pengembangan garam amonium kuaterner kolin dengan toksisitas rendah (seperti kolin klorida) sebagai alternatif, namun stabilitas alternatif tersebut dalam reaksi suhu-tinggi masih perlu dioptimalkan.
Benziltrietilammonium klorida(TEBAC), dengan rumus kimia C13H22ClN, memiliki sejarah eksplorasi ilmiah yang kaya. Awalnya disintesis pada pertengahan-abad ke-20, TEBAC dengan cepat mendapatkan perhatian karena keserbagunaannya sebagai katalis alkilasi dan transfer fasa. Kemampuan uniknya untuk meningkatkan reaksi kimia, khususnya dalam sintesis siklopropana tersubstitusi multi melalui adisi Michael, menjadikannya alat yang sangat berharga dalam kimia organik.
Penelitian tentang TEBAC telah mengalami kemajuan yang signifikan, dengan fokus pada optimalisasi kondisi sintesis dan eksplorasi aplikasi baru. Studi awal berkonsentrasi pada memaksimalkan hasil melalui variasi rasio reaktan, pelarut, dan suhu reaksi. Kemajuan terkini telah mengarah pada pengembangan metode produksi-yang hemat biaya dan ramah lingkungan, yang memastikan aksesibilitas dan keberlanjutan TEBAC.
Ke depan, penelitian tentang TEBAC siap untuk diperluas ke beberapa arah yang menarik. Pertama, terdapat peningkatan minat untuk memahami mekanisme kerjanya pada tingkat molekuler, yang dapat mengarah pada desain katalis yang lebih efisien. Kedua, potensi TEBAC sebagai katalis dalam proses kimia ramah lingkungan, seperti proses yang menggunakan bahan baku terbarukan atau dalam kondisi ringan, sedang diselidiki secara aktif. Terakhir, eksplorasi sifat antimikroba dan biosidal TEBAC membuka jalan untuk penerapannya dalam perawatan kesehatan dan disinfeksi lingkungan.
Tag populer: benzyltriethylammonium klorida cas 56-37-1, pemasok, produsen, pabrik, grosir, beli, harga, massal, untuk dijual