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Ortovalerato de trimetila, também conhecido como 1,1,1-trimetoxipentano; Trimetoxipentano. É um líquido incolor com odor estimulante semelhante ao do éter, e normalmente a pureza deve ser maior ou igual a 96,0%. É estável em meios alcalinos e se decompõe em meios ácidos. É um importante intermediário de síntese orgânica amplamente utilizado na produção química. Na indústria farmacêutica, é utilizado como matéria-prima ou intermediário para síntese de medicamentos. Também pode ser utilizado para a produção de especiarias, revestimentos, plásticos e outras indústrias.
Por exemplo, pode servir como fixador ou solvente para especiarias, aumentando a sua estabilidade e durabilidade; Na indústria de revestimentos e plásticos, pode ser usado como plastificante ou modificador para melhorar o desempenho e a processabilidade do produto. Tem efeito estimulante na pele e nas mucosas, portanto devem ser tomadas medidas de proteção adequadas durante o uso, como uso de luvas, óculos e máscaras de proteção. Esta substância é inflamável e deve ser mantida afastada de fontes de fogo e chamas abertas, evitando armazenamento e transporte em altas temperaturas.
Informações adicionais do composto químico:
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Fórmula Química |
C8H18O3 |
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Massa Exata |
162.13 |
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Peso molecular |
162.23 |
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m/z |
162.13 (100.0%), 163.13 (8.7%) |
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Análise Elementar |
C, 59.23; H, 11.18; O, 29.59 |
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Ponto de ebulição |
164-166 graus (aceso.) |
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Densidade |
0,941 g/mL a 25 graus (lit.) |
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Ortovalerato de trimetila,it é um composto orgânico com propriedades químicas únicas e sua fórmula molecular é C ₈ H ₁₈ O3. O seguinte fornece uma análise detalhada de seus usos:
análise química
A análise cromatográfica é uma técnica de separação e análise comumente usada em análises químicas, incluindo cromatografia gasosa (GC) e cromatografia líquida (LC). Devido à sua estrutura química e propriedades únicas, o valproato de trimetila pode ser usado como padrão em análises cromatográficas, para calibração de instrumentos cromatográficos e verificação da precisão e confiabilidade de métodos analíticos. 1, o 1,1-trimetoxipentano possui ponto de ebulição moderado e certo grau de volatilidade, tornando-o adequado como padrão para análises por cromatografia gasosa.
Ao misturar com outros compostos para injeção, a eficiência de separação da coluna cromatográfica, a sensibilidade do detector e a linearidade da resposta podem ser avaliadas. Embora o 1,1,1-trimetoxipentano seja insolúvel em água, ele pode ser dissolvido em solventes orgânicos como álcoois e éteres e, portanto, também pode ser usado como padrão na análise de cromatografia líquida.
Sob cromatografia de fase reversa (RP-HPLC) e outros modos, o valproato de trimetila pode ser efetivamente separado de outros compostos. Quimiometria é uma disciplina que aplica métodos matemáticos, estatísticos e de ciência da computação para processar dados químicos. Em quimiometria, a seleção de compostos modelo é de grande importância para o estabelecimento de modelos matemáticos precisos e a previsão das propriedades dos compostos.
Possui uma estrutura química específica e suas propriedades (como ponto de ebulição, índice de refração, solubilidade, etc.) estão intimamente relacionadas à sua estrutura.
Portanto, o valproato de trimetila pode ser usado como um composto modelo para estudar a relação de propriedades estruturais de compostos orgânicos.
Ao construir um modelo quantitativo de relação de propriedade de estrutura (QSPR), as propriedades de outros compostos semelhantes podem ser previstas. Na análise de calibração multivariada, é necessário selecionar um grupo representativo de compostos como conjunto de calibração. Devido às suas propriedades químicas únicas, o valproato de trimetila pode ser usado como membro do conjunto de calibração para estabelecer modelos de calibração precisos. Isto é de grande importância para a análise de compostos desconhecidos em amostras complexas.
indústria de perfumes
As características únicas de odor do 1,1,1-trimetoxipentano permitem que ele seja utilizado como matéria-prima na mistura de especiarias, adicionando aromas específicos aos produtos condimentados. Por exemplo, em algumas fragrâncias que requerem aroma de éter, o valproato de trimetila pode ser um dos componentes principais. No processo de mistura de especiarias, a intensidade do aroma e as características dos diferentes componentes variam. 1,1,1-trimetoxipentano pode regular o equilíbrio do aroma dos produtos de especiarias através de suas características únicas de odor, tornando o aroma geral mais harmonioso e natural. Alguns ingredientes de especiarias são propensos a perder o aroma durante o processo de volatilização, e a estrutura química do 1,1,1-trimetoxipentano pode ajudar a melhorar a persistência do aroma, permitindo que os produtos de especiarias mantenham a sua fragrância por um longo período de tempo durante o uso.
O fixador de fragrâncias é um aditivo comumente usado na indústria de especiarias, cuja principal função é retardar a taxa de volatilização das especiarias e prolongar a duração da fragrância. 1,1,1-trimetoxipentano pode ter um certo efeito fixador de fragrância devido à sua estrutura química e propriedades físicas. Pode reduzir a taxa de volatilização das especiarias, formando interações intermoleculares com outros componentes das especiarias, tornando o aroma mais duradouro. Em formulações de especiarias, os fixadores muitas vezes não são usados sozinhos, mas em sinergia com outros fixadores ou ingredientes de especiarias. 1, o 1,1-trimetoxipentano pode ser usado em combinação com outros fixadores de fragrâncias (como muscona, benzoato de benzila, etc.) para aumentar ainda mais o efeito da fragrância por meio de efeitos sinérgicos.
No processo de produção de especiarias, muitos ingredientes de especiarias são líquidos sólidos ou de alta viscosidade que requerem solventes para dissolvê-los ou diluí-los em uma forma adequada para uso.Ortovalerato de trimetilapode ser usado como solvente de fragrância devido à sua solubilidade em solventes orgânicos, como álcoois e éteres. Pode dissolver ou diluir certos ingredientes de especiarias insolúveis, tornando-os mais fáceis de processar e usar. Alguns ingredientes de especiarias são propensos a reações químicas ou decomposição em solventes específicos, levando a uma diminuição na qualidade das especiarias. Quando o 1,1,1-trimetoxipentano é usado como solvente, pode ajudar a melhorar a estabilidade das fragrâncias, reduzir a ocorrência de reações químicas e, assim, prolongar a vida útil das fragrâncias.
Com a diversificação da procura dos consumidores por produtos de especiarias, o desenvolvimento de novas especiarias tornou-se uma direção importante para a indústria de especiarias. As características únicas de odor do valproato de trimetila oferecem novas possibilidades para o desenvolvimento de novas fragrâncias. Ao combinar e misturar com outros ingredientes de especiarias, podem ser criados novos produtos de especiarias com novos aromas. A aplicação do 1,1,1-trimetoxipentano não se limita ao campo tradicional de especiarias, mas também pode ser expandida para outras áreas relacionadas, como produtos químicos diários, aditivos alimentares, etc. Nesses campos, o 1,1,1-trimetoxipentano pode ser usado como ingrediente aromatizante ou solvente para adicionar aromas específicos ou melhorar o desempenho do produto.
Revestimentos e plásticos
A resina é uma substância formadora de filme-chave em formulações de revestimentos.. 1,1-O trimetoxipentano, devido à sua boa solubilidade, pode ser usado como solvente para dissolver certas resinas, como resinas alquídicas, resinas acrílicas, etc. Isso ajuda a melhorar o desempenho de construção do revestimento, facilitando sua aplicação e nivelamento. A viscosidade dos revestimentos tem um impacto significativo no desempenho de construção e na qualidade de formação de filme. 1. O 1,1-trimetoxipentano pode ser usado como solvente para ajustar a viscosidade dos revestimentos, ajustando seu conteúdo no revestimento.
Quando for necessário reduzir a viscosidade do revestimento, a quantidade de valproato de trimetila pode ser aumentada; Pelo contrário, reduza a sua dosagem. O plastificante é um aditivo que pode aumentar a flexibilidade dos materiais. A adição de 1,1,1-trimetoxipentano como plastificante em revestimentos pode melhorar sua flexibilidade, tornando o revestimento mais macio e resistente a impactos. Isto é de grande importância para certas aplicações de revestimento que exigem alta flexibilidade, como tinta automotiva, tinta para móveis, etc. . 1, o 1,1-trimetoxipentano como plastificante também pode melhorar a adesão dos revestimentos aos substratos. Pode fazer com que o revestimento tenha melhor contato e ligação com a superfície do substrato, aumentando assim a adesão e durabilidade do revestimento.
1,1,1-trimetoxipentano também pode ser usado como modificador para melhorar o desempenho de revestimentos. Por exemplo, pode introduzir novos grupos funcionais ou alterar a estrutura molecular do revestimento reagindo quimicamente com outros componentes do revestimento, dotando assim o revestimento de novas propriedades, tais como resistência à água, resistência às intempéries, resistência química, etc. Ao utilizar o efeito de modificação do 1,1,1-trimetoxipentano, novos revestimentos com propriedades especiais também podem ser desenvolvidos. Por exemplo, revestimentos com função de autocura e propriedades antibacterianas podem ser desenvolvidos para atender às necessidades de diferentes campos.. 1,1,1-trimetoxipentano também pode ser usado como intermediário de reação na síntese de plásticos.
Por exemplo, no processo de síntese de certos plásticos, o valproato de trimetila pode sofrer reações de polimerização com outros monômeros para formar polímeros com estruturas e propriedades específicas. Este polímero pode ser utilizado como substrato ou aditivo para plásticos para produzir produtos plásticos com propriedades especiais. Além de participar da síntese de plásticos,Ortovalerato de trimetilatambém pode ser usado para modificação de plástico. Pode introduzir novos grupos funcionais ou alterar a estrutura molecular dos plásticos, reagindo quimicamente com outros componentes dos plásticos, dotando assim os plásticos de novas propriedades. Por exemplo, pode melhorar a resistência às intempéries, resistência química, resistência mecânica e outras propriedades dos plásticos.
Ortovalerato de trimetilaé um líquido transparente incolor com um odor ligeiramente irritante semelhante ao dos éteres. Suas propriedades químicas são determinadas principalmente pelas estruturas do grupo éster (-COOCH₃) e do grupo terc-butoxi (-C(OCH₃)₃). É estável em meios alcalinos e decompõe-se facilmente em condições ácidas. Esta característica o torna de valor único em síntese orgânica e aplicações industriais.
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O ortovalerato de trimetila é um líquido à temperatura ambiente. Seu ponto de ebulição varia de 159 a 166 graus, com densidade de aproximadamente 0,941 g/cm³ a 25 graus. O ponto de inflamação é de 41-42 graus, tornando-o um líquido inflamável. Sua baixa densidade e ponto de ebulição moderado facilitam o manuseio durante processos de destilação e recuperação de solventes. Este composto é estável a álcalis e pode ser armazenado por muito tempo em ambiente alcalino (como solução de hidróxido de sódio) sem decomposição. No entanto, em condições ácidas (como ácido clorídrico, ácido sulfúrico), a ligação éster irá hidrolisar rapidamente, gerando ácido valérico (CH₃CH₂CH₂CH₂COOH) e metanol (CH₃OH), conforme mostrado na equação de reação: CH₃CH₂CH₂CH₂C(OCH₃)₃ + 3HCl → CH₃CH₂CH₂CH₂COOH + 3CH₃OH + HCl
Esta propriedade de decomposição torna necessário utilizá-lo com cautela em reações catalíticas ácidas, ao mesmo tempo que fornece condições de hidrólise controláveis para vias sintéticas específicas.
O ortovalerato de trimetila é insolúvel em água, mas pode ser completamente dissolvido em solventes orgânicos, como álcoois (como etanol e metanol), éteres (como éter etílico), cetonas (como acetona), etc. Sua solubilidade o torna um excelente solvente em síntese orgânica, especialmente adequado para sistemas de reação que requerem um ambiente não-polar. Por exemplo, na síntese de intermediários medicamentosos, pode ser utilizado como meio de reação para promover a dissolução de substratos hidrofóbicos, melhorando assim a eficiência da reação. Além disso, sua baixa toxicidade e boa volatilidade (com ponto de ebulição moderado) fazem dele uma alternativa de solvente ecologicamente correta aos tradicionais compostos orgânicos altamente{4}voláteis (VOCs) em áreas como revestimentos e tintas.
Reação de troca de éster: O grupo éster do ortovalerato de trimetila pode participar de reações de troca de éster, reagindo com álcoois (como o etanol) sob a catálise de ácidos ou bases para formar outros compostos de éster de ácido pentanóico. Esta reação é particularmente importante na síntese de fragrâncias, por exemplo, ao reagir com álcool benzílico, pode-se preparar éster benzílico de ácido pentanóico com aroma frutado.
Reação de Redução: Sob a ação de agentes redutores como o hidrogenalumínio-lítio (LiAlH₄), o grupo éster pode ser reduzido a um grupo álcool, gerando 1,1,1-trimetoxipentanol, e reações posteriores podem sintetizar vários derivados.
Síntese de intermediários de medicamentos: como intermediário chave, o ortovalerato de trimetila pode ser usado para sintetizar medicamentos anti-epilépticos, anti-depressivos, etc. Por exemplo, por condensação com compostos amino, uma estrutura heterocíclica biologicamente ativa pode ser construída.
Fragrâncias e Aromatizantes: Seu aroma doce e frutado (semelhante ao de maçã ou pêra) o torna um substituto natural de fragrâncias nas indústrias alimentícia e cosmética. Ao controlar o grau de hidrólise, a intensidade do aroma pode ser ajustada para atender às necessidades dos diferentes produtos.
O ortovalerato de trimetila é classificado como um líquido inflamável (H226). Seu vapor misturado ao ar pode formar uma mistura explosiva e é propenso à combustão quando exposto ao fogo, altas temperaturas ou oxidantes. Durante a operação, é necessário evitar rigorosamente fontes de fogo e deve ser mantida uma boa ventilação. Além disso, apresenta irritação na pele e mucosas (H315), e o contato pode causar vermelhidão ou reações alérgicas, por isso deve-se usar luvas e óculos de proteção. Embora sua toxicidade seja inferior à de muitos solventes tradicionais, a exposição-de longo prazo ainda pode sobrecarregar o fígado e os rins e deve ser usado em laboratórios ou ambientes industriais que atendam aos padrões de segurança.
O ortovalerato de trimetila pode ser lentamente degradado por microorganismos no ambiente natural, gerando, em última análise, dióxido de carbono e água. No entanto, a taxa de degradação é significativamente afetada pelo valor do pH e pela temperatura. Em solos ácidos, a taxa de decomposição aumenta e podem ser libertados produtos intermédios, como o metanol, o que requer atenção ao potencial impacto nos organismos aquáticos. Como solvente, sua baixa volatilidade e boa biodegradabilidade atendem aos princípios da química verde, principalmente na substituição de solventes clorados e derivados de benzeno. No entanto, o uso-em larga escala ainda requer o estabelecimento de um sistema completo de reciclagem e descarte para reduzir as emissões ambientais.
Exploração inicial e primeira síntese (1946)
A primeira síntese e relatório sistemático do ortovalerato de trimetila (CAS: 13820-09-2) remonta a 1946. O químico americano SM McElvain e sua equipe de pesquisa publicaram um estudo noJornal da Sociedade Química Americana, no qual o composto foi preparado com sucesso a partir de valeronitrila como principal matéria-prima por meio de alcoólise. Sua estrutura foi identificada inequivocamente como 1,1,1-trimetoxipentano. Essa conquista representou uma expansão importante na pesquisa sintética de compostos ortoésteres, preencheu a lacuna na síntese de ortoésteres de alquiltrimetila de cadeia longa e lançou as bases para suas aplicações subsequentes em síntese orgânica.
Otimização de Métodos Sintéticos e Expansão de Aplicações (1978)
Em 1978, o grupo de pesquisa liderado por JW Scheeren publicou um processo sintético melhorado na revistaSíntese. Ao otimizar as condições de reação e os sistemas catalíticos, a eficiência de síntese e a pureza do ortovalerato de trimetila foram significativamente melhoradas. Esse método simplificou o procedimento de operação e reduziu a formação de subprodutos, promovendo sua transição da síntese em-escala laboratorial para a preparação em-grande escala. Com o avanço da tecnologia de síntese orgânica, o ortovalerato de trimetila tornou-se gradualmente um intermediário chave em produtos farmacêuticos, fragrâncias e outros campos devido à sua estrutura ortoéster estável. Sua descoberta e história sintética também se tornaram uma parte importante da pesquisa sobre compostos ortoésteres.
Perguntas frequentes
Para que é utilizado o ortobenzoato de trimetila?
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Ortobenzoato de trimetila é um reagenteusado na síntese de quinazolinas. Também utilizado na preparação do nintedanibe (N478290), utilizado no tratamento da fibrose pulmonar idiopática. Também inibe o processo de formação de vasos sanguíneos que podem ser usados para auxiliar na terapia do câncer.
Para que é utilizado o ortoacetato de trimetila?
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Usado principalmente comointermediário químico de produtos químicos farmacêuticos e agrícolas. Usado para compostos intermediários médicos de vitamina B1, vitamina A1 e sulfanilamida. Utilizado na indústria de corantes e especiarias, medicina, produtos químicos agrícolas e como aditivos de tintas.
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