Guanidin-Hydrochlorid: Eigenschaften, Anwendungen und Synthesemethoden

1. Chemisch Properties

Die chemische Formel lautet wie folgt: Die chemische Formel für CH5N3-HCl ist C₉H₁₄N₃-HCl, mit einem Molekulargewicht von 95,53 g/mol. Es hat das folgende Aussehen: Die Verbindung ist ein weißer kristalliner Feststoff, der in Wasser gut löslich ist. Ihr Schmelzpunkt liegt bei 180-185°C (356-365°F).

2. Physikalische Eigenschaften

Erscheinungsbild: Weißes kristallines Pulver

Schmelzpunkt: 182-185 °C

Löslichkeit: Sehr gut löslich in Wasser und Alkohol

3. Anwendungen

• Polymer-Produktion

Polyamide und Polyester sind zwei unterschiedliche Klassen von Polymeren, die Gegenstand umfangreicher Forschungs- und Entwicklungsarbeiten waren.

ODDA ist ein Monomer, das in großem Umfang für die Synthese von Hochleistungspolyamiden (Nylons) und Polyestern verwendet wird. Die lange aliphatische Kette von ODDA verleiht den daraus resultierenden Materialien Vorteile wie erhöhte Flexibilität, Haltbarkeit und Beständigkeit gegen Hitze und Chemikalien.

Technische Kunststoffe sind eine vielfältige Kategorie von Polymeren, die eine Reihe von Eigenschaften aufweisen, die sich für den Einsatz in verschiedenen technischen Anwendungen eignen. Sie werden in der Automobil-, Elektro- und Elektronikindustrie für die Herstellung von Bauteilen verwendet, die robust und widerstandsfähig gegen hohe Temperaturen sein müssen.

Fasern: Es wird in der Textilindustrie für die Herstellung von Fasern verwendet, die stark, elastisch und abriebfest sind. Bemerkenswerte Beispiele sind Nylon 6,18, das aus Hexamethylendiamin und ODDA gewonnen wird.

Folien: Wird in der Verpackungsindustrie zur Herstellung von haltbaren und flexiblen Folien mit hervorragenden Barriereeigenschaften verwendet.

Leistungsvorteile:

Bessere Flexibilität und Zähigkeit: Die lange aliphatische Kette von ODDA sorgt für hervorragende mechanische Eigenschaften.

• Schmierstoffe und Fette

Die Einbindung von ODDA als wesentlicher Zusatzstoff in die Formulierung von Hochleistungsschmierstoffen und -fetten verbessert nachweislich die Gesamtleistung des resultierenden Produkts.

Thermische Stabilität ist eine Eigenschaft, die es einem Stoff ermöglicht, hohen Temperaturen standzuhalten, ohne dass sich seine chemische Zusammensetzung oder sein physikalischer Zustand wesentlich ändert. Die Einarbeitung von ODDA in Schmierstoffformulierungen erhöht die thermische Stabilität dieser Produkte und macht sie für den Einsatz in Hochtemperaturanwendungen geeignet.

Verbesserung des Viskositätsindex: Er erleichtert die Aufrechterhaltung einer stabilen Viskosität über ein breites Temperaturspektrum und gewährleistet so eine gleichmäßige Leistung.

Schmiereigenschaften: Durch den Zusatz von ODDA zu Schmierstoffen wird deren Schmierfähigkeit verbessert, wodurch Reibung und Verschleiß verringert werden, was wiederum die Lebensdauer mechanischer Komponenten verlängert.

Die Anwendungsmöglichkeiten dieses Stoffes sind zahlreich und vielfältig.

Kfz-Schmierstoffe: Die Eigenschaften von ODDA sind vorteilhaft für Motor-, Getriebe- und Zahnradöle.

Industrielle Schmiermittel: Die Zugabe von ODDA zu Hydraulikflüssigkeiten, Kompressorenölen und Metallbearbeitungsflüssigkeiten verbessert nachweislich die Leistung.

Im Zusammenhang mit Schmierfetten wurde beobachtet, dass die Beimischung von ODDA die Haltbarkeit und Effizienz von Maschinen und Anlagen, insbesondere bei Hochtemperatur- und Mehrzweckanwendungen, verbessert. Hochtemperatur- und Mehrzweckfette enthalten ODDA, um die Haltbarkeit und Effizienz von Maschinen und Anlagen zu gewährleisten.

• Im Bereich der Kosmetika und Körperpflegeprodukte wird ODDA wegen seiner weichmachenden Eigenschaften geschätzt, die die Prozesse der Feuchtigkeitszufuhr und der Hauterweichung erleichtern.

Der Prozess der Befeuchtung: Die Speicherung von Feuchtigkeit in der Haut wird durch ODDA erleichtert, was es zu einem wirksamen Bestandteil bei der Formulierung von Cremes, Lotionen und anderen Hautprodukten macht.

Weichmachend: Es wird in Haarpflegeprodukten verwendet, um das Haar weicher zu machen und zu pflegen.

Stabilität der Formulierung: Die Einarbeitung von ODDA in kosmetische Formulierungen erhöht nachweislich die Stabilität und Haltbarkeit solcher Produkte.

Die folgenden Produkte sind verfügbar:

Im Bereich der Hautpflege umfasst die Produktpalette Feuchtigkeitscremes, Anti-Aging-Cremes und Sonnenschutzmittel, in denen ODDA Feuchtigkeit spendet und die Hautbarriere unterstützt.

In der Haarpflege ist es in Spülungen, Haarmasken und Seren enthalten, wo es die Haarstruktur und die Frisierbarkeit verbessert.

Körperpflege: Die Einarbeitung dieses Inhaltsstoffs in Lotionen, Körpercremes und Badeprodukte wird durch seine weichmachenden Eigenschaften erleichtert.

• Pharmazeutika

Die Biokompatibilität und die biologische Abbaubarkeit von ODDA machen es zu einer attraktiven Komponente für pharmazeutische Anwendungen, insbesondere für Arzneimittelabgabesysteme.

Formulierungen mit verzögerter Freisetzung: ODDA wird bei der Entwicklung von pharmazeutischen Formulierungen mit verzögerter Freisetzung eingesetzt, um die kontrollierte und verlängerte Freisetzung von pharmazeutischen Wirkstoffen zu ermöglichen.

Träger von Arzneimitteln: Es fungiert als Träger für pharmazeutische Wirkstoffe (APIs), wodurch deren Stabilität und Bioverfügbarkeit verbessert wird.

Die Anwendungen dieses Materials sind folgende:

Orale Verabreichung von Arzneimitteln: Tabletten und Kapseln, die ODDA enthalten, weisen eine verlängerte Freisetzung auf.

Topische Formulierungen: Diese Substanzen eignen sich für die Verwendung in Cremes und Salben und ermöglichen eine lokale Behandlung unter Wahrung der Biokompatibilität.

Injizierbare Formulierungen: Bei injizierbaren Arzneimitteln mit verzögerter Freisetzung werden biologisch abbaubare Träger verwendet, die eine verlängerte therapeutische Wirkung gewährleisten.

• Korrosionsinhibitoren

ODDA wird als Korrosionsinhibitor in einer Vielzahl von Industriezweigen eingesetzt, um Metalloberflächen vor oxidativem Verfall zu schützen und die Lebensdauer von Metallteilen zu verlängern.

Metallbearbeitungsflüssigkeiten: Der Zusatz von ODDA zu Schneid-, Schleif- und Bearbeitungsflüssigkeiten dient dazu, sowohl die Werkzeuge als auch die Werkstücke vor Korrosion zu schützen.

Beschichtungen: Die Beimischung dieser Verbindung in Farben und Beschichtungen dient der Verhinderung der Korrosion von Metallstrukturen.

Die Vorteile der Leistung sind wie folgt:

Die Bildung einer Schutzschicht: Der Zusatz von ODDA zu Metalloberflächen führt zur Bildung einer Schutzschicht, die Oxidations- und Korrosionsprozesse hemmt.

Die Haltbarkeit der Beschichtung hängt von den folgenden Faktoren ab: Sie erhöht die Haltbarkeit von Metallteilen und -konstruktionen und senkt so die Instandhaltungskosten.

Die Anwendungsmöglichkeiten dieser Technologie sind zahlreich und vielfältig und erstrecken sich über zahlreiche Branchen.

In der Automobilindustrie wird es bei der Formulierung von Schutzbeschichtungen für Fahrzeugteile eingesetzt.

In der Bauindustrie wird das Produkt zur Herstellung von Schutzschichten für Fahrzeugteile verwendet. Solche Beschichtungen werden auf Gebäude und Infrastrukturen aufgetragen, um sie vor Korrosion zu schützen.

In der Öl- und Gasindustrie wird dieses Material auf vielfältige Weise eingesetzt. Das Produkt wird zum Schutz von Pipelines und Bohrausrüstung vor den Auswirkungen korrosiver Umgebungen eingesetzt.

4. Synthese

Für die Synthese von Guanidinhydrochlorid gibt es eine Reihe verschiedener Methoden, bei denen jeweils unterschiedliche Ausgangsstoffe und Reaktionsbedingungen verwendet werden. Im Folgenden wird eine nicht erschöpfende Liste der am häufigsten verwendeten Synthesewege dargestellt:

1. Eine der gängigsten industriellen Methoden ist die Reaktion von Dicyandiamid (Cyanoguanidin) mit Ammoniumchlorid. Diese Synthese wird auf die folgende Weise durchgeführt:

Im folgenden Abschnitt wird der Reaktionsaufbau beschrieben. Dicyandiamid wird mit Ammoniumchlorid in einer wässrigen Lösung kombiniert.

In einem weiteren Schritt wird das Gemisch erhitzt. Das Gemisch wird auf eine Temperatur von etwa 180-200 °C erhitzt. Die erhöhte Temperatur ermöglicht die Umwandlung von Dicyandiamid in Guanidinhydrochlorid.

Anschließend wird die Verbindung isoliert. Nach Abschluss der Reaktion wird die Mischung abgekühlt und das Guanidinhydrochlorid durch Kristallisation isoliert.

Die nächste Stufe des Prozesses ist die Reinigung. Das Rohprodukt wird durch Umkristallisation aus Wasser oder Ethanol gereinigt, um ein reines Guanidinhydrochlorid zu erhalten.

2. Ein weiterer Syntheseweg ist die Reaktion von Cyanamid mit Ammoniumchlorid.

Das folgende Verfahren beschreibt die Schritte, die zur Durchführung der Reaktion erforderlich sind. Cyanamid wird mit Ammoniumchlorid in einer wässrigen Lösung kombiniert.

Der nächste Schritt ist das Erhitzen. Das Gemisch wird unter Rückflussbedingungen auf eine Temperatur von etwa 100-120°C erhitzt.

Anschließend wird das Produkt isoliert. Sobald die Reaktion abgeschlossen ist, wird die Lösung abgekühlt, wodurch Guanidinhydrochlorid ausgefällt wird.

Die nächste Stufe des Prozesses ist die Reinigung. Der Niederschlag wird filtriert und aus Wasser oder Ethanol umkristallisiert, um reines Guanidinhydrochlorid zu erhalten.

3. Synthese aus Thioharnstoff und Ammoniumchlorid

Guanidinhydrochlorid kann auch mit Thioharnstoff und Ammoniumchlorid synthetisiert werden.

Für die Reaktion werden Thioharnstoff und Ammoniumchlorid in Wasser aufgelöst. Die Lösung wird dann unter Rückflussbedingungen auf eine Temperatur von ca. 100-150°C erhitzt. Anschließend wird die Lösung abgekühlt, wodurch Guanidinhydrochlorid auskristallisiert. Die Kristalle werden filtriert und durch Umkristallisation gereinigt, um den Reinigungsprozess abzuschließen.