Guanidin-hidroklorid: Guidinidin-dinamid: Tulajdonságok, alkalmazások és szintézismódszerek

1. Chemical Properties

A kémiai képlet a következő: A CH5N3-HCl kémiai képlete C₉H₁₁₄N₃-HCl, molekulatömege 95,53 g/mol. Megjelenése a következő: A vegyület fehér kristályos szilárd anyag, amely vízben jól oldódik. Olvadáspontja 180-185 °C (356-365 °F).

2. Fizikai tulajdonságok

Megjelenés: Fehér kristályos por

Olvadáspont: 182-185 °C

Oldhatóság: Vízben és alkoholban jól oldódik.

3. Alkalmazások

• Polimer gyártás

A poliamidok és a poliészterek a polimerek két különböző osztálya, amelyek jelentős kutatás és fejlesztés tárgyát képezték.

Az ODDA egy olyan monomer, amelyet széles körben használnak nagy teljesítményű poliamidok (nylonok) és poliészterek szintézisében. Az ODDA hosszú alifás lánca előnyöket biztosít a keletkező anyagoknak, beleértve a fokozott rugalmasságot, tartósságot, hő- és vegyszerállóságot.

A műszaki műanyagok a polimerek olyan változatos kategóriáját alkotják, amelyek különböző tulajdonságokkal rendelkeznek, és alkalmasak a különböző műszaki alkalmazásokban való felhasználásra. Az autóiparban, az elektromos és az elektronikai iparban olyan alkatrészek gyártására alkalmazzák, amelyeknek robusztusságot és magas hőmérsékletekkel szembeni ellenállást kell tanúsítaniuk.

Rostok: A textiliparban erős, rugalmas és kopásálló szálak előállítására használják. Nevezetes példa erre a hexametiléndiaminból és az ODDA-ból nyert nejlon 6,18.

Filmek: A csomagolóiparban kiváló barrier tulajdonságokkal rendelkező, tartós és rugalmas fóliák gyártására használják.

Teljesítményelőnyök:

Fokozott rugalmasság és szívósság: Az ODDA hosszú alifás lánca kiváló mechanikai tulajdonságokat biztosít.

• Kenőanyagok és zsírok

Az ODDA alapvető adalékanyagként való beépítése a nagy teljesítményű kenőanyagok és zsírok előállításába bizonyítottan javítja a kapott termék általános teljesítményét.

A hőstabilitás olyan tulajdonság, amely lehetővé teszi, hogy egy anyag magas hőmérsékletnek ellenálljon anélkül, hogy kémiai összetételében vagy fizikai állapotában jelentős változások következnének be. Az ODDA beépítése a kenőanyag-készítményekbe fokozza e termékek hőstabilitását, így alkalmassá teszi őket a magas hőmérsékletű alkalmazásokban való használatra.

Viszkozitási index javítása: Elősegíti a stabil viszkozitás fenntartását széles hőmérsékleti spektrumban, ezáltal biztosítva az egyenletes teljesítményt.

Kenhetőség: Az ODDA hozzáadása a kenőanyagokhoz növeli azok kenőképességét, ezáltal csökkenti a súrlódást és a kopást, ami viszont meghosszabbítja a mechanikus alkatrészek élettartamát.

Ennek az anyagnak számos és változatos alkalmazási lehetősége van.

Autóipari kenőanyagok: Az ODDA tulajdonságai előnyösek a motorolajok, sebességváltó- és hajtóműolajok esetében.

Ipari kenőanyagok: A hidraulikus folyadékok, kompresszorolajok és fémmegmunkáló folyadékok ODDA-val való keverése bizonyítottan növeli a teljesítményt.

A kenőzsírral összefüggésben megfigyelték, hogy az ODDA beépítése növeli a gépek és berendezések tartósságát és hatékonyságát, különösen a magas hőmérsékletű és többcélú alkalmazásokban. A magas hőmérsékletű és többcélú zsírok ODDA-t tartalmaznak a gépek és berendezések tartósságának és hatékonyságának biztosítása érdekében.

• A kozmetikumok és testápolási termékek területén az ODDA-t lágyító tulajdonságai miatt becsülik, amelyek megkönnyítik a hidratálási és bőrpuhítási folyamatokat.

A hidratálás folyamata: Az ODDA megkönnyíti a nedvesség megtartását a bőrben, így hatékony összetevője a krémek, testápolók és egyéb bőrgyógyászati termékek készítésének.

Lágyítás: A hajápoló termékekben a haj lágyítása és kondicionálása céljából alkalmazzák.

A készítmény stabilitása: Az ODDA beépítése kozmetikai készítményekbe bizonyítottan növeli az ilyen termékek stabilitását és eltarthatóságát.

A következő termékek állnak rendelkezésre:

A bőrápolás területén a termékpaletta hidratáló krémeket, öregedésgátló krémeket és fényvédőket tartalmaz, amelyekben az ODDA hidratálást és támogatást nyújt a bőrgátnak.

A hajápolásban jelen van a kondicionálókban, hajpakolásokban és szérumokban, ahol javítja a haj szerkezetét és kezelhetőségét.

Személyi ápolás: A testápoló tulajdonságai megkönnyítik ennek az összetevőnek a beépítését a testápoló krémekbe, testápoló krémekbe és fürdőtermékekbe.

• Gyógyszerek

Az ODDA biokompatibilitása és biológiai lebonthatósága vonzóvá teszi a gyógyszeripari alkalmazásokban, különösen a gyógyszerhordozó rendszerekben.

Fenntartott hatóanyag-leadású készítmények: Az ODDA-t a tartós hatóanyag-leadású gyógyszerformulák kifejlesztésében alkalmazzák, megkönnyítve a gyógyszerhatóanyagok ellenőrzött és hosszan tartó felszabadulását.

Droghordozók: A gyógyszerhatóanyagok (API-k) hordozójaként funkcionál, ezáltal fokozza stabilitásukat és biológiai hozzáférhetőségüket.

Ennek az anyagnak az alkalmazásai a következők:

Orális gyógyszeradagolás: Az ODDA-t tartalmazó tabletták és kapszulák nyújtott hatóanyag-leadású tulajdonságokkal rendelkeznek.

Helyi formulák: Ezek az anyagok alkalmasak krémekben és kenőcsökben való alkalmazásra, amelyek a biokompatibilitás fenntartása mellett helyi kezelést biztosítanak.

Injektálható készítmények: Biológiailag lebomló hordozókat alkalmaznak a tartós hatóanyag-leadású injekciós készítményekhez, ezáltal biztosítva a hosszan tartó terápiás hatást.

• Korróziógátlók

Az ODDA-t korróziógátlóként számos ipari ágazatban alkalmazzák, megvédve a fémfelületeket az oxidatív károsodástól és meghosszabbítva a fém alkatrészek élettartamát.

Fémmegmunkáló folyadékok: Az ODDA hozzáadása a vágó-, csiszoló- és megmunkálófolyadékokhoz a szerszámok és a munkadarabok korrózió elleni védelmét szolgálja.

Bevonatok: A vegyület festékekbe és bevonatokba való beépítése a fémszerkezetek korróziójának megakadályozására szolgál.

A teljesítmény előnyei a következők:

A védőréteg kialakulása: Az ODDA hozzáadása a fémfelületekhez egy védőréteg kialakulását eredményezi, amely gátolja az oxidációs és korróziós folyamatokat.

A bevonat tartóssága a következő tényezőktől függ: Növeli a fém alkatrészek és szerkezetek tartósságát, ezáltal csökkenti a karbantartási költségeket.

E technológia lehetséges alkalmazási területei számos és sokrétűek, és számos iparágat felölelnek.

Az autóiparban a járműalkatrészek védőbevonatainak készítésénél alkalmazzák.

Az építőiparban a terméket a járműalkatrészek védőbevonatainak készítéséhez használják. Ilyen bevonatokat alkalmaznak épületeken és infrastruktúrán a korrózió elleni védelem érdekében.

Az olaj- és gázipar számos módon használja ezt az anyagot. A terméket a csővezetékek és a fúróberendezések korróziós hatások elleni védelmére használják.

4. Szintézis

A guanidin-hidroklorid szintézise többféle módszerrel is megvalósítható, amelyek mindegyike más-más kiindulási anyagokat és reakciókörülményeket alkalmaz. Az alábbiakban a leggyakrabban használt szintetikus útvonalak nem teljes körű felsorolása következik:

1. Az egyik legelterjedtebb ipari módszer a dicidandiamid (cianoguanidin) ammónium-kloriddal történő reakciója. Ez a szintézis a következő módon történik:

A következő szakasz a reakciófelépítést ismerteti. A dikandiamidot ammónium-kloriddal kombináljuk vizes oldatban.

A következő lépés az, hogy a keveréket hőhatásnak vetik alá. A keveréket körülbelül 180-200 °C-os hőmérsékletre melegítjük. A megemelt hőmérséklet lehetővé teszi a dicidandiamid guanidin-hidrokloriddá történő átalakulását.

Ezután a vegyület izolálása következik. A reakció befejezése után az elegyet lehűtjük, és a guanidin-hidrokloridot kristályosítással izoláljuk.

A folyamat következő szakasza a tisztítás. A nyers terméket vízből vagy etanolból történő átkristályosítással tisztítják, hogy tiszta guanidin-hidrokloridot kapjanak.

2. Egy másik szintetikus útvonal a cianamid és ammónium-klorid reakcióját foglalja magában.

Az alábbiakban a reakció beállításának lépéseit ismertetjük. A cianamidot ammónium-kloriddal vizes oldatban egyesítjük.

A következő lépés a melegítés. Az elegyet reflux körülmények között körülbelül 100-120 °C hőmérsékletre melegítjük.

Ezután a termék izolálása következik. Miután a reakció befejeződött, az oldatot lehűtjük, ami a guanidin-hidroklorid kicsapódását eredményezi.

A folyamat következő szakasza a tisztítás. A csapadékot leszűrjük és vízből vagy etanolból átkristályosítjuk, hogy tiszta guanidin-hidrokloridot kapjunk.

3. Szintézis tiokarbamidból és ammónium-kloridból

A guanidin-hidroklorid tiourea és ammónium-klorid felhasználásával is szintetizálható.

A reakciófelépítés során tioureát és ammónium-kloridot oldunk fel vízben. Az oldatot ezután reflux körülmények között kb. 100-150°C-os hőmérsékletre melegítjük. Ezt követően az oldatot lehűtjük, ami a guanidin-hidroklorid kristályosodását okozza. A kristályokat leszűrjük, és a tisztítási folyamat befejezéséhez átkristályosítással tisztítjuk.