Guanidin Hidroklorür: Özellikleri, Uygulamaları ve Sentez Yöntemleri

1. CHEMİKAL PÖZELLİKLER

Kimyasal formülü aşağıdaki gibidir: CH5N3-HCl için kimyasal formül C₉H₁₄N₃-HCl olup, molekül ağırlığı 95,53 g/mol'dür. Aşağıdaki görünüme sahiptir: Bileşik, suda yüksek oranda çözünen beyaz kristal bir katıdır. Erime noktası 180-185°C'dir (356-365°F).

2. Fiziksel Özellikler

Görünüş: Beyaz kristal toz

Erime Noktası: 182-185 °C

Çözünürlük: Su ve alkolde yüksek oranda çözünür

3. Uygulamalar

• Polimer Üretimi

Poliamidler ve polyesterler, önemli ölçüde araştırma ve geliştirmeye konu olmuş iki farklı polimer sınıfıdır.

ODDA, yüksek performanslı poliamidlerin (naylonlar) ve polyesterlerin sentezinde yaygın olarak kullanılan bir monomerdir. ODDA'nın uzun alifatik zinciri, elde edilen malzemelere gelişmiş esneklik, dayanıklılık ve ısı ve kimyasallara karşı direnç gibi faydalar sağlar.

Mühendislik plastikleri, çeşitli mühendislik uygulamalarında kullanıma uygun bir dizi özellik sergileyen çeşitli bir polimer kategorisidir. Otomotiv, elektrik ve elektronik endüstrilerinde, yüksek sıcaklıklara karşı sağlamlık ve direnç göstermesi gereken bileşenlerin imalatı için kullanılır.

Lifler: Tekstil endüstrisinde güçlü, elastik ve aşınmaya karşı dayanıklı liflerin üretiminde kullanılır. Dikkate değer örnekler arasında hekzametilendiamin ve ODDA'dan türetilen naylon 6,18 bulunmaktadır.

Filmler: Ambalaj endüstrisinde mükemmel bariyer özelliklerine sahip dayanıklı ve esnek filmlerin üretiminde kullanılır.

Performans Avantajları:

Geliştirilmiş Esneklik ve Tokluk: ODDA'nın uzun alifatik zinciri üstün mekanik özellikler kazandırır.

• Yağlayıcılar ve Gresler

ODDA'nın yüksek performanslı yağlayıcıların ve greslerin formülasyonuna temel bir katkı maddesi olarak dahil edilmesinin, elde edilen ürünün genel performansını artırdığı kanıtlanmıştır.

Termal stabilite, bir maddenin kimyasal bileşiminde veya fiziksel durumunda önemli değişikliklere uğramadan yüksek sıcaklıklara dayanmasını sağlayan bir özelliktir. ODDA'nın yağlayıcı formülasyonlarına dahil edilmesi, bu ürünlerin termal stabilitesini artırarak yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanım için uygun hale getirir.

Viskozite İndeksi İyileştirme: Geniş bir sıcaklık spektrumu boyunca stabil bir viskozitenin korunmasını kolaylaştırır, böylece tek tip performans sağlar.

Yağlayıcılık: Yağlayıcılara ODDA eklenmesi yağlayıcılıklarını artırır, böylece sürtünmeyi ve aşınmayı azaltır, bu da mekanik bileşenlerin ömrünü uzatır.

Bu maddenin potansiyel uygulamaları çok sayıda ve çeşitlidir.

Otomotiv Yağları: ODDA'nın özellikleri motor yağları, şanzıman sıvıları ve dişli yağları için faydalıdır.

Endüstriyel Yağlayıcılar: ODDA'nın hidrolik sıvılara, kompresör yağlarına ve metal işleme sıvılarına dahil edilmesinin performansı artırdığı kanıtlanmıştır.

Gres bağlamında, ODDA'nın makine ve ekipmanlarda, özellikle de yüksek sıcaklık ve çok amaçlı uygulamalarda daha fazla dayanıklılık ve verimlilik sağladığı gözlemlenmiştir. Yüksek sıcaklık ve çok amaçlı gresler, makine ve ekipmanlarda dayanıklılık ve verimlilik sağlamak için ODDA içerir.

• Kozmetik ve kişisel bakım ürünleri alanında ODDA, nemlendirme ve cilt yumuşatma süreçlerini kolaylaştıran yumuşatıcı özellikleri nedeniyle saygın bir yere sahiptir.

Nemlendirme süreci: Nemin ciltte tutulması ODDA tarafından kolaylaştırılır ve kremlerin, losyonların ve diğer dermal ürünlerin formülasyonunda etkili bir bileşen haline gelir.

Yumuşatıcı: Saç bakım ürünlerinde saçı yumuşatmak ve yumuşatmak amacıyla kullanılır.

Formülasyon Stabilitesi: ODDA'nın kozmetik formülasyonlara dahil edilmesinin, bu tür ürünlerin stabilitesini ve raf ömrünü artırdığı gösterilmiştir.

Aşağıdaki ürünler mevcuttur:

Cilt bakımı alanında, ürün yelpazesi ODDA'nın cilt bariyeri için hidrasyon ve destek sağladığı nemlendiriciler, yaşlanma karşıtı kremler ve güneş kremlerini içerir.

Saç bakımı bağlamında, saç dokusunu ve yönetilebilirliğini geliştirdiği saç kremlerinde, saç maskelerinde ve serumlarda bulunur.

Kişisel Bakım: Bu bileşenin losyonlara, vücut kremlerine ve banyo ürünlerine dahil edilmesi yumuşatıcı özellikleri sayesinde kolaylaşır.

• İlaçlar

ODDA'nın biyouyumluluğu ve biyolojik olarak parçalanabilirliği, onu farmasötik uygulamalarda, özellikle de ilaç dağıtım sistemlerinde cazip bir bileşen haline getirmektedir.

Sürekli Salınımlı Formülasyonlar: ODDA, aktif farmasötik bileşenlerin kontrollü ve uzun süreli salımını kolaylaştıran sürekli salımlı farmasötik formülasyonların geliştirilmesinde kullanılır.

İlaç Taşıyıcıları: Aktif farmasötik bileşenler (API'ler) için bir taşıyıcı olarak işlev görür, böylece stabilitelerini ve biyoyararlanımlarını artırır.

Bu malzemenin uygulamaları aşağıdaki gibidir:

Oral İlaç Dağıtımı: ODDA içeren tabletler ve kapsüller uzatılmış salım özellikleri gösterir.

Topikal Formülasyonlar: Bu maddeler krem ve merhemlerde kullanıma uygundur ve biyouyumluluğu korurken lokalize tedavi sağlar.

Enjekte Edilebilir Formülasyonlar: Sürekli salınımlı enjektabllar için biyolojik olarak parçalanabilen taşıyıcılar kullanılır ve böylece uzun süreli terapötik etkiler sağlanır.

• Korozyon İnhibitörleri

ODDA, çok sayıda endüstriyel sektörde korozyon önleyici olarak kullanılmakta, metal yüzeyleri oksidatif bozulmaya karşı korumakta ve metal bileşenlerin çalışma ömrünü uzatmaktadır.

Metal İşleme Sıvıları: Kesme, taşlama ve işleme sıvılarına ODDA eklenmesi, hem takımları hem de iş parçalarını korozyondan korumaya yarar.

Kaplamalar: Bu bileşiğin boyalara ve kaplamalara katılması metal yapıların korozyonunu önlemeye yarar.

Performansın faydaları aşağıdaki gibidir:

Koruyucu bir tabaka oluşumu: ODDA'nın metal yüzeylere eklenmesi, oksidasyon ve korozyon süreçlerini engelleyen koruyucu bir tabaka oluşmasına neden olur.

Kaplamanın dayanıklılığı aşağıdaki faktörlere bağlıdır: Metal bileşenlerin ve yapıların dayanıklılığını artırır, böylece bakım maliyetlerini azaltır.

Bu teknolojinin potansiyel uygulamaları çok sayıda sektörü kapsayacak şekilde çok sayıda ve çeşitlidir.

Otomotiv endüstrisinde, araç bileşenleri için koruyucu kaplamaların formülasyonunda kullanılır.

İnşaat sektöründe, ürün araç bileşenleri için koruyucu kaplamaların oluşturulmasında kullanılır. Bu tür kaplamalar, korozyona karşı koruma sağlamak amacıyla binalara ve altyapıya uygulanır.

Petrol ve gaz endüstrisi bu malzemeyi çeşitli şekillerde kullanmaktadır. Ürün, boru hatlarının ve sondaj ekipmanlarının korozif ortamların etkilerinden korunmasında kullanılır.

4. Sentez

Guanidin hidroklorür sentezi, her biri farklı bir dizi başlangıç malzemesi ve reaksiyon koşulu kullanan bir dizi farklı yöntemle gerçekleştirilebilir. Aşağıda, en yaygın kullanılan sentetik yolların kapsamlı olmayan bir listesi sunulmaktadır:

1. En yaygın endüstriyel yöntemlerden biri, disiyandiamidin (siyanoguanidin) amonyum klorür ile reaksiyonunu içerir. Bu sentez aşağıdaki şekilde gerçekleştirilir:

Aşağıdaki bölüm reaksiyon düzeneğini özetlemektedir. Dicyandiamide, sulu bir çözelti içinde amonyum klorür ile birleştirilir.

Sonraki adım, karışımın ısıya tabi tutulmasıdır. Karışım yaklaşık 180-200°C sıcaklığa kadar ısıtılır. Yüksek sıcaklık, disiyandiamidin guanidin hidroklorüre dönüşümünün gerçekleşmesini sağlar.

Daha sonra bileşiğin izolasyonu gerçekleştirilir. Reaksiyon tamamlandıktan sonra karışım soğutulur ve guanidin hidroklorür kristalizasyon yoluyla izole edilir.

Sürecin bir sonraki aşaması saflaştırmadır. Ham ürün, saf bir guanidin hidroklorür elde etmek için su veya etanolden yeniden kristalleştirilerek saflaştırılır.

2. Başka bir sentetik yol, siyanamidin amonyum klorür ile reaksiyonunu içerir.

Aşağıdaki prosedür, reaksiyonun kurulmasında yer alan adımları özetlemektedir. Siyanamid, sulu bir çözelti içinde amonyum klorür ile birleştirilir.

Sonraki adım ısıtmadır. Karışım reflü koşulları altında yaklaşık 100-120°C sıcaklığa kadar ısıtılır.

Daha sonra ürünün izolasyonu gerçekleştirilir. Reaksiyon tamamlandığında, çözelti soğutulur ve guanidin hidroklorürün çökelmesiyle sonuçlanır.

İşlemin sonraki aşaması saflaştırmadır. Çökelti süzülür ve saf guanidin hidroklorür elde etmek için su veya etanolden yeniden kristalleştirilir.

3. Tiyoüre ve Amonyum Klorürden Sentez

Guanidin hidroklorür, tiyoüre ve amonyum klorür kullanılarak da sentezlenebilir.

Reaksiyon düzeneği, tiyoüre ve amonyum klorürün suda çözülmesini içerir. Çözelti daha sonra geri akış koşulları altında yaklaşık 100-150°C sıcaklığa kadar ısıtılır. Bunu takiben çözelti soğutulur ve guanidin hidroklorürün kristalleşmesine neden olur. Kristaller süzülür ve saflaştırma işlemini tamamlamak için yeniden kristalleştirme ile saflaştırılır.