Моногидрат пирувата литияCAS #: 2922-61-4

Синонимы

Гидрат лития 2-оксопропаноата; соль лития пировиноградной кислоты; LithoTab 2-оксопропаноат

Формула соединения: C3H5LiO4

Молекулярная масса: 112.009

Внешний вид: Белый кристаллический порошок

Температура плавления: н/д

Температура кипения: н/д

Плотность: Н/Д

Растворимость в H2O: Н/Д

Точная масса: 112,035 г/моль

Масса моноизотопа: 112,035 г/моль

Введение продукта: Трифторметансульфонат натрия (NaCF₃SO₃, CAS #: 2922-61-4)

Трифторметансульфонат натрия с химической формулой NaCF₃SO₃ и номером CAS 2922-61-4 представляет собой универсальную фторированную соль, ценящуюся за исключительную химическую стабильность, высокую растворимость и уникальные ионные свойства. Это белое кристаллическое соединение, состоящее из катионов натрия (Na⁺) и анионов трифторметансульфоната (CF₃SO₃⁻), находит применение в различных областях, включая электрохимию, органический синтез и материаловедение. Его трифторметильная группа (-CF₃) наделяет его сильными электрон-акцепторными характеристиками, что делает его ценным реагентом в реакциях, требующих стабильных анионов или ионной проводимости. Поскольку отрасли промышленности ищут высокоэффективные и малотоксичные альтернативы традиционным солям, трифторметансульфонат натрия стал предпочтительным выбором из-за его баланса реакционной способности, стабильности и экологичности.

Химические и физические свойства

Трифторметансульфонат натрия обладает свойствами, которые лежат в основе его широкого применения:

Растворимость: Хорошо растворяется в полярных растворителях, включая воду (170 г/100 мл при 20°C), метанол, ацетонитрил и диметилсульфоксид (ДМСО). Эта высокая растворимость позволяет использовать его в качестве источника ионов как в водных, так и в неводных системах, при этом концентрация электролита в органических растворителях превышает 2 М.

Термическая стабильность: Исключительно термически стабилен, разлагается при температуре выше 300°C, что намного выше, чем у многих сульфонатных солей. Такая стабильность позволяет использовать его в высокотемпературных реакциях и промышленных процессах без деградации.

Гигроскопичность: Умеренно гигроскопичен, поглощает влагу из воздуха, но остается стабильным в условиях окружающей среды. В отличие от высокореакционноспособных фторсодержащих солей, он не гидролизуется, что упрощает хранение и обращение.

Плотность и структура: Имеет плотность 2,5 г/см³ и молярную массу 172,07 г/моль, с кристаллической структурой, которая способствует эффективной диссоциации ионов в растворе, повышая ионную проводимость.

Химическая инертность: Анион CF₃SO⁻ химически инертен по отношению к большинству органических и неорганических реагентов, что делает его подходящим противодействием в чувствительных реакциях, где другие анионы (например, хлорид, сульфат) могут вмешиваться.

Основные области применения

Трифторметансульфонат натрия (CAS 2922-61-4) используется в ряде критически важных областей применения:

Электрохимические системы: Служит в качестве соли электролита или добавки в батареях, суперконденсаторах и топливных элементах. В натрий-ионных аккумуляторах (СИБ) он повышает ионную проводимость (до 8 мСм/см в органических электролитах) и образует стабильную межфазную твердый электролит (SEI) на твердых углеродных анодах, увеличивая срок службы на 40% по сравнению с традиционными натриевыми солями. Он также используется в сенсибилизированных красителями солнечных элементах (DSSC) для повышения эффективности транспортировки заряда.

Органический синтез: действует как мягкий катализатор на основе кислоты Льюиса или источник группы трифторметансульфоната в органических реакциях. Он способствует реакциям алкилирования, ацилирования и фторирования, обладая высокой селективностью в синтезе фармацевтических промежуточных продуктов и агрохимикатов. Например, он способствует образованию связей C-C в реакциях перекрестного связывания, достигая выхода 85–95%.

Материаловедение: Используется в синтезе иономеров и проводящих полимеров. При встраивании в полимерные матрицы (например, Nafion) он повышает проводимость протонов, что делает эти материалы пригодными для мембран топливных элементов. Он также функционирует как пластификатор в фторполимерах, улучшая их механическую гибкость без ущерба для химической стойкости.

Аналитическая химия: используется в качестве добавки в ионной хроматографии и масс-спектрометрии для улучшения пикового разрешения и чувствительности. Его стабильный анион помогает количественно определять следовые металлы и органические соединения в экологических и биологических образцах.

Обработка поверхности: Используется в ваннах для металлического покрытия для улучшения адгезии и однородности покрытия. Анион CF₃SO⁻ снижает гидролиз ионов металлов, обеспечивая гладкое образование отложений без дефектов при гальваническом покрытии благородных металлов (например, золота, палладия).

Преимущества и ограничения

Трифторметансульфонат натрия обладает явными преимуществами наряду с особыми соображениями:

Стабильность: Его термическая и химическая инертность делает его пригодным для суровых условий реакции (например, высоких температур, кислых/щелочных сред), где другие соли разлагаются.

Низкая токсичность: По сравнению с другими фторсодержащими соединениями (например, перфтороктансульфонатом, ПФОС), он обладает более низким потенциалом биоаккумуляции, что соответствует нормативным тенденциям в сторону более безопасных химических веществ.

Универсальность: Совместим как с водными, так и с органическими системами, что позволяет использовать его в различных областях — от электролитов аккумуляторов до фармацевтического синтеза.

Ограничения: Более высокая стоимость по сравнению с традиционными сульфонатными солями (например, метансульфонатом натрия) из-за процессов фторирования, что может ограничивать широкомасштабное использование в чувствительных к стоимости приложениях. Его гигроскопичность, хотя и умеренная, все же требует сухого хранения для поддержания чистоты в реакциях, чувствительных к влаге.

Синтез и контроль качества

Трифторметансульфонат натрия получают путем контролируемого фторирования и нейтрализации:

Синтез трифторметансульфоновой кислоты: метилсульфонат фторируется с использованием элементарного фтора (F₂) или фтористого водорода (HF) с образованием трифторметансульфоновой кислоты (CF₃SO₃H), сильной кислоты.

Нейтрализация: Кислота нейтрализуется гидроксидом натрия (NaOH) или карбонатом натрия (Na₂CO₃) в водном растворе: CF₃SO₃H + NaOH → NaCF₃SO₃ + H₂O. Продукт изолируется с помощью кристаллизации и высушивается для удаления остаточной влаги.

Контроль качества включает в себя:

Ионная хроматография для проверки чистоты (>99,0% для промышленных сортов) и обнаружения примесей, таких как хлорид или сульфат.

Титрование по Карлу Фишеру для обеспечения содержания влаги <0.5%, critical for electrochemical applications.

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для подтверждения структуры и отсутствия органических загрязнений.

Безопасность и управляемость

При правильном обращении с трифторметансульфонатом натрия руководствуются его свойствами:

Токсичность: Низкая острая токсичность, но вдыхание пыли может вызвать раздражение дыхательных путей. Хроническое воздействие высоких концентраций может повлиять на функцию щитовидной железы из-за содержания фтора.

Обращение: При работе с порошком надевайте нитриловые перчатки, защитные очки и пылезащитную маску. Используйте в хорошо проветриваемом вытяжном шкафу, чтобы избежать вдыхания частиц.

Хранение: Хранить в плотно закрытом контейнере в прохладном, сухом месте, вдали от сильных кислот (которые могут выделять токсичные HF) и восстановителей.

Утилизация: Утилизируйте отходы как опасные материалы в соответствии с местными нормами для фторсодержащих соединений. Нейтрализуйте разливы гидроксидом кальция (Ca(OH)₂) с образованием нерастворимых фторидов кальция.

Подробные протоколы действий в чрезвычайных ситуациях см. в паспорте безопасности продукта (SDS).

Упаковка и доступность

Трифторметансульфонат натрия выпускается в формах, адаптированных к промышленным и исследовательским потребностям:

Промышленный класс: мешки или бочки весом 25–50 кг для крупномасштабного синтеза и электрохимических применений.

Исследовательский класс: бутылки 100–5 кг высокой чистоты (>99,5%) для лабораторного использования, обеспечивающие низкий уровень примесей.

Форма раствора: Предварительно растворяется в воде или органических растворителях (например, 10% по весу в ацетонитриле) в контейнерах объемом 1–20 л для немедленного использования в реакциях.

Мировое производство сосредоточено в регионах с развитым фторхимическим производством, включая Китай, США и Европу. Поставщики предлагают гибкие объемы для удовлетворения потребностей как небольших исследований, так и крупномасштабных промышленных операций.

Для получения технических спецификаций, цен или индивидуальных рецептур свяжитесь с нашей командой, специализирующейся на фторированных химикатах и современных материалах.

Информация по охране труда и технике безопасности

Сигнальное слово: н/д

Предупреждения об опасностях: Н/Д

Коды опасности: Н/Д

Коды рисков: Н/Д

Заявления о безопасности: Н/Д

Информация о транспорте: Н/Д

Химические идентификаторы

Линейная формула: C3H3LiO3• H2O

Pubchem CID: 23719073

Номер MDL: MFCD00036136

Номер ЕС: 220-872-8

Название ИЮПАК: литий; 2-оксопропаноат; гидрат

УЛЫБАЕТСЯ: [Li+]. CC(=O)C(=O)[O-]. O

Идентификатор InchI: InChI=1S/C3H4O3. Li.H2O/c1-2(4)3(5)6;; /h1H3,(H,5,6);; 1H2/q;+1;/p-1

Клавиша inchI: IBQSQDYKAIHFNA-UHFFFAOYSA-M

Упаковка стандартной упаковки:

Типичная оптовая упаковка включает в себя паллетированный пластик 5 галлонов/25 кг. ведра, бочки с фиброй и сталью до 1 тонны супермешков в полных контейнерах (FCL) или грузовиках (T/L). Исследуемые и отобранные количества, а также гигроскопичные, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут быть упакованы в условиях аргона или вакуума. Растворы упаковываются в полипропиленовые, пластиковые или стеклянные банки объемом до 735 галлонов для жидкости на поддонах.