Derivados de naftaleno: propriedades, síntese e aplicações

Derivados de naftaleno são uma classe de compostos orgânicos baseados na estrutura do anel naftaleno. Devido à sua estrutura química única e propriedades físicas, eles mostraram um importante valor de aplicação em muitos campos. O próprio naftaleno é um sólido cristalino branco e pertence a hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, e seus derivados mostram propriedades e funções ricas e diversas, introduzindo diferentes grupos funcionais no anel de naftaleno.

Propriedades de derivados de naftaleno

Propriedades ópticas: Muitos derivados de naftaleno têm boas propriedades de fluorescência. Por exemplo, os corantes de naftaleno têm um plano rígido e um grande sistema conjugado de elétrons π, o que lhes dá alto rendimento quântico e excelente fotostabilidade. As sondas fluorescentes à base de naftaleno mostram excelente detecção e seletividade para ânions e cátions devido à sua hidrofobicidade e também podem ser usados ​​para a detecção de biomoléculas-alvo.

Estabilidade química: Alguns derivados de naftaleno têm boa estabilidade química. Por exemplo, os derivados de naftaleno resistentes a oxigênio preparados pela equipe de pesquisa do Instituto Daliano de Física Química, Academia Chinesa de Ciências, como moléculas ativas positivas em baterias de fluxo orgânico aquoso, ainda podem ciclismo de maneira estável por mais de 600 ciclos (mais de 20 dias) sob a condição da explosão do ar contínuo na continuação do ar contínuo para os positivos.

Solubilidade: A solubilidade dos derivados de naftaleno pode ser ajustada pela introdução de grupos funcionais específicos. Por exemplo, os derivados de naftoquinona que contêm grupos funcionais de dimetilamina podem melhorar a solubilidade das moléculas de naftoquinona, protegendo o centro ativo molecular e aumentando a estabilidade dos eletrólitos de alta concentração.

Síntese de derivados de naftaleno

Síntese catalisada por metal de transição: Por exemplo, o uso de um catalisador de rutênio estável (benzeno)-(Opiv) ₂ pode atingir a reação de orto-alcho-alde-alde-alde-alde-alquilação com iodeto de alquil. Essa reação não requer oxidantes ou aditivos externos e pode introduzir uma variedade de grupos alquil primários e secundários no anel naftaleno, com boa compatibilidade do grupo funcional.

Síntese de oxidação eletroquímica in situ: Utilizando o hidroxinaftaleno como substrato, uma estratégia que combina síntese química e síntese eletroquímica pode ser usada para preparar moléculas ativas de naftoquinona modificadas por múltiplos substitutos. Esse método é simples e eficiente, não requer um processo complexo de separação e purificação e reduz o custo da síntese.

Aplicação de derivados de naftaleno

Campo médico: Os derivados de naftaleno são importantes recursos de drogas. Muitos compostos de naftaleno têm atividade biológica e podem ser usados ​​para desenvolver vários medicamentos, como medicamentos específicos para o tratamento de certas doenças. Seu mecanismo de ação pode estar relacionado à interação da estrutura do anel naftaleno com biomoléculas.

Ciência dos Materiais: Devido às suas boas propriedades ópticas e estabilidade química, os derivados de naftaleno podem ser usados ​​para construir dispositivos eletrônicos orgânicos. Por exemplo, eles podem ser usados ​​como corantes laser sólidos orgânicos, e sua menor lacuna de energia e estabilidade aprimorada ajudam a melhorar o desempenho do dispositivo.

Campo de bateria: Os derivados de naftaleno podem ser usados ​​em baterias aquosas de fluxo orgânico. Por exemplo, os derivados de naftaleno resistentes a oxigênio como moléculas ativas de eletrodos positivos têm excelente estabilidade do ar, o que pode tornar o ciclo da bateria de forma estável e, ampliando o processo de síntese, a preparação do nível de quilograma pode ser alcançada, o que ajuda a promover a escala e a aplicação prática de baterias de fluxo orgânico aquosas.

Outros campos: Os derivados de naftaleno também podem ser usados ​​como agentes de umedecimento, surfactantes e pesticidas. Sua aplicação nesses campos se deve principalmente às propriedades físico -químicas de sua estrutura molecular que pode ser ajustada, como a atividade da superfície.

Conclusão

Os derivados de naftaleno desempenham um papel importante em muitos campos, como medicina, ciência de materiais e baterias devido a suas propriedades únicas e diversos métodos de síntese. À medida que a pesquisa continua a se aprofundar, espera -se que mais derivados de naftaleno com excelente desempenho sejam desenvolvidos, e seu escopo de aplicação será ampliado, fornecendo mais possibilidades e idéias inovadoras para o desenvolvimento de vários campos.