سنتز هگزامین از فرمالدئید: مکانیسم، ساختار، استفاده

هگزامین یک ترکیب آلی هتروسیکلیک (CH2)6N4 است. در عین حال دارای ساختار قفس مانند چهار وجهی متقارن است. از واکنش تراکم بین فرمالدئید و آمونیاک تهیه می شود. ما با توجه به علاقه کاربران در این مقاله به بررسی سنتز هگزامین از فرمالدئید پرداخته ایم، در ضمن شما می توانید برای خرید هگزامین و استعلام قیمت با ما 05138676767 و 09031122234 تماس بگیرید.

واکنش

مواد شیمیایی مورد نیاز
فرمالدئید – 4.7 گرم
محلول آمونیاک – 7 گرم

روش
زمان مورد نیاز: 2 ساعت
سنتز هگزامین از فرمالدئید

محلول فرمالدئید را اندازه بگیرید
4.7 گرم محلول فرمالدئید 30 درصد را در یک لیوان بریزید

محلول آمونیاک را اضافه کنید
7 گرم محلول آمونیاک 24 درصد اضافه کنید تا محلول کمی قلیایی شود

محلول را گرم و سرد کنید
مخلوط را به مدت 5 دقیقه در حمام آب گرم کنید و سپس اجازه دهید به مدت 15 دقیقه بماند.

محلول را فیلتر کنید
محلول را از طریق غشای فیلتراسیون فیلتر کنید

محلول را تبخیر کنید
محلول را روی شعله مستقیم با استفاده از ظرف چینی تبخیر کنید تا خمیر غلیظی به دست آید

تشکیل کریستال
کریستال ها را جمع کنید و خشک کنید

تبلور مجدد
انجام تبلور مجدد با آب یا الکل (کریستال های بی رنگ و بی بو)

استفاده کنید
داروهای ضد عفونت ادراری و همچنین ضد عفونت های عمومی

هگزامین:

هگزامین، همچنین به عنوان متنامین یا هگزامتیلن تترامین شناخته می شود، یک ترکیب آلی همه کاره با فرمول شیمیایی (CH2)6N4 است. این یک جامد کریستالی سفید با ساختار قفس مانند و چندین ویژگی مهم است:

خواص هگزامین:

بسیار محلول در آب و حلال های قطبی: این باعث می شود که برای کاربردهای مختلف به راحتی در دسترس باشد.
PH خنثی: نه اسیدی است و نه بازی، بنابراین برای طیف وسیع تری از مصارف مناسب است.
نقطه ذوب بالا (280 درجه سانتیگراد): می تواند در برابر دمای بالا بدون تجزیه مقاومت کند.
قابل اشتعال: تمیز و داغ می سوزد و منبع سوخت خوبی است.
آزاد کننده فرمالدئید: در محیط های اسیدی فرمالدئید آزاد می کند که خاصیت ضد باکتریایی و ضد عفونی کنندگی دارد.
موارد مصرف هگزامین (دارویی):
ضد عفونی کننده ادرار: هگزامین به عنوان یک ضد عفونی کننده ادرار در درمان عفونت های دستگاه ادراری (UTIs) استفاده می شود. هنگامی که بلعیده می شود، در محیط اسیدی دستگاه ادراری به فرمالدئید تبدیل می شود. فرمالدئید دارای خواص ضد میکروبی است، به کشتن باکتری ها و جلوگیری از رشد پاتوژن ها در سیستم ادراری کمک می کند.
ماده کمکی در فرمولاسیون قرص: هگزامین می تواند به عنوان یک ماده کمکی در فرمولاسیون قرص استفاده شود. این به قرص ها به عنوان یک اتصال دهنده یا تجزیه کننده اضافه می شود و به نگه داشتن قرص در کنار هم کمک می کند و در هنگام مصرف باعث حل شدن آن می شود.
تثبیت کننده در فرمولاسیون دارویی: هگزامین می تواند به عنوان تثبیت کننده در فرمولاسیون های دارویی خاص، به ویژه آنهایی که مستعد تخریب یا بی ثباتی هستند، عمل کند. این به جلوگیری از واکنش های شیمیایی، مانند هیدرولیز یا اکسیداسیون، که می تواند منجر به تخریب مواد فعال دارویی (API) شود یا بر ثبات کلی فرمولاسیون تأثیر بگذارد، کمک می کند.
ریزپوشانی: هگزامین در فرآیندهای ریزپوشانی برای آزادسازی کنترل شده دارو استفاده شده است. می توان از آن به عنوان یک ماده هسته یا عامل اتصال عرضی در تشکیل میکروکپسول ها استفاده کرد که امکان آزادسازی کنترل شده داروها را در مدت طولانی فراهم می کند.
معرف آنالیتیکال: هگزامین به عنوان یک معرف تحلیلی در آزمایشگاه های داروسازی استفاده می شود. می توان از آن در آزمایش ها و سنجش های شیمیایی مختلف برای تعیین وجود یا غلظت برخی از ترکیبات یا ارزیابی کیفیت و خلوص محصولات دارویی استفاده کرد.

ساختار هگزامین

هگزامین که با نام های متنامین یا اوروتروپین نیز شناخته می شود، ساختار منحصر به فرد و جذابی دارد. در اینجا یک تفکیک وجود دارد:

1. ساختار قفس مانند:

بارزترین ویژگی هگزامین ساختار قفس مانند آن است. چهار وجهی (هرمی سه بعدی) با چهار گوشه و شش لبه را تصور کنید. هر گوشه از این چهار وجهی توسط یک اتم نیتروژن اشغال شده است و هر لبه توسط یک گروه متیلن (CH2) تشکیل شده است.

2. آرایش متقارن:

گروه‌های نیتروژن و متیلن به روشی بسیار متقارن قرار گرفته‌اند و شکل مشخصه‌ای را به مولکول می‌دهند. این تقارن همچنین به بسیاری از خواص جالب هگزامین کمک می کند.

3. شباهت به آدامتان:

ساختار قفس مانند هگزامین شبیه آدامانتان است، مولکول جالب دیگری. آدامانتان یک هیدروکربن الماسی است که به دلیل پایداری و مقاومت در برابر مواد شیمیایی شناخته شده است.

4. زوایای پیوند و فواصل:

زوایای پیوند و فواصل بین اتم ها در هگزامین نیز قابل توجه است. اتم های نیتروژن توسط گروه های متیلن در زوایای تقریباً 109.5 درجه به هم متصل می شوند که زاویه ایده آل برای هیبریداسیون sp³ است. پیوندهای کربن-نیتروژن طولی در حدود 1.47 Å دارند که کمی بیشتر از یک پیوند منفرد معمولی است.

5. حفره داخلی:

ساختار قفس مانند هگزامین یک حفره داخلی ایجاد می کند که می تواند توسط مولکول های دیگر اشغال شود. این توانایی برای تشکیل کمپلکس با مولکول های دیگر به برخی از کاربردهای هگزامین کمک می کند.

هگزامین چیست و فرمول شیمیایی آن چیست؟
هگزامین یک ترکیب آلی کریستالی با فرمول شیمیایی (CH2)₆N4 است. از اتم های کربن، هیدروژن و نیتروژن تشکیل شده است که در یک ساختار حلقه شش ضلعی قرار گرفته اند.

هگزامین معمولاً چگونه سنتز می شود؟
هگزامین معمولاً از طریق واکنش بین فرمالدئید و آمونیاک سنتز می شود. واکنش تحت شرایط کنترل شده، معمولاً شامل استفاده از کاتالیزورهای اسیدی است.

معادله شیمیایی متعادل برای سنتز هگزامین چیست؟
معادله شیمیایی متعادل برای سنتز هگزامین به صورت زیر است:
6 CH2O + 4 NH3 → (CH2)₆N4 + 6 H2O

واکنش دهنده های کلیدی در سنتز هگزامین کدامند؟
واکنش دهنده های کلیدی فرمالدئید (CH2O) و آمونیاک (NH3) هستند. فرمالدئید بلوک ساختمانی اولیه برای مولکول هگزامین است.

نقش کاتالیزور اسیدی در سنتز هگزامین چیست؟
یک کاتالیزور اسیدی، اغلب اسید سولفوریک، برای تسهیل واکنش بین فرمالدئید و آمونیاک استفاده می شود. این به تشکیل هگزامین کمک می کند و سرعت واکنش را افزایش می دهد.

شرایط لازم برای سنتز هگزامین چیست؟
سنتز هگزامین معمولاً به دمای حدود 80-100 درجه سانتیگراد و فشار حدود 1-2 اتمسفر نیاز دارد. این شرایط برای تشکیل هگزامین در حالی که ایمنی و کارایی را تضمین می کند، مساعد است.

آیا سنتز هگزامین یک واکنش گرمازا است یا گرماگیر؟
سنتز هگزامین یک واکنش گرمازا است، به این معنی که در طی فرآیند شیمیایی گرما آزاد می کند.

کاربرد هگزامین چیست؟

هگزامین کاربردهای مختلفی دارد، از جمله:
استفاده دارویی به عنوان ضد عفونی کننده ادرار و درمان عفونت های دستگاه ادراری.
کاربردهای صنعتی در تولید رزین، مواد افزودنی لاستیکی و مواد منفجره.
استفاده آزمایشگاهی به عنوان معرف و بافر.
قرص سوخت برای اجاق های کمپینگ و بخاری های سوخت جامد.

خلوص هگزامین سنتز شده چگونه تضمین می شود؟
خلوص هگزامین سنتز شده معمولاً از طریق روش های آنالیز مانند کروماتوگرافی یا طیف سنجی تعیین می شود. اقدامات کنترل کیفیت در طول فرآیند سنتز برای دستیابی به سطح خلوص مورد نظر انجام می شود.

آیا می توان هگزامین را در مقیاس آزمایشگاهی سنتز کرد؟
بله، هگزامین را می توان در مقیاس آزمایشگاهی با استفاده از اصول واکنش مشابه فرآیند صنعتی سنتز کرد. اقدامات ایمنی و تجهیزات مناسب هنگام انجام سنتز آزمایشگاهی ضروری است.

آیا در طول سنتز هگزامین ملاحظات ایمنی وجود دارد؟
بله، سنتز هگزامین شامل استفاده از فرمالدئید و اسیدهای بالقوه خطرناک است. تهویه مناسب، تجهیزات حفاظت فردی و رعایت پروتکل های ایمنی برای جلوگیری از قرار گرفتن در معرض مواد مضر بسیار مهم است.

هگزامین پس از سنتز چگونه ذخیره و نگهداری می شود؟
هگزامین معمولاً در مکانی خشک و خنک و دور از نور مستقیم خورشید و رطوبت نگهداری می شود. برای اطمینان از ایمنی باید از رویه های مناسب برچسب گذاری و جابجایی پیروی کرد.

آیا می توان سنتز هگزامین را برای کاربردهای خاص تغییر داد؟
بله، شرایط سنتز و واکنش دهنده ها را می توان برای تولید مشتقات هگزامین با خواص خاص مناسب برای کاربردهای مختلف تغییر داد.

آیا می توان هگزامین را با استفاده از منابع تجدید پذیر تولید کرد؟
تحقیقات برای کشف روش های پایدار و سازگار با محیط زیست برای سنتز هگزامین، از جمله استفاده از منابع تجدیدپذیر به عنوان مواد اولیه، ادامه دارد.

آیا جایگزینی برای هگزامین برای کاربردهای مختلف آن وجود دارد؟
برای برخی از کاربردها، جایگزین هایی برای هگزامین وجود دارد. با این حال، خواص منحصر به فرد آن، آن را برای مصارف خاصی مانند قرص های سوختی و فرمولاسیون های دارویی ارزشمند می کند.

درک سنتز هگزامین به دلیل کاربردهای مختلف و سهم آن در صنایع مختلف مهم است. این شامل واکنش های شیمیایی کنترل شده است که منجر به یک ترکیب همه کاره با طیف گسترده ای از کاربردهای عملی می شود.

کاربرد هگزامین
موارد استفاده اصلی:

سوخت جامد: قرص های هگزامین معمولاً توسط کمپینگ ها و کوله گردها برای سوزاندن تمیز و گرم استفاده می شود.
عفونت های دستگاه ادراری (UTIs): هگزامین فرمالدئید را در ادرار اسیدی آزاد می کند که به کشتن باکتری های عامل UTI کمک می کند. این استفاده نیاز به تجویز پزشک دارد.
کاربردهای صنعتی: هگزامین در صنایع مختلف مانند لنت ترمز، لاستیک و چسب به عنوان یک چسب، عامل پخت و جزء رزین ها عمل می کند.

استفاده های دیگر:

بازدارنده خوردگی: از فلزات در برابر زنگ زدگی و خوردگی محافظت می کند.
نگهدارنده غذا: از رشد کپک و باکتری در برخی غذاها جلوگیری می کند.
صنعت نساجی: در فرآیندهای رنگرزی خاصی استفاده می شود.
فرآیند ولکانیزاسیون: به ولکانیزه کردن لاستیک کمک می کند.
لکه بافت شناسی: در رنگ آمیزی نقره متنامین گروکوت برای شناسایی قارچ ها استفاده می شود.

نکات مهم:

هگزامین در برخی کشورها به دلیل استفاده بالقوه در مواد منفجره یک ماده کنترل شده است.
همیشه قبل از استفاده از اوروتروپین برای اهداف دارویی با یک متخصص مراقبت های بهداشتی مشورت کنید.
گرد و غبار اوروتروپین می تواند چشم ها و سیستم تنفسی را تحریک کند. با احتیاط حمل شود.