探秘3,3',5,5'-四甲基联苯胺：一种独特的有机化合物

简介

3,3',5,5'-四甲基联苯胺，作为一种联苯胺类化合物，其分子结构由两个苯环通过氮原子连接而成，同时在苯环的3号和5号位上各带有一个甲基基团。这种结构使得3,3',5,5'-四甲基联苯胺在化学性质上表现出了与其他联苯胺类化合物不同的特点。首先，由于甲基基团的引入，3,3',5,5'-四甲基联苯胺在空间结构上更加稳定，不易发生化学反应。这种稳定性使得它在高温、高压等极端条件下仍能保持良好的化学性质。其次，3,3',5,5'-四甲基联苯胺具有优异的电化学性能。研究表明，它在氧化还原反应中表现出高度的可逆性和稳定性，这使得它在电池、电化学传感器等领域具有潜在的应用价值[1-2]。

图13,3',5,5'-四甲基联苯胺的性状

合成

将芳基卤化物（2 mM）、Al（O）（108 mg）、[bmim（HSO3C4）][HSO4]（3 mL）和PdNPs（3.0%w/w，186.2 mg）加入10.0 mL高压不锈钢容器中。密封容器。将容器连接到CO2供应。逐渐向容器中加入CO2，直到获得5.0MPa的压力。将容器在45°C下加热至7.0 MPa的稳定压力。添加更多的CO2以获得15.5 MPa的压力。在45°C下搅拌系统10小时。关闭搅拌器并对释放到溶剂捕集器（20.0 mL）中的CO2进行温度控制。用1,2-二甲基-3-羟基-4-吡啶酮（DHPO，3 mL，通过离子交换循环）洗涤反应器容器中剩余的IL和Pd NPs/碳3次。在减压下蒸馏混合物以除去DHPO残留物。断开溶剂捕集器容器。冷却混合物。通过简单的CO2进一步减压收集，获得的产物方便地通过溶剂捕集器底部的阀门。用乙醇洗涤得到的有机固体。用TLC纯化得到的有机固体3,3',5,5'-四甲基联苯胺[3]。

用途

由于3,3',5,5'-四甲基联苯胺具有优异的电化学性能，因此它被广泛用作电池的正极材料。在锂离子电池、钠离子电池等新型电池中，3,3',5,5'-四甲基联苯胺都展现出了良好的电化学性能和稳定性，为电池的发展提供了有力的支持。3,3',5,5'-四甲基联苯胺还可用于制备电化学传感器。由于其电化学性能稳定且可逆性好，因此可以作为传感器的敏感元件，用于检测环境中的有害物质或生物分子。例如，在环境监测、医疗诊断等领域，3,3',5,5'-四甲基联苯胺传感器都表现出了广泛的应用前景[3-4]。

参考文献

[1]王彤,孙伟,焦奎.以3,3',5,5'-四甲基联苯胺为底物的伏安酶联免疫分析体系研究[J].分析化学, 2002, 30(11):1298-1302.

[2]屠一锋,狄俊伟,陈晓君.3,3',5,5'-四甲基联苯胺性质的研究[J].分析科学学报, 2001, 17(2).

[3]戴建华.一种3,3′,5,5′-四甲基联苯胺制备方法.CN202211276336.1[2024-05-14].

[4]焦奎,杨涛,牛淑妍.3,3',5,5'-四甲基联苯胺在SnO_2:F膜光透电极上的薄层光谱电化学研究[J].中国科学(B辑 化学), 2004.