四丁基硫酸氢铵

四丁基硫酸氢铵产品介绍

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四丁基硫酸氢铵（Tetrabutylammonium hydrogen sulfate，简称 TBAHS）是一种常用的有机化合物，以下从结构、性质、应用等方面详细介绍：

一、分子结构与基本信息

1. 化学式：\(C_{16}H_{37}NO_4S\)

2. 结构组成：

• 阳离子：四丁基铵离子 \([(C_4H_9)_4N]^+\)（四个丁基连接氮原子形成的季铵阳离子）。

• 阴离子：硫酸氢根离子 \((HSO_4^-)\)。

3. CAS 号：3115-68-2

4. 外观：白色结晶性粉末，易吸潮。

二、理化性质

1. 物理性质

• 熔点：115~125℃（分解温度较低，区别于无机硫酸盐）。

• 溶解性：易溶于水、甲醇、乙醇等极性溶剂，微溶于非极性溶剂（如苯、乙醚），兼具有机基团的亲脂性和离子的亲水性。

• 吸湿性：暴露于空气中易吸收水分，需密封保存。

2. 化学性质

• 离子性：在水溶液中完全解离为四丁基铵离子和硫酸氢根离子，具有良好的离子导电性。

• 稳定性：常温下稳定，遇强酸或强氧化剂可能分解，释放出硫酸氢根的酸性。

三、核心应用领域

1. 相转移催化剂（PTC）

• 有机合成中卤代烃与氰化物的取代反应（制备腈类）。

• 酚类化合物的烷基化反应（合成醚类）。

• 卡宾反应、Wittig 反应等有机转化。

• 作用原理：利用四丁基铵阳离子的亲脂性（丁基长链）将水相中的阴离子（如\(OH^-\)、\(CN^-\)）带入有机相，促进两相反应（如亲核取代、氧化、烷基化等），提高反应效率。

• 典型场景：

2. 表面活性剂与工业助剂

• 水处理中的杀菌剂、乳化剂（利用季铵盐的抗菌性和两亲性）。

• 纺织行业的抗静电剂、柔软剂。

• 涂料或油墨中的分散剂。

• 作为阳离子表面活性剂，用于：

3. 分析化学与电化学

• 离子对试剂：在高效液相色谱（HPLC）中用于分离极性化合物，改善峰形。

• 电解质添加剂：用于锂离子电池或电化学传感器，提高离子传导性。

四、安全性与储存

1. 毒性与危害

• 急性毒性：大鼠口服\(LD_{50}\)约为 1000~2000 mg/kg（中等毒性），对皮肤和眼睛有刺激性，吸入粉尘可能引发呼吸道不适。

• 环境影响：不易生物降解，需避免排入水体。

2. 储存条件

• 密封存放于阴凉干燥处，远离强氧化剂、强酸，防止吸潮变质。操作时建议佩戴手套和防护眼镜。

五、与类似化合物的对比

总结