UA123512C2 - Сольвотермальний метод отримання вуглецевих матеріалів з прищепленими трифторметильними групами - Google Patents
Сольвотермальний метод отримання вуглецевих матеріалів з прищепленими трифторметильними групами Download PDFInfo
- Publication number
- UA123512C2 UA123512C2 UAA201812454A UAA201812454A UA123512C2 UA 123512 C2 UA123512 C2 UA 123512C2 UA A201812454 A UAA201812454 A UA A201812454A UA A201812454 A UAA201812454 A UA A201812454A UA 123512 C2 UA123512 C2 UA 123512C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- fluorine
- carbon materials
- obtaining
- materials according
- containing carbon
- Prior art date
Links
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004729 solvothermal method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 title claims abstract description 9
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 64
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims abstract description 5
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 4
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims abstract description 3
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Substances OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 65
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 59
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 24
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 20
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 13
- -1 organofluorine amine Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 claims description 9
- 150000004812 organic fluorine compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JLGADZLAECENGR-UHFFFAOYSA-N 1,1-dibromo-1,2,2,2-tetrafluoroethane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(Br)Br JLGADZLAECENGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 claims description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 2
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- NSTREUWFTAOOKS-UHFFFAOYSA-N 2-fluorobenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1F NSTREUWFTAOOKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- PXRKCOCTEMYUEG-UHFFFAOYSA-N 5-aminoisoindole-1,3-dione Chemical compound NC1=CC=C2C(=O)NC(=O)C2=C1 PXRKCOCTEMYUEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 claims 1
- SLFVYFOEHHLHDW-UHFFFAOYSA-N n-(trifluoromethyl)aniline Chemical compound FC(F)(F)NC1=CC=CC=C1 SLFVYFOEHHLHDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 15
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract description 4
- 239000013543 active substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003325 tomography Methods 0.000 abstract description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 30
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 23
- 239000000047 product Substances 0.000 description 23
- 229960004106 citric acid Drugs 0.000 description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 18
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 15
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 14
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 4
- 238000006897 homolysis reaction Methods 0.000 description 4
- JLZVIWSFUPLSOR-UHFFFAOYSA-N 2,3-difluorobenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(F)=C1F JLZVIWSFUPLSOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 229960004543 anhydrous citric acid Drugs 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- QLOAVXSYZAJECW-UHFFFAOYSA-N methane;molecular fluorine Chemical compound C.FF QLOAVXSYZAJECW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- WFELVFKXQJYPSL-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobutanoyl chloride Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(Cl)=O WFELVFKXQJYPSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUJFOSLZQITUOI-UHFFFAOYSA-N 4-(trifluoromethoxy)aniline Chemical compound NC1=CC=C(OC(F)(F)F)C=C1 XUJFOSLZQITUOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-N Pyruvic acid Chemical compound CC(=O)C(O)=O LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 2
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- JVPUTYICKDDWCU-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2-tetrafluoroethane-1,2-diol Chemical compound OC(F)(F)C(O)(F)F JVPUTYICKDDWCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000974482 Aricia saepiolus Species 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 241001553014 Myrsine salicina Species 0.000 description 1
- 241001460678 Napo <wasp> Species 0.000 description 1
- 229920003776 Reny® Polymers 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N Uric Acid Chemical compound N1C(=O)NC(=O)C2=C1NC(=O)N2 LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVWHNULVHGKJHS-UHFFFAOYSA-N Uric acid Natural products N1C(=O)NC(=O)C2NC(=O)NC21 TVWHNULVHGKJHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCOXNOVULREFCO-UHFFFAOYSA-N [4-(trifluoromethoxy)phenyl]thiourea Chemical compound NC(=S)NC1=CC=C(OC(F)(F)F)C=C1 UCOXNOVULREFCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002152 alkylating effect Effects 0.000 description 1
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- SOIFLUNRINLCBN-UHFFFAOYSA-N ammonium thiocyanate Chemical compound [NH4+].[S-]C#N SOIFLUNRINLCBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006933 amyloid-beta aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000001461 argentometric titration Methods 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- CPEKAXYCDKETEN-UHFFFAOYSA-N benzoyl isothiocyanate Chemical compound S=C=NC(=O)C1=CC=CC=C1 CPEKAXYCDKETEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003124 biologic agent Substances 0.000 description 1
- OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N biuret Chemical compound NC(=O)NC(N)=O OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- KVBKAPANDHPRDG-UHFFFAOYSA-N dibromotetrafluoroethane Chemical compound FC(F)(Br)C(F)(F)Br KVBKAPANDHPRDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000012025 fluorinating agent Substances 0.000 description 1
- 229940093079 folgard Drugs 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 229940108690 glucosyl hesperidin Drugs 0.000 description 1
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 1
- 150000002307 glutamic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 150000004715 keto acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000003463 organelle Anatomy 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 238000004313 potentiometry Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 229940107700 pyruvic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 125000000446 sulfanediyl group Chemical group *S* 0.000 description 1
- SSGGNFYQMRDXFH-UHFFFAOYSA-N sulfanylurea Chemical compound NC(=O)NS SSGGNFYQMRDXFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- ZMBHCYHQLYEYDV-UHFFFAOYSA-N trioctylphosphine oxide Chemical compound CCCCCCCCP(=O)(CCCCCCCC)CCCCCCCC ZMBHCYHQLYEYDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
- 229940116269 uric acid Drugs 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/65—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Винахід належить до галузі хімії. Метод отримання вуглецевих матеріалів, що містять прищеплену трифторметильну групу, полягає у проведенні сольвотермального процесу карбонізації органічної речовини - джерела вуглецю, у присутності фторорганічної сполуки, молекула якої містить принаймні одну трифторметильну групу, а також функціональну групу, вибрану з наступного ряду: амінна, амідна, карбоксильна, гідроксильна, карбонільна, або атом галогену, відмінний від фтору. Синтезовані матеріали можуть знайти використання як флуоресцентні матеріали, як носії біологічно активних речовин, в ЯМР-томографії, як специфічні сорбенти, (фото)каталізатори чи носії каталізаторів або матеріали для джерел чи накопичувачів електричної енергії.
Description
(57) Реферат:
Винахід належить до галузі хімії. Метод отримання вуглецевих матеріалів, що містять прищеплену трифторметильну групу, полягає у проведенні сольвотермального процесу карбонізації органічної речовини - джерела вуглецю, у присутності фторорганічної сполуки, молекула якої містить принаймні одну трифторметильну групу, а також функціональну групу, вибрану з наступного ряду: амінна, амідна, карбоксильна, гідроксильна, карбонільна, або атом галогену, відмінний від фтору. Синтезовані матеріали можуть знайти використання як флуоресцентні матеріали, як носії біологічно активних речовин, в ЯМР-томографії, як специфічні сорбенти, (фото)каталізатори чи носії каталізаторів або матеріали для джерел чи накопичувачів електричної енергії. он Іо; в-і он онно ен н - и їз у г х сорті ; Як:
Джерело вуглецю шішшю КИЙ їх Й я й р я і (тарджерело азоту Нео "У ДЕ ЧИ ДИ ок,
У УуУу з Ту " х, Й Г-я ренй Ж. ї сіння, І і
Бас Ста ЩІ у м а 7 У ї У !
КЕ ; х Ох т о М, р: й
У, га тт -- -4У -' ха Х й -ї ення Й ц СЕ лат їй у. - ун їх С
М К, І де ОД ДИ й чи жи ше я шій
Фіг. 1
Даний винахід стосується нанотехнології, а саме наноструктурованих фторовмісних вуглецевих матеріалів, зокрема квантових точок, які можуть знайти застосування як люмінесцентні матеріали, як контрастні матеріали у магнітно-резонансній томографії (МК), як біохімічний агент для дослідження, терапії та візуалізації клітини, її органел, тканин та інших біологічних об'єктів, транспорту хімічних речовин в клітини та/або біологічні тканини, як сенсорний або сигнальний матеріал, чи як матеріал електрода накопичувачів або джерел електричного струму, чи (фото)каталізатор.
Винахід продовжує розробку ідеї, поставленої у винаході (|, яка полягає в тому, що вуглецевий матеріал здатний приєднувати активні залишки фторорганічної речовини, які утворюються під дією фактора гомолізу такої речовини та/або вуглецевого матеріалу. Фактором гомолізу може виступати підвищена температура (1), наявність ініціатора вільно радикальної хімічної реакції (21, або ж інші чинники, наприклад радіаційне |З) або УФ-опромінення І|І4)|. На наш погляд, суттєвим фактором гомолізу є процеси, що відбуваються на поверхні вуглецевого матеріалу, що знаходиться іп 5іайш пазсепаї, що повністю справедливо як для матеріалів, що утворюються з розчину, так і для матеріалів з високим вмістом кисню під час термічних перетворень, наприклад вуглецевих мікросфер - мікроструктурованого; та вуглецевих квантових точок - наноструктурованого вуглецевого матеріалу. На жаль, процес описаний у |(1| не підходить для модифікування фтором вуглецевих квантових точок (О-дої5), оскільки оброблені фреоном за підвищеної температури точки втрачають розчинність.
Цей винахід розкриває процес отримання фторовмісного наноструктурованого вуглецевого матеріалу шляхом термічної обробки такого матеріалу в присутності джерела фтору - фторорганічної сполуки, що має у складі молекули лабільну функціональну групу, що здатна під час гомолізу руйнуватися з утворенням активних частинок, в тому числі вільних радикалів, що здатні приєднуватися до активних центрів поверхні вуглецевого матеріалу, або ж функціональну групу, що здатна вбудовуватися у структуру вуглецевої матриці під час росту такої матриці.
З рівня техніки відомий метод фторування вуглецевого матеріалу специфічними фторорганічними сполуками, а саме перфторацилпероксидами, що завдяки природі пероксидного зв'язку легко зазнають руйнації під дією підвищеної температури (5). Також
Зо описано метод приєднання до вуглецевих матеріалів більш термічно стабільних речовин під дією мікрохвильового опромінення І|б). Також відомий метод отримання вуглецевих мікросфер у присутності джерела фтору - неорганічної фторовмісної речовини, а саме фтороборату або фториду амонію І71.
Технічною задачею винаходу є розробка простого методу отримання фторовмісного наноструктурованого вуглецевого матеріалу, при якому фторовмісні функціональні групи вводяться у склад вуглецевого матеріалу під час утворення.
Технічним результатом винаходу є простий сольвотермальний метод отримання наноструктурованого вуглецевого матеріалу, в тому числі квантових точок, що містить у своєму складі трифторметильні групи, прищеплені до його поверхні, шляхом проведення синтезу такого вуглецевого матеріалу з джерела вуглецю у присутності фторорганічної речовини, що містить трифторметильну групу (групи), та лабільну функціональну групу (групи).
Методи отримання вуглецевих матеріалів, зокрема наноструктурованих, в останні роки інтенсивно розвиваються та є досить різноманітними |8).
Сольвотермальні методи отримання вуглецевих квантових точок також є досить різноманітними, добре вивченими та знаходять багато застосувань |9, 14, 161).
Як правило, вуглецеві матеріали, отримані таким шляхом, містять велику кількість кисневмісних груп, та, у випадку квантових точок, в літературі називаються О-аої5, що синтезують з лимонної кислоти у розплаві сечовини при 150-170 С (10). Методи отримання фторовмісних вуглецевих мікросфер вивчено краще, ніж квантових точок, згадування про які в літературі почали з'являтися зовсім недавно. Так автори (11| отримують фторовані квантові точки ОЮ Е шляхом обміну ліганду триоктилфосфіноксиду (ТОРО) що захопив наночастинки
Сазе/2п5 на фторований ліганд Н5-С11-(ЕС)-ОС(СЕз) з.
Автори |(12| синтезували фторовані вуглецеві нано-точки таким чином: 100 мг фторографену було розчинено у 10 мл концентрованої сірчаної кислоти, що містила З мл води, після цього суміш було соніфіковано до гомогенізації. Після цього ще 10 мл концентрованої Н25О» та 60 мл
НМО: було додано, та ще соніфіковано протягом З год., а потім витримано при 70 "С протягом доби. Після остигання до суміші додали 200 мл очищеної дистильованої води та довели рН до нейтрального значення. Після цього квантові точки було відфільтровано та очищено за допомогою діалізу. Отримані точки мають молекулярну вагу близько 500 Да.
У роботі (13) автори також розщеплювали фторид графіту за допомогою гідротермального методу. Отримані квантові фторовані вуглецеві точки Е-5005, що мають багато кисневмісних груп, мають співвідношення атомів Е:С 23,68 95 та діаметр 1-7 нм.
Автори І17| отримують функціоналізовані фтором графенові точки шляхом мікрохвильової деструкції глюкози (1807, 500 УМ, З п) у присутності фтороводню, як фторуючого агента та пропонують використовувати їх як інгібітор амілоїдної агрегації біологічного агента ПІАРР.
У роботі (18) проводиться огляд методів отримання вуглецевих квантових точок, зокрема з лимонної кислоти та органічного аміну, однак можливість отримання таким чином фторовмісних точок автори не розглядають, до того ж, наприклад, метод Вошгіпо5 (19| включає нагрівання суміші лимонної кислоти з аміном до температури вище 300 "С.
Зручним методом отримання квантових вуглецевих точок О-дої5, як модельної системи для даного винаходу, є шлях їхньої "самозбірки", наприклад при сольвотермолізі (сольво- або гідротермальній карбонізації) сумішей, що містять лимонну кислоту та сечовину, тіосечовину, аміак або інше джерело азоту |101.
Даний винахід реалізує підхід, при якому процес отримання фторовмісних вуглецевих наноматеріалів проводиться в рідкій фазі у присутності фторорганічної речовини, яка містить у своєму складі лабільну функціональну групу, зокрема карбоксильну, кетонну, альдегідну, спиртову, етерну або естерну, амінну або іншу, здатну в умовах проведення синтезу вступати в реакцію з речовиною-джерелом вуглецю та/або вуглецевою матрицею квантової точки, в тому числі, під час росту або утворення такої точки. Добре підходять для проведення такого процесу вуглецеві О-йої5, які отримано сольвотермальним шляхом, зокрема із сумішей (тіо)сечовини та оксикарбонової кислоти, зокрема лимонної, як описано у (101) та квантові точки, синтез яких з моно- та полісахаридів описано у (16), а також суміші, які використовуються в таких процесах.
Зручним джерелом вуглецю є багатоатомні карбонові кислоти, зокрема оксі-, оксо- та амінокислоти, такі як щавлева, лимонна, яблучна, винна, піровиноградна: гліцин, ЕДТА, нітрилотриоцтова, глутамінова кислоти; чи їхні солі, або уротропін, сахариди чи о-глюкозил гесперидин.
Треба зазначити, що додавання фторорганічної речовини, зокрема трифтороцтової кислоти в суміш сечовини та лимонної кислоти під час сольвотермального синтезу призводить до
Зо утворення фторовмісного матеріалу, дозованого фтором. Якщо для синтезу використовують суміш компонентів у наступних пропорціях (ммоль) сечовина: лимонна кислота: трифтороцтова кислота, як 3:2:1. При такому співвідношенні компонентів отримані при 160 "С квантові точки містять 0.15 ммоль/г фтору. Вміст фтору навряд чи можна пояснити адсорбцією, оскільки якщо синтез провести аналогічно, але із збільшенням кількості сечовини, у співвідношенні компонентів 5:21, то в отриманому продукті будуть міститися лише слідові кількості фтору.
Невеликий вміст фтору у продуктах синтезу із використанням трифтороцтової кислоти можна пояснити тим, що в умовах синтезу вона є майже повністю дисоційованою, тоді як у процесі приймають участь здебільшого недисоційовані карбоксильні групи.
Якщо як джерело фтору використовують речовину, що здатна до алкілування (зокрема атома азоту), наприклад, таку, що містить галоген, відмінний від фтору, зокрема дибромотетрафторетан (ВгСР»Сг»Вг), то така речовина може як алкілувати джерело вуглецю (сечовину, бі- та тріурети, сечову кислоту, а особливо тіосечовину по атому сірки), так і гідролізувати з утворенням перфторетиленгліколю. В першому випадку, наночастинки утворюватимуться із фторованого джерела вуглецю, а в другому, сама речовина - продукт гідролізу буде виступати будівельним блоком квантової точки. Звичайно ж, такий алкілятор може взаємодіяти і з готовою вуглецевою частинкою за механізмом, описаним у (1). Окремим випадком реалізації винаходу є введення у реакційне середовище продукту взаємодії фторорганічного джерела фтору та азотовмісної речовини, зокрема продуктів взаємодії фторовмісного алкілятора й сечовини, тіосечовини, аміну, уротропіну або гетероциклічної сполуки; причому, як джерело фтору можна використовувати й сіль фторорганічного аміну та фторорганічної кислоти, в такому випадку зменшується леткість як аміну так і кислоти. У випадку, коли така речовина є чвертичним аміном, то процес проходить у присутності поверхнево-активної сполуки, яка змінює хід його протікання та властивості отриманого матеріалу.
Як джерело фтору може бути використано широкий ряд фторорганічних сполук: різноманітні аліфатичні, ароматичні, гетероциклічні карбонові кислоти, аміни, спирти, феноли, етери, естери, кетони, альдегіди, (тіо)усечовини з фторорганічним замісником та представники інших класів фторорганічних сполук; вищезазначені сполуки, що містять функціональні групи -СіЕ»-, -СЕ-, -
СЕз, -ОСЕз, в тому числі, різноманітні холодоагенти та інші доступні фторовані органічні 60 речовини. В залежності від конкретної задачі, для якої призначені квантові точки.
Треба зазначити, що вміст фтору в синтезованих продуктах не можна пояснити адсорбцією фторорганічної сполуки на вуглецевому матеріалі, оскільки, якщо додати фторовмісний амін (т- трифторметиланінін)у до водно-спиртового розчину квантових точок, отриманих з лимонної кислоти та сечовини, у кількості 1 ммоль аміну на 1 г точок, витримати суміш 2 години, осадити точки кислотою, відокремити та висушити отриманий продукт, то вміст фтору в ньому складатиме близько 0,05 ммоль/г.
Схему хімічної реакції утворення вуглецевої квантової точки та взаємодію її з фторовмісною сполукою на прикладі трифторметиланініну наведено на Фігурі 1.
РФЕС - спектри допованих фтором та отриманих з сечовини, лимонної кислоти та трифтороцтової кислоти квантових точок (а) та фторовуглецевих квантових точок, отриманих з сечовини, лимонної кислоти та т-трифторметиланіліну у вигляді основи (б) наведено на Фігурі 2.
Аналіз отриманих фторовмісних зразків проводили шляхом розчинення наважки у розплаві лугу з додаванням нітрату натрію у нікелевому тиглі, плав розчиняли у воді, і в подальшому для визначення вмісту хлору чи брому використовували метод аргентометричного титрування за
Фольгардом, причому використовували 0,1 М розчини нітрату срібла та роданіду амонію: а вміст фтору визначали шляхом потенціометрії із фторид-селективним електродом "ЕГІ5-131(РЕ)", потенціал якого визначали відносно хлорсрібного порівняльною електрода ЗСр-10101 за допомогою електронної схеми на основі прецизійного операційного підсилювача Техав5
Іпбігитепіх І МСбО0ОТАІМ, похибка вимірювання складала приблизно 7 95. Зважування при проведенні аналізів проводили за допомогою аналітичних терезів Запогіи5 Опціпіїхм 124-108, нагрівання та ПІД-контролю температури із зворотним зв'язком на базі ТРІП-О9ТП (КУПП "Байт",
Житомир, Україна). Нагрівання мікрохвилями проводили у мікрохвильовій пічці 750 Вт МУУ5- 1705.
Для проведення синтезу, аналізів, титрування та підготовки проби використовували мірний посуд та прилади виробництва бітах"мМ Камаїїєегуіає5 а. та Тесппо5КІо 5.г.0., Чехія (постачальник: ТОВ Манкор, Київ, Україна).
Люмінесцентні властивості випробували за допомогою УФ-лампи Оеїих ЕВТ-0О1 26бМУ, з максимумом випромінювання при 365-370 нм.
Зо Реактиви, що використовувалися для проведення синтезу, аналізу, підготовки зразків та допоміжних операцій марки рго зупіпевів5, рго апаїувзі або ригізвітит, було придбано в ТОВ НВП
Укроргсинтез (Київ, Україна) та ТОВ Хімлаборреактив (Бровари, Україна).
Винахід ілюструється наступними прикладами.
Приклад 1.
Суміш сечовини (р.а.), лимонної кислоти (рпагт.) та трифтороцтової кислоти (рго зупій.) у співвідношенні 3:2:1 та загальною масою 11 г помістили в 100 мл скляний автоклав.
Автоклав герметично закоркували винтовою кришкою з силікон-т-ефлоновою прокладкою та помістили в шахтну піч, температуру в якій вивели на 140 "С протягом 20 хв. Таку температуру витримували годину. При цьому суміш розплавилися та набула жовтого кольору. Після цього температуру підняли до 160 "С та продовжили нагрівання у відкритому автоклаві протягом 1,5 годин. В результаті реакції утворився твердий спінений продукт чорного кольору, якій дуже легко розчиняється у 15956 водному і-пропанолі. Водно-спиртовий розчин квантових точок підкислили соляною кислотою та віддентрифугували протягом 1 год., при 8000 обертів ротора.
Отриманий осад промили водою, знов віддентрифугували та висушили при 120 "С на повітрі.
Отриманий розсипчастий вуглецевий матеріал чорного кольору легко розчиняється у воді, у водно-спиртовій суміші та розчини мають сильну люмінесценцію оранжевого кольору в лужному та блакитного в нейтральному середовицщі.
За результатами хімічного аналізу, матеріал містить 0,15 ммоль/г фтору.
На РФЕС-спектрі отриманого продукту наявний помітний сигнал фтору біля 686 еВ, характерний для атома фтору, зв'язаного з атомом вуглецю у вуглецевому матеріалі.
Для порівняння було проведено аналогічний синтез з тією відмінністю, що кількість еквівалентів сечовини було збільшено до 5. Отриманий продукт містить незначну кількість фтору, яку важко визначити потенціометрично.
Приклад 2.
Суміш сечовини, безводної лимонної кислоти та дибромотетрафторетану (холодоагент К- 11482, САБА 124-73-2) у мольному співвідношенні 3:2:1 обробили як вказано у Прикладі 1.
Отриманий продукт легко розчиняється у воді та розчин має сильну блакитну люмінесценцію в нейтральному середовищі та жовто-зелену у лужному. За результатами аналізу отриманий вуглецевий наноматеріал містить 0,12 ммоль/г фтору та 0,15 ммоль/г брому. (510)
Приклад 3.
Безводну лимонну кислоту та т-трифторметиланілін (29995, САБЖ 98-16-8, мТФМА) змішали у мольній пропорції 2:1, суміш загальною масою 1.7 г перенесли у скляний автоклав якій помістили у піч, як вказано у Прикладі 1. Суміш витримали у щільно закритому автоклаві при 120 "С 1 годину, потім при 140 "С 1 годину, підняли температуру та витримали суміш ще 1 годину при 165 "С. Утворився жовтий плав, що має інтенсивну жовто-зелену люмінесценцію, що свідчить про утворення квантових точок. Автоклав відкрили та плав знову нагріли до 165 С і витримали ще 1,5 години. Було отримано прозорий плав жовтого кольору, якій майже не розчиняється у воді, проте легко розчиняється в ізопропанолі з утворенням прозорого жовтого розчину, що має інтенсивну жовто-зелену люмінесценцію. Таким чином, утворені квантові частинки є гідрофобними.
Приклад 4.
Сечовину, безводну лимонну кислоту та т-трифторметиланілін змішали у пропорції 1.5:2:1 та суміш загальною масою 1,98 г обробили як вказано у Прикладі 3. Отриманий на стадії карбонізації продукт є темно-коричневою блискучою твердою спіненою масою, яка легко розчиняється у гарячий суміші ізопропанол/вода, Вказаний однорідний темно-коричневий розчин відфільтрували та підкислили до рН-ї соляною кислотою. Частинки відразу коагулювали, та отриманий осад легко відокремився на паперовому фільтрі "жовта стрічка".
Осад висушили при 85 "С 2 години та отримали продукт - світло-коричневий розсипчастий порошок, нерозчинний у воді, погано розчинний у спирто-водній суміші, та добре розчинний у лужному водному розчині. Лужні розчини проявляють інтенсивну блакитну люмінесценцію. За результатами аналізу отриманий сухий продукт містить 1,82 ммоль/г фтору та 0,29 ммоль/г хлору. Для РФЕС-досліджень отриманий матеріал обробили лагом та відцдентрифугували з розчину. На РФЕС-спектрі отриманого продукту наявний інтенсивний сигнал фтору при 686 ев, характерний для атома фтору, зв'язаного з атомом вуглецю у вуглецевому матеріалі.
Приклад 5.
Суміш сечовини, лимонної кислоти та 2,3-дифторбензойної кислоти (ДФВК, рго зупій., САБЖЯ 4519-39-5) у мольному співвідношенні 3:1.5:1 загальною масою 1,46 г, що містить 170 мг ДФБК, обробили аналогічно методиці, вказаній у Прикладі 3. Отримано твердий блискучий крихкий
Зо продукт темно-коричневого кольору, що легко розчиняється у гарячій дистильованій воді без додавання спирту з утворенням темно-коричневого розчину, що має в концентрованому вигляді жовтувато-зелену люмінесценцію, а в розведеному інтенсивну зеленувато-блакитну.
Після підкислення, виділення та висушування при 120 "С протягом 2 год. отриманий продукт містить 0,06 ммоль/г фтору.
Приклад 6.
Синтез проводили аналогічно Прикладу 4, але співвідношення сечовина: лимонна кислота: амін складало 2:2:/1, загальна маса суміші складала 2,07 г, та синтез проводили в закритому реакторі. Отриманий продукт легко та повністю розчиняється у гарячій воді з утворенням однорідного темно-коричневого розчину, що має яскраво-зелену люмінесценцію. Розчин підкислили сопс. НСІ, осад відфільтрувати, декілька разів промили 0,1 М НСІ та висушили при 120 "С протягом 10 год. Після синтезу скло автоклава стало каламутним, тобто, під час синтезу утворився НЕ, що свідчить про глибокі перетворення фторорганічної речовини. Після осадження частинок концентрованою соляною кислотою, промивання 0, М НС та висушування, отримано 155 мг темно-коричневого розсипчастого порошку, нерозчинного у воді та 1595 спирті, та легкорозчинного у водному розчині лугу, причому отриманий розчин мас яскраву оранжеву люмінесценцію. В отриманому сухому продукті вміст фтору складає 2,47 ммоль.
Для порівняння, 100,0 мг квантових вуглецевих точок, що синтезовано з сечовини та лимонної кислоти, та які не містять фтору, було розчинено у 25 мл 15 95 і-пропанолу. До розчину додали 16,1 мг мІФМА та витримали розчин 2 години при перемішуванні. Після цього вуглецеві точки виділили за допомогою підкислення Не, та далі, аналогічно описаному в цьому
Прикладі. Вміст фтору в отриманому продукті складає 0,05 ммоль/г.
Приклад 7.
Синтез проводили аналогічно Прикладу 6, але з тією відмінністю, що до суміші сечовини, лимонної кислоти та м'ФМА додали 2,3-дифторбензойну кислоту (ДФЕК). Співвідношення сечовини, лимонної кислоти та аміну й бензойної кислоти складало 3:3:1:1. При цьому, загальна маса суміші складала 5,68 г. Після реакції в автоклаві у творився характерний кристалічний сублімат ДФВК, а продукт являє собою темно-коричневий, в тонкому шарі прозорий плав, що добре розчиняється у гарячій водно-спиртовій суміші, причому такий розчин має темно-зелену бо люмінесценцію. Продукт масою 0,42 г містить 1,50 ммоль/г фтору. Такий варіант реалізації винаходу дозволяє зменшити леткість фторорганічної сполуки (сполук) за рахунок утворення менш леткої комбінованої фторорганічної сполуки.
Приклад 8.
Суміш сечовини, лимонної кислоти та (р-трифторметокси)фенілтіосечовини, що було синтезовано з р-трифторметоксіаніліну (САКЕ 461-82-5) та бензоїлізотіоціанат було введено в реакцію, як вказано у Прикладі б, у мольному співвідношенні сечовина: лимонна кислота: тіосечовина як 2:31, загальною масою 2,03 г. Отриманий продукт містить 1,88 ммоль/г фтору, розчинний у водному розчину лугу, та такий розчин має оранжеву люмінесценцію.
Приклад 9.
Суміш біурету/гтріурету/ціанурової кислоти, що отримано шляхом піролізу сечовини, та лимонної кислоти у присутності 3,4-бісстрифторметил)аніліну (рго зупій., САБЖ 2965-07-3) та трифтороцтової кислоти у ваговому співвідношенні 1:1:0,5:0,45 було оброблено, як вказано у прикладі 6, але у стальному автоклаві при температурі 350 "С протягом години. Отриманий вуглецевий наноматеріал містить 2,75 ммоль/г фтору, причому його розчин має жовтогарячу люмінесценцію в лужному розчині.
Приклад 10.
Суміш тіосечовини, винної кислоти та перфторбутирил хлориду (САБЖ 375-16-6) у мольному співвідношенні 2:2:1 загальною масою 1,26 г обробили у мікрохвильовій печі при потужності опромінення 750 Вт протягом 30 секунд, після чого суміші дали остигнути та знов продовжували опромінення до утворення коричневого розплаву. Отриманий вуглецевий наноматеріал має червону люмінесценцію в лужному водному розчині та містить 0,32 ммоль/г фтору.
Наведені приклади уточнюють здійснення винаходу, але не обмежують обсяг прав, що випливає з нього. Для наноматеріалів, отриманих методом, що заявляється, автор пропонує використовувати назву Рісосаго).
Джерела інформації: 1. Іптегпайопаї! Рибіїсайоп УУО2016072959 // Метод ог сагтбоп таїегіаІ5 зипасе тоаїїсайоп ру
Ше Яногосагроп5 апа адегімаймев5з/ А. 7адежо, М. Ргивом, М. Біушк // Риб. -2016: О510000382, іввива-2015; Іпуепіп раїепі ШАТ10301, ізвиєа-2015, ІРЕА атепавєа. 2. Патент України на корисну модель ШАТ213570Ш // Задерко О.М., Прусов В.О., Діюк В.Є. /
Зо Спосіб фторалкілування вуглецевих матеріалів у рідкій фазі. - Промислова Власність, 2017. -
Бюл. 23. 3. Епорсап Раїепі Арріїсайоп ЕР1558376 // 7иром У.Р., Ріобпег Г.., Кароивіїпе О.М., Ваіауап
Н., Миудіпом М.К., Вгет ., І еізег К.М. / Богрепі таїегіаї паміпд а сомаіепНу ацйаспеа репіпогіпаїейд 5ипасе м/п Тпстіопаї! дгоирв. 4. | азег-Іпдисед Сопмегзіоп ої Тейоп іпіо Ріпогіпаїед Маподіатопав ог Ріпогіпаїед Старпепе /
КЕ. Ме, Х. Нап, 0. М. Козупкіп, У. Гї, С. 7папод. В. Лапо, А.А. Магі, 9. М. Тошиг // АС5 папо 12 (2). - 2018. - 1083-1088. 5. ОА раїепі 05864821782 // Маматіпі МУ., Запзоївіга М. еї аї., Модіїїсайоп ої сагропасеоив5 таїгїегіа!5, ізвива-2017. 6. Спетісаї! геасійопв ої дорів ропоав іп асіїмагей сагроп: тістожмаме апа рготіпайоп теїнодвз /
Видаїп У. І.., Сіак у). Н., Тамепег 5. У)., М/іїзоп К. // Снет. Соттип. (Сатрь). - 2004. 7. Меїной ог ргерагіпа Пиогіпе/лігодеп со-доред дгарнййгей сагоп тістозрпеге5з м/п підп моЇштеїгіс зресіїїс сарасіїапсе / Р. Сіао, 2п. Уип5пцапо, у. 2Напо. І. 2Піснао, І. Нои // ОБА Раїеєепі 05О613759. - 2017. 8. Рогои5 тістозрНегез: Зупіпезів, спагасієгізайоп апа арріїсайопв іп рнаптасеціїса! 6 тедіса!
Тієїдв / О.С. Оавзіїдаг, М. Спомжанитгу // Іпіегпайіопа! Уошитаї ої Рнаптасеціїсв. - 2018. - М. 548 (1). -
Р. 34-48 // 10.101 6/.Црпапт.2018.06.015 9. Саїроп апа Старпепе Оцапішт Ооїв їог ОріоєіІесігопіс апа Епегду Оємісев: А Немієжм / Х. Її,
М. Виї, у. опо, 2. Зпеп, Н. 7епд // Адмапсейд Рипсііопа! Маїегіа!5. - 2015. - 25(31). 10. Веїївівїп ). Мапоїеснпої. // Расіїе Табгісайоп ої Іштіпезсепі огдапіс дої5 Бу Ше птоїувів ої сіїіс асіа іп игеа теїї, апа Неї ибе ог сеї! віаіпіпд апа роїуєЇІесігоїуїеє тістосарзиіе Іабеїпа / 2поїобак М.М.., еї аї!. // 10.3762/б|папо.7.182. - 2016. - 7. - Р. 1905-1917 11. Такіпд Адмапіаде ої Нуагорпобіс Рішогіпе Іпіегасіоп5 Тог Зе-Авзетрієдй Оцапішт роїв ав а Овїїмегу Ріанопт ог Еплутевз / СаптіПо-Сатіоп С., еї аІ. // Апдем/у Спет Іпі ЕЯа Епоі. - 2018. // 10.1002/апів.201801155 12. Сатоп 112. - 2017. - Р. 63-71 // 10.1016/.сатбоп.2016.10.091 13. Зтаї! Биї вігопд: Те іпїнепсе ої ЯПогіпе аїотв оп їоптаїйоп апа репогптапсе ої дгарпепе днапійт доїв ивіпу а дгадієпі Е-застїйїїсе 5ігаіеду // Р. Сбопо, У. Мапад. К. Нои, 27. Мапад. 7. Мапа, 7.
Ши, Х. Нап, 5. Мапо, Сагроп 112. - 2017. - Р. 63-71.
14. Ріногезсепі сагбоп бої5 їт топо-апі роїузасспагіде5: 5упіпезі5, ргорепіє5 апа арріїсайопе. З. НІЇЇ, М. С. Саап // Веївівїпй У. Ог9у. Спет. - 2017. - 13. - 675-693. // 10.3762/Ббіос.13.67 15. Стузі. СгоУлЛи Оезв. // Маподгарніїе Зупіпевігейд їтот Асідійеа Бисгозе Місгтоетиівіопв ипаег
Атбіепі Сопайопзв / М. У. Нагагеамев, 5. у). Соорег // 10.1021/ас5.сда.5501753. - 2016. - 16. - 3133- 3142. 16. Зсієепійіс Верогів, 3:1473, Сагроп Мапорапісіе-базейд Ріпогевсепі Віоїтадіпуд Ргобез / 5.К.
Впипіа, А. Зана, А.В. Майу, 5.0. Вау. М.В. Удапа // 10.1038/5герО1473 17. РіІногіпе Еипсійопаїлей Старпепе Оцапішт Юої5 аз Іппірійюг адаіпбзі НІАРР Атуїоїа
Адагедаїйоп / М. Моизаї, Н. Ниапо, Р. Ії, Си. М/апо, Ма. Мапд / АС5 Спетіса! Мешйгозсієпсе. - 2017. - Мої. 8(6). - Р. 1368-1377 // 10.1021 /"асвспетпеишго.7/500015 18. Сицтепі Огдапіс СПпетівігу. // Сатбоп Опцапішт Ооїв: Зипасе Рабзвімайоп апа
Еипсіопаїїгатоп / К. іноз. - 2016. - 20. - Р. 682-695 19. А.В. Вошпіпо5, А 5іазвіпороціо5, Ю. Апдіоб5. ВА. 2рогії, М. СеогдаКіа5, Е.Р. Сіаппеїв,
Рпоюіштіпезсепі сагродепіс доїв // Спет. Маїег. - 2008. - 20(14). - Р. 4539-4541.
Claims (11)
1. Метод отримання вуглецевих матеріалів, що містять прищеплену трифторметильну групу, який полягає у проведенні сольвотермального процесу карбонізації органічної речовини - джерела вуглецю, у присутності фторорганічної сполуки, молекула якої містить принаймні одну трифторметильну групу, а також функціональну групу, вибрану з наступного ряду: амінна, амідна, карбоксильна, гідроксильна, карбонільна, або атом галогену, відмінний від фтору.
2. Метод отримання фторовмісних вуглецевих матеріалів за п. 1, який відрізняється тим, що джерелом вуглецю є сечовина, тіосечовина, ціанурова кислота, продукти конденсації сечовини та/або тіосечовини та/або лимонна чи винна кислота.
3. Метод отримання фторовмісних вуглецевих матеріалів за п. 1, який відрізняється тим, що як фторовмісна речовина використовується трифтороцтова кислота, дибромотетрафторетан, трифторметиланілін, фторбензойна кислота або сіль фторорганічного аміну та/або Зо фторорганічної кислоти.
4. Метод отримання фторовмісних вуглецевих матеріалів за п. 1, який відрізняється тим, що сольвотермальний синтез проводять при температурі 120-350 70.
5. Метод отримання фторовмісних вуглецевих матеріалів за п. 1, який відрізняється тим, що сольвотермальний синтез проводять в розплаві за відсутності розчинника.
6. Метод отримання фторовмісних вуглецевих матеріалів за п. 1, який відрізняється тим, що отримують вуглецевий наноматеріал, допований фтором, із вмістом фтору «0,5 ммоль/г.
7. Метод отримання фторовмісних вуглецевих матеріалів за п. 1, який відрізняється тим, що отримують фторовуглецевий наноматеріал із вмістом фтору 20,5 ммоль/г.
8. Метод отримання фторовмісних вуглецевих матеріалів за п. 1, який відрізняється тим, що отримують фторовуглецевий наноматеріал, більша частина фтору в якому є хімічно інертною.
9. Метод отримання фторовмісних вуглецевих матеріалів за п. 1, який відрізняється тим, що отримують фторовуглецевий наноматеріал, який є гідрофобним, гідрофільним або амбіфільним.
10. Метод отримання фторовмісних вуглецевих матеріалів за п. 1, який відрізняється тим, що проводиться у присутності в реакційній суміші поверхнево-активної речовини.
11. Метод отримання фторовмісних вуглецевих матеріалів за п. 1, який відрізняється тим, що нагрівання проводять за допомогою мікрохвильового випромінювання.
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201812454A UA123512C2 (uk) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | Сольвотермальний метод отримання вуглецевих матеріалів з прищепленими трифторметильними групами |
| JP2021534281A JP7488583B2 (ja) | 2018-12-14 | 2019-12-03 | フルオロアルキル化炭素量子ドットを得る方法 |
| PL19836516.5T PL3894511T3 (pl) | 2018-12-14 | 2019-12-03 | Sposób wytwarzania fluoroalkilowanych węglowych kropek kwantowych |
| EP19836516.5A EP3894511B1 (en) | 2018-12-14 | 2019-12-03 | The process for obtaining of fluoralkylated carbon quantum dots |
| ES19836516T ES2954762T3 (es) | 2018-12-14 | 2019-12-03 | Procedimiento para obtener puntos cuánticos de carbono fluoroalquilados |
| US17/413,591 US12071575B2 (en) | 2018-12-14 | 2019-12-03 | Process for obtaining of fluoralkylated carbon quantum dots |
| KR1020217021938A KR20210104096A (ko) | 2018-12-14 | 2019-12-03 | 플루오르알킬화된 탄소 양자점을 얻기 위한 방법 |
| CA3123354A CA3123354A1 (en) | 2018-12-14 | 2019-12-03 | The process for obtaining of fluoralkylated carbon quantum dots |
| PCT/IB2019/060397 WO2020121119A1 (en) | 2018-12-14 | 2019-12-03 | The process for obtaining of fluoralkylated carbon quantum dots |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201812454A UA123512C2 (uk) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | Сольвотермальний метод отримання вуглецевих матеріалів з прищепленими трифторметильними групами |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA123512C2 true UA123512C2 (uk) | 2021-04-14 |
Family
ID=69165413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201812454A UA123512C2 (uk) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | Сольвотермальний метод отримання вуглецевих матеріалів з прищепленими трифторметильними групами |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US12071575B2 (uk) |
| EP (1) | EP3894511B1 (uk) |
| JP (1) | JP7488583B2 (uk) |
| KR (1) | KR20210104096A (uk) |
| CA (1) | CA3123354A1 (uk) |
| ES (1) | ES2954762T3 (uk) |
| PL (1) | PL3894511T3 (uk) |
| UA (1) | UA123512C2 (uk) |
| WO (1) | WO2020121119A1 (uk) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112018439A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-01 | 天津大学 | 基于聚乙烯基苯磺酸锂-柠檬酸碳点固态电解质的制备与应用 |
| KR102573314B1 (ko) * | 2021-02-22 | 2023-08-30 | 부경대학교 산학협력단 | Uv의 노출 누적량에 변색 특성을 보이는 탄소양자점 제조 방법 및 이를 포함하는 변색 센서 |
| CN113185972B (zh) * | 2021-03-25 | 2022-06-17 | 清华大学 | 多模式发光碳点及其制备方法和应用 |
| CN113385143B (zh) * | 2021-04-22 | 2023-02-10 | 华南农业大学 | 一种磁性纳米碳点/四氧化三铁复合材料及其制备方法和应用 |
| CN113604833A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-11-05 | 上海大学 | 应用于二氧化碳电还原制备甲烷的碳量子点催化剂及其制备方法 |
| CN113929971B (zh) * | 2021-10-11 | 2023-01-24 | 武汉工程大学 | 一种固相共混无机填料及其制备方法和应用 |
| KR102636154B1 (ko) * | 2021-11-02 | 2024-02-08 | 국립부경대학교 산학협력단 | 형광 탄소 잉크 및 이의 제조 방법 |
| CN114934273B (zh) * | 2022-05-23 | 2024-03-08 | 大连民族大学 | 一种原位制备含氮掺杂碳点缓蚀剂的酸洗剂方法 |
| CN114956052B (zh) * | 2022-07-05 | 2023-09-22 | 中国石油大学(华东) | 高活性碳量子点的制备方法、高活性碳量子点及应用 |
| CN115321520A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-11-11 | 郑州大学 | 一种碳量子点及其制备方法和应用 |
| FR3143620A1 (fr) | 2022-12-14 | 2024-06-21 | Novacium | Materiau composite luminescent |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2003294707A1 (en) | 2002-11-08 | 2004-06-07 | Nexttec Gmbh | Sorbent material having a covalently attached perfluorinated surface with functional groups |
| WO2009019243A1 (en) | 2007-08-07 | 2009-02-12 | Solvay Solexis S.P.A. | Modification of carbonaceous materials |
| US20120178099A1 (en) | 2011-01-10 | 2012-07-12 | Indian Association For The Cultivation Of Science | Highly fluorescent carbon nanoparticles and methods of preparing the same |
| JP6190660B2 (ja) * | 2013-08-12 | 2017-08-30 | 株式会社Kri | グラフェン量子ドット発光体の製造方法 |
| CN104103430B (zh) | 2014-06-12 | 2016-10-05 | 燕山大学 | 具有高体积比电容的氟氮共掺杂石墨化碳微球的制备方法 |
| UA110301C2 (uk) | 2014-11-03 | 2015-12-10 | Oleksandr Mykolayovych Zaderko | Спосіб модифікування вуглецевих матеріалів похідними фторовуглеців |
| JP2017036411A (ja) * | 2015-08-12 | 2017-02-16 | 株式会社Kri | グラフェン量子ドット発光体の製造方法 |
| UA121357U (uk) | 2015-11-19 | 2017-12-11 | Олександр Миколайович Задерко | Спосіб фтороалкілування вуглецевих матеріалів в рідкій фазі |
| EP3744811B1 (en) * | 2016-01-26 | 2021-11-03 | Nissan Chemical Corporation | Production method for carbon-based light-emitting material |
| JP6833243B2 (ja) * | 2016-06-15 | 2021-02-24 | 国立大学法人 熊本大学 | グラフェン及び化学修飾グラフェンの製造方法 |
| US10204488B2 (en) | 2016-07-11 | 2019-02-12 | Igt | Gaming system and method providing a wagering game including a skill-based game having a player-selected difficulty level and duration |
| MY195075A (en) * | 2016-09-22 | 2023-01-09 | Univ Putra Malaysia | Preparation of Carbon Quantum Dots |
| CN108529601B (zh) * | 2017-03-01 | 2021-03-05 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种高品质氮掺杂石墨烯量子点的制备方法 |
-
2018
- 2018-12-14 UA UAA201812454A patent/UA123512C2/uk unknown
-
2019
- 2019-12-03 KR KR1020217021938A patent/KR20210104096A/ko active IP Right Grant
- 2019-12-03 JP JP2021534281A patent/JP7488583B2/ja active Active
- 2019-12-03 US US17/413,591 patent/US12071575B2/en active Active
- 2019-12-03 WO PCT/IB2019/060397 patent/WO2020121119A1/en unknown
- 2019-12-03 EP EP19836516.5A patent/EP3894511B1/en active Active
- 2019-12-03 PL PL19836516.5T patent/PL3894511T3/pl unknown
- 2019-12-03 CA CA3123354A patent/CA3123354A1/en active Pending
- 2019-12-03 ES ES19836516T patent/ES2954762T3/es active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20210104096A (ko) | 2021-08-24 |
| JP2022513893A (ja) | 2022-02-09 |
| US20220041924A1 (en) | 2022-02-10 |
| WO2020121119A1 (en) | 2020-06-18 |
| US12071575B2 (en) | 2024-08-27 |
| EP3894511B1 (en) | 2023-06-07 |
| JP7488583B2 (ja) | 2024-05-22 |
| EP3894511A1 (en) | 2021-10-20 |
| ES2954762T3 (es) | 2023-11-24 |
| CA3123354A1 (en) | 2020-06-18 |
| PL3894511T3 (pl) | 2023-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA123512C2 (uk) | Сольвотермальний метод отримання вуглецевих матеріалів з прищепленими трифторметильними групами | |
| Müller et al. | Molybdenum blue: a 200 year old mystery unveiled | |
| Shibahara et al. | Syntheses and electrochemistry of incomplete cubane-type clusters with M3S4 cores (M= molybdenum, tungsten). X-ray structures of [W3S4 (H2O) 9](CH3C6H4SO3) 4. cntdot. 9H2O, Na2 [W3S4 (Hnta) 3]. cntdot. 5H2O, and (bpyH) 5 [W3S4 (NCS) 9]. cntdot. 3H2O | |
| Palmer et al. | Potentiometric determination of the molal formation constants of ferrous acetate complexes in aqueous solutions to high temperatures | |
| Chen et al. | Luminescent dimeric oxalate-bridged Eu3+/Tb3+-implanted arsenotungstates: tunable emission, energy transfer, and detection of Ba2+ ion in aqueous solution | |
| JP2009507905A (ja) | ルミネセンスの極めて高いランタニド錯体の獲得方法 | |
| Yao et al. | A Eu3+-based high sensitivity ratiometric fluorescence sensor for determination of tetracycline combining bi-functional carbon dots by surface functionalization and heteroatom doping | |
| Zhang et al. | Series of chiral interpenetrating 3d–4f heterometallic MOFs: Luminescent sensors and magnetic properties | |
| Lu et al. | Multifunctional lanthanide MOFs with active sites as new platforms for smart sensing of methylmalonic acid and anti-counterfeiting applications | |
| Zhu et al. | Distinct solvent-dependent luminescence sensing property of a newly constructed Cu (ii)–organic framework | |
| Afshary et al. | Electrochemiluminescence sensor based on N-doped carbon quantum dots for determination of ceftazidime in real samples | |
| Chu et al. | A new luminescent lanthanide supramolecular network possessing free Lewis base sites for highly selective and sensitive Cu 2+ sensing | |
| Zhang et al. | Highly pH-stable lanthanide MOFs: a tunable luminescence and ratiometric luminescent probe for sulfamethazine | |
| Zhang et al. | Design and application of dual-emission metal-organic frameworks-based ratiometric fluorescence sensors | |
| Gao et al. | Detection of sulfide ions in the red-light region based on upconverting NaYF 4: Yb, Er/NaGdF 4 core–shell nanoparticles | |
| Moniruzzaman et al. | Mechanistic studies on the β-resorcylic acid mediated carbon dots for the pH-induced fluorescence switch and sensing application | |
| Sun et al. | A highly thermal and pH-stable fluorescence sensor for rapid detection of Hg 2+, Fe 3+, and tetracycline in aqueous solutions | |
| CN114516886B (zh) | 一种铕金属有机配合物及其制备方法和作为pH荧光探针的应用 | |
| CN111484625A (zh) | 一种含有共轭结构吡啶羧酸衍生物的Tb配位聚合物绿色发光材料及其合成方法 | |
| Adusumalli et al. | CO 3 2− ion-induced Cu 2+ ion determination using DPA capped-LaF 3: Eu 3+ nanocrystals | |
| Na et al. | Highly sensitive fluorescent determination of sulfide using BSA-capped CdS quantum dots | |
| CN112500846B (zh) | 一种基于量子点荧光共振能量转移体系的pH探针及其制备方法 | |
| Li et al. | Complexation of uranyl with chelidamic acid: crystal structures, binding strength, and electrochemical redoxes | |
| CN111057077A (zh) | 一种磺酸类锌金属有机配合物及其应用 | |
| Lee et al. | Nitrogen-bearing carbon nanoparticles by pyrolytic decomposition of piperazine citrate macromolecules for cellular imaging |