Căn cứ Tris, còn được gọi là Tris (hydroxymethylamine) hoặc bradykinin, là một hợp chất hữu cơ có chức năng sinh học quan trọng. Công thức cấu trúc hóa học là HOCH ₂ (CH ₂ OH) ₂ CH ₂ NH ₂, là một amin rượu bậc ba có một nhóm hydroxyl rượu và hai nhóm hydroxyl rượu bậc một. Công thức phân tử của nó là C3H8NO3, CAS 77-86-1, có trọng lượng phân tử là 121,1. Nó ở dạng bột tinh thể màu trắng, không mùi và không hút ẩm. Nó có thể được sử dụng rộng rãi như một chất đệm, chất phân tách và chất cố định trong nghiên cứu sinh hóa. Ví dụ, trong các thí nghiệm như điện di protein, sắc ký và xác định axit nucleic và protein, nó có thể được sử dụng làm chất đệm để duy trì độ ổn định pH đồng thời bảo vệ sự ổn định của axit nucleic và protein. Ngoài ra, nó cũng có thể được sử dụng để chuẩn bị các dung dịch protein có nồng độ cao, chẳng hạn như dung dịch enzyme.
(Liên kết sản phẩm: https://www.bloomtechz.com/basic-chemicals/raw-materials/tris-base-powder-cas-77-86-1.html)
Tris base, còn được gọi là trimethylaminomethane, là chất đệm và thuốc thử sinh hóa quan trọng. Cấu trúc phân tử của nó như sau:
Công thức phân tử của bazơ Tris là C4H11NO3, cấu trúc phân tử của nó bao gồm khung ba cacbon, trong đó mỗi nguyên tử cacbon liên kết với một nhóm hydroxyl (-OH) và một nhóm amino (-NH2). Cấu trúc phân tử này mang lại cho bazơ Tris hiệu suất đệm và khả năng tương thích sinh học tuyệt vời. Trong cấu trúc phân tử của bazơ Tris, ba nhóm hydroxyl mang lại khả năng đệm mạnh, khiến bazơ Tris thường được sử dụng làm chất đệm trong các thí nghiệm sinh hóa. Ngoài ra, sự hiện diện của các nhóm amino cũng mang lại cho bazơ Tris những ứng dụng tiềm năng trong các hệ thống sinh học, như điều chỉnh giá trị pH của các hệ thống sinh học và dùng làm chất đệm cho điện di protein.
Cụ thể, cấu trúc phân tử của bazơ Tris gồm có một nhóm amino (-NH2) và ba nhóm hydroxyl (-OH), như hình vẽ dưới đây:
đồ thị
Trong số đó, (CH2) 3 đại diện cho chuỗi carbon gồm có ba nguyên tử carbon và một số nguyên tử hydro.
Cấu trúc phân tử của bazơ Tris khiến nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực hóa sinh và y sinh, như chất đệm, thuốc thử điện di, thuốc thử kết tinh protein, v.v. Những ứng dụng này thể hiện đầy đủ tầm quan trọng và giá trị của bazơ Tris như một phân tử chức năng.
Phản ứng của 3-chloropropanol với ethylene oxit với sự có mặt của natri hydroxit để tạo ra tri (2-chloroethoxy) methylamine là một phương pháp tổng hợp hiệu quả. Phản ứng này đòi hỏi phải sử dụng các dung môi hữu cơ, chẳng hạn như dichloromethane hoặc tetrahydrofuran, để đảm bảo phản ứng diễn ra suôn sẻ. Trong khi đó, việc kiểm soát các điều kiện phản ứng cũng rất quan trọng, bao gồm nhiệt độ phản ứng, thời gian phản ứng và tỷ lệ nguyên liệu.
Các bước tổng hợp:
1. Thêm một lượng dung môi hữu cơ thích hợp vào bình đáy tròn, sau đó thêm 3-chloropropanol và ethylene oxit theo một tỷ lệ nhất định (chẳng hạn như tỷ lệ mol 1:2) vào bình.
2. Thêm một lượng dung dịch natri hydroxit thích hợp, khởi động máy khuấy từ và khuấy đều.
3. Đun nóng hỗn hợp phản ứng đến nhiệt độ nhất định (ví dụ: 50 độ) và duy trì ở nhiệt độ này trong một khoảng thời gian nhất định (ví dụ: 2 giờ). Tại thời điểm này, phản ứng sẽ bắt đầu và dần dần tiến hành.
4. Sau khi phản ứng kết thúc, làm nguội hỗn hợp phản ứng đến nhiệt độ phòng.
5. Tách chất lỏng trong suốt phía trên qua phễu tách để thu được sản phẩm thô. Ở bước này, dung môi hữu cơ thích hợp có thể được sử dụng để chiết xuất nhằm làm sạch thêm sản phẩm.
6. Tinh chế sản phẩm thô bằng sắc ký cột hoặc kết tinh lại để thu được tri ({1}}chloroethoxy) metylamine tinh khiết.
Phương trình phản ứng hóa học của phản ứng này có thể được biểu diễn dưới dạng:
C3H7ClO+2C2H4O+2NaOH → Tri (2-chloroethoxy) metylamine+2H2O+NaCl
Trong số đó, NaOH là chất xúc tác, H2O là phân tử nước và NaCl là natri clorua. Phản ứng này bao gồm phản ứng cộng giữa 3-chloropropanol và epoxyethane được xúc tác bởi natri hydroxit để tạo ra tris (2-chloroethoxy) methylamine. Khi đó, các phân tử nước và natri clorua sẽ được tạo ra trong quá trình phản ứng.
Bazơ Tris được tổng hợp bằng phản ứng giữa ethylene glycol và nước amoniac. Trộn ethylene glycol và nước amoniac và phản ứng trong điều kiện đun nóng trong một khoảng thời gian nhất định để thu được dung dịch bazơ Tris. Phương pháp này thực hiện đơn giản nhưng hiệu quả mang lại tương đối thấp.
Các bước tổng hợp:
1. Thêm một lượng thích hợp dung dịch ethylene glycol và dung dịch amoniac (tỷ lệ mol 2:1) vào bình đáy tròn và khuấy bằng máy khuấy từ.
2. Đun nóng hỗn hợp phản ứng trong điều kiện gia nhiệt trong một khoảng thời gian nhất định (thường là 24 giờ) cho đến khi phản ứng hoàn tất. Trong quá trình này, phản ứng sẽ tạo ra bazơ Tris và các sản phẩm phụ khác. Mục đích của việc đun nóng là để thúc đẩy phản ứng và tăng hiệu suất tạo bazơ Tris.
3. Tách chất lỏng trong suốt phía trên qua phễu tách để thu được dung dịch bazơ Tris. Ở bước này, dung môi hữu cơ thích hợp có thể được sử dụng để chiết để tinh chế thêm bazơ Tris.
4. Trong dung dịch bazơ Tris thu được, có thể sử dụng một lượng dung môi thích hợp để pha loãng để thu được nồng độ mong muốn.
5. Cuối cùng, dung dịch bazơ Tris có thể được lọc và khử trùng. Ví dụ, có thể sử dụng các bộ lọc để loại bỏ tạp chất khỏi dung dịch hoặc có thể sử dụng các phương pháp khử trùng thích hợp để đảm bảo tính vô trùng của dung dịch.
Phương trình phản ứng hóa học
Phương trình phản ứng tổng hợp bazơ Tris từ ethylene glycol và nước amoniac có thể được biểu diễn như sau:
HOCH2CH2OH+NH3 → N (CH2OH) 3+H2O
Trong đó HOCH2CH2OH là công thức cấu tạo của ethylene glycol, NH3 là công thức phân tử của amoniac, N (CH2OH) 3 là công thức cấu tạo của bazơ Tris và H2O là phân tử nước. Trong phản ứng này, ethylene glycol và amoniac trải qua phản ứng cộng trong điều kiện đun nóng, tạo ra các phân tử nước và bazơ Tris.