Baza Tris, znana również jako Tris (hydroksymetyloamina) lub bradykinina, jest związkiem organicznym o ważnych funkcjach biologicznych. Chemiczny wzór strukturalny to HOCH ₂ (CH ₂ OH) ₂ CH ₂ NH ₂, który jest trójskładnikową aminą alkoholową z jedną grupą hydroksylową alkoholu i dwiema grupami hydroksylowymi alkoholu pierwszorzędowego. Jego wzór cząsteczkowy to C3H8NO3, CAS 77-86-1, o masie cząsteczkowej 121,1. Ma postać białego krystalicznego proszku, bezwonny i niehigroskopijny. Może być szeroko stosowany jako bufor, separator i utrwalacz w badaniach biochemicznych. Na przykład w eksperymentach, takich jak elektroforeza białek, chromatografia i identyfikacja kwasów nukleinowych i białek, można go stosować jako bufor w celu utrzymania stabilności pH, jednocześnie chroniąc stabilność kwasów nukleinowych i białek. Ponadto można go również stosować do przygotowania roztworów białek o wysokim stężeniu, takich jak roztwory enzymów.
(Link do produktu: https://www.bloomtechz.com/basic-chemicals/raw-materials/tris-base-powder-cas-77-86-1.html)
Zasada Tris, znana również jako trimetyloaminometan, jest ważnym buforem i odczynnikiem biochemicznym. Jego struktura molekularna jest następująca:
Wzór cząsteczkowy zasady Tris to C4H11NO3, a jej struktura molekularna obejmuje szkielet trójwęglowy, z każdym atomem węgla połączonym z grupą hydroksylową (-OH) i grupą aminową (-NH2). Ta struktura molekularna zapewnia bazie Tris doskonałe właściwości buforujące i biokompatybilność. W strukturze molekularnej zasady Tris trzy grupy hydroksylowe zapewniają silną zdolność buforowania, dzięki czemu zasada Tris jest powszechnie stosowana jako środek buforujący w eksperymentach biochemicznych. Ponadto obecność grup aminowych nadaje również zasadzie Tris potencjalne zastosowania w układach biologicznych, takie jak regulacja wartości pH układów biologicznych i służenie jako bufor do elektroforezy białek.
W szczególności struktura molekularna zasady Tris składa się z jednej grupy aminowej (-NH2) i trzech grup hydroksylowych (-OH), jak pokazano poniżej:
wykres
Wśród nich (CH2)3 oznacza łańcuch węglowy składający się z trzech atomów węgla i kilku atomów wodoru.
Struktura molekularna zasady Tris sprawia, że jest ona szeroko stosowana w biochemii i biomedycynie, np. jako bufor, odczynnik do elektroforezy, odczynnik do krystalizacji białek itp. Zastosowania te w pełni demonstrują znaczenie i wartość zasady Tris jako cząsteczki funkcjonalnej.
Reakcja 3-chloropropanolu z tlenkiem etylenu w obecności wodorotlenku sodu w celu wytworzenia tri(2-chloroetoksy)metyloaminy jest skuteczną metodą syntezy. Reakcja ta wymaga użycia rozpuszczalników organicznych, takich jak dichlorometan lub tetrahydrofuran, aby zapewnić płynny przebieg reakcji. Tymczasem kluczowa jest również kontrola warunków reakcji, w tym temperatury reakcji, czasu reakcji i proporcji surowca.
Etapy syntezy:
1. Dodaj odpowiednią ilość rozpuszczalnika organicznego do kolby okrągłodennej, a następnie dodaj do kolby 3-chloropropanol i tlenek etylenu w określonej proporcji (takiej jak stosunek molowy 1:2).
2. Dodać odpowiednią ilość roztworu wodorotlenku sodu, uruchomić mieszadło magnetyczne i równomiernie wymieszać.
3. Podgrzać mieszaninę reakcyjną do określonej temperatury (np. 50 stopni) i utrzymywać ją w tej temperaturze przez określony czas (np. 2 godziny). W tym momencie reakcja rozpocznie się i będzie stopniowo postępować.
4. Po zakończeniu reakcji ochłodzić mieszaninę reakcyjną do temperatury pokojowej.
5. Oddzielić górną klarowną ciecz przez rozdzielacz, aby otrzymać surowy produkt. Na tym etapie do ekstrakcji można zastosować odpowiednie rozpuszczalniki organiczne w celu dalszego oczyszczenia produktu.
6. Oczyścić surowy produkt za pomocą chromatografii kolumnowej lub rekrystalizacji, aby otrzymać czystą tri(2-chloroetoksy)metyloaminę.
Równanie reakcji chemicznej tej reakcji można wyrazić jako:
C3H7ClO+2C2H4O+2NaOH → Tri({{6}chloroetoksy)metyloamina+2H2O+NaCl
Wśród nich NaOH jest katalizatorem, H2O jest cząsteczką wody, a NaCl jest chlorkiem sodu. Reakcja ta obejmuje reakcję addycji pomiędzy 3-chloropropanolem i epoksyetanem, katalizowaną wodorotlenkiem sodu, w celu wytworzenia tris(2-chloroetoksy)metyloaminy. Tymczasem w procesie reakcji powstaną cząsteczki wody i chlorek sodu.
Zasadę Tris zsyntetyzowano w reakcji glikolu etylenowego i wody amoniakalnej. Zmieszać glikol etylenowy i wodę amoniakalną i reagować w warunkach ogrzewania przez pewien czas, aby otrzymać roztwór zasady Tris. Metoda ta jest prosta w obsłudze, ale wydajność jest stosunkowo niska.
Etapy syntezy:
1. Do kolby okrągłodennej dodać odpowiednią ilość roztworu glikolu etylenowego i roztworu amoniaku (stosunek molowy 2:1) i wymieszać mieszadłem magnetycznym.
2. Ogrzewać mieszaninę reakcyjną w warunkach ogrzewania przez pewien okres czasu (zwykle 24 godziny), aż do zakończenia reakcji. Podczas tego procesu w wyniku reakcji powstanie zasada Tris i inne produkty uboczne. Celem ogrzewania jest przyspieszenie reakcji i zwiększenie wydajności zasady Tris.
3. Oddzielić górną klarowną ciecz przez rozdzielacz, aby otrzymać roztwór zasady Tris. Na tym etapie do ekstrakcji można zastosować odpowiednie rozpuszczalniki organiczne w celu dalszego oczyszczenia zasady Tris.
4. W zebranym roztworze zasady Tris można zastosować odpowiednią ilość rozpuszczalnika do rozcieńczenia w celu uzyskania pożądanego stężenia.
5. Na koniec roztwór podstawowy Tris można przefiltrować i wysterylizować. Można na przykład zastosować filtry w celu usunięcia zanieczyszczeń z roztworu lub zastosować odpowiednie metody sterylizacji, aby zapewnić sterylność roztworu.
Równanie reakcji chemicznej
Równanie reakcji syntezy zasady Tris z glikolu etylenowego i wody amoniakalnej można wyrazić jako:
HOCH2CH2OH+NH3 → N (CH2OH) 3+H2O
Wśród nich HOCH2CH2OH to wzór strukturalny glikolu etylenowego, NH3 to wzór cząsteczkowy amoniaku, N (CH2OH) 3 to wzór strukturalny zasady Tris, a H2O to cząsteczka wody. W tej reakcji glikol etylenowy i amoniak ulegają addycji w warunkach ogrzewania, tworząc zasadę Tris i cząsteczki wody.