癸二酸二丁酯(DBS):性质、用途与实验室指南
癸二酸二丁酯(DBS):性质、用途与实验室指南
Dibutyl sebacate(DBS) 是癸二酸与正丁醇形成的二酯,广泛用作聚合物科学、药物制剂及材料研究领域的增塑剂、溶剂和功能性试剂。
- 化学名称
- 癸二酸二丁酯
- CAS号
- 109-43-3
- 分子式
- C18H34O4
- 分子量
- 314.46 g/mol
- 外观
- 无色至淡黄色油状液体
- 沸点
- 约344–345 °C(文献值)
- 主要功能
- 增塑剂、溶剂、润滑剂中间体
化学标识与物理性质
癸二酸二丁酯(DBS),CAS号109-43-3,是癸二酸(癸二酸)与两当量正丁醇酯化反应的产物,分子式为C18H34O4,分子量约为314.46 g/mol。
在室温下,DBS为无色至淡黄色低黏度油状液体,具有温和的酯类特征气味。文献报道的主要物理常数包括:常压下沸点约344–345 °C,密度约0.936 g/mL,折射率(nD20)约1.440。DBS几乎不溶于水,但可与乙醇、丙酮、乙酸乙酯及芳香烃等常见有机溶剂混溶。
癸二酸衍生的长链柔性脂肪链赋予DBS优异的低温柔韧性和良好的热稳定性,使其有别于短链邻苯二甲酸酯或己二酸酯类增塑剂,从而奠定了其在多个应用领域的实用价值。
合成方法与纯度考量
DBS通常通过Fischer直接酯化法合成:在酸性催化剂(如硫酸或对甲苯磺酸)存在下,癸二酸与过量正丁醇在较高温度下反应,随后经中和、洗涤及减压蒸馏除去未反应的醇和副产物。
对于科研和分析应用,试剂级或更高纯度的DBS至关重要。采购DBS时需重点关注以下纯度参数:
- 含量(GC纯度):研究级产品通常≥98%或≥99%。
- 酸值:低酸值表明酯化完全、无残余癸二酸。
- 色度(APHA):低APHA值确认生色杂质极少。
- 水分含量(卡尔·费休法):对于对水分敏感的制剂研究尤为关键。
研究人员在敏感测定或控释制剂研究中使用前,应索取质量检验报告(CoA),确认GC纯度、水分含量和酸值。
科研与工业应用
DBS在学术研究、药物开发和材料科学中具有广泛用途:
1. 聚合物增塑剂
DBS广泛用作PVC、醋酸纤维素、聚乳酸(PLA)及其他生物聚合物的增塑剂。与邻苯二甲酸酯类增塑剂相比,其长链脂肪结构赋予材料更优异的低温柔韧性和更低的挥发性,适用于需要长期使用寿命或低温性能的场合。
2. 药物制剂与药物递送
在药学研究中,DBS用作薄膜包衣、膜控释药物递送系统和经皮贴片的增塑剂。其良好的生物相容性及与乙基纤维素膜的相容性,使其成为控释制剂研究中的常用选择。研究人员已对DBS增塑膜调控药物渗透速率进行了深入研究。
3. 溶剂与萃取介质
DBS已被用作分析化学和分离科学中的非水溶剂及萃取介质,利用其对有机物的选择性溶剂化特性。
4. 润滑剂与功能流体研究
DBS的酯类骨架赋予其润滑性和热稳定性,促使其被评估为合成润滑剂研究中的基础油或添加剂,尤其适用于低温应用场合。
5. 参考标准品与分析应用
高纯度DBS可用作GC和HPLC方法开发中的参考标准品,适用于食品接触材料、医疗器械及环境样品中增塑剂的分析检测。
安全操作、储存与法规说明
操作注意事项:DBS的闪点较高(文献报道>150 °C),其可燃危险性低于许多有机溶剂。尽管如此,仍须遵守标准实验室安全规范:佩戴耐化学品手套、安全护目镜和实验服等个人防护装备,避免皮肤长时间接触及吸入加热蒸气。加热DBS时须在通风良好的区域或通风橱中操作。
储存:储存于密封容器中,远离强氧化剂、热源和直射阳光。推荐储存温度通常为室温(15–25 °C)。在适当条件下,DBS可长期保持稳定;具体批次的建议保质期请参阅CoA。
废弃处置:按照当地有机化学废弃物法规处置DBS及受污染材料,切勿倒入下水道。
法规状态:根据现有数据,DBS通常被认为急性毒性较低。在某些地区,其被列为药品和食品接触材料法规框架中获批或可接受的增塑剂;但研究人员应根据具体最终用途,核实符合适用的当地法规要求(如FDA、欧盟法规)。本产品仅供科学研究使用。
常见问题
癸二酸二丁酯(DBS)在实验室研究中有哪些用途?
DBS主要用作PVC、乙基纤维素和PLA等聚合物的增塑剂,改善其柔韧性和低温性能。在药学研究中,DBS被用于膜控药物递送系统和薄膜包衣。此外,它还可用作GC或HPLC增塑剂分析中的参考标准品。
如何储存癸二酸二丁酯以保持产品质量?
将DBS储存于密封容器中,置于室温(15–25 °C)环境下,远离直射阳光、强氧化剂和热源。在上述条件下,DBS可长期保持稳定。使用前请查阅质量检验报告,确认该批次的保质期和纯度数据。
癸二酸二丁酯在普通实验室环境中操作是否安全?
DBS闪点高(>150 °C),急性毒性低,在遵守标准防护措施的前提下,与许多有机溶剂相比相对安全。操作时须佩戴手套、安全护目镜和实验服,避免皮肤长时间接触及吸入加热蒸气,并在通风良好的区域操作。使用前请查阅安全数据表(SDS)获取完整危害信息。
药物制剂研究中应选择何种纯度等级的DBS?
在药物制剂和药物递送研究中,应选择GC纯度≥98%、低酸值、低水分含量(经CoA确认)的试剂级DBS。阿拉丁科学的DBS(货号D108607)仅供科学研究使用;使用前请确认其纯度和级别符合您的应用要求。
DBS与邻苯二甲酸酯增塑剂相比有何优势?
由于具有较长的癸二酸脂肪链,DBS与许多邻苯二甲酸酯增塑剂相比,提供更优异的低温柔韧性和更低的挥发性。在对邻苯二甲酸酯有严格限制的地区,DBS所受法规约束也相对较少。但具体性能特征取决于聚合物基体,研究人员应通过实验验证其相容性。
参考文献
- Lide, D.R. (Ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC Press. (Physical constants of DBS including boiling point and density.)
- PubChem Compound Summary for CAS 109-43-3, Dibutyl sebacate. National Library of Medicine.
- Remington: The Science and Practice of Pharmacy. (Plasticizers in pharmaceutical film coatings including sebacate esters.)
产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。
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