Noticias

El N-bromosuccinimida, también conocido como N-bromosuccinimida, nombre en inglés: N-bromosuccinimide, abreviado como NBS, es un importante agente brominante en síntesis orgánica. Cuenta con ventajas como condiciones de reacción suaves, buena selectividad, alto rendimiento, separación fácil de los productos, entre otras; y se utiliza en reacciones de brominación por radicales libres de alilo y bencilo, brominación electrofílica de cetonas, compuestos aromáticos o heterocíclicos, así como en la adición de olefinas. También tiene una amplia gama de aplicaciones como catalizador, oxidante y en otros aspectos, siendo un reactivo brominante comúnmente utilizado en la industria química y farmacéutica. El N-bromosuccinimida, como intermediario importante en medicamentos, pesticidas y materiales poliméricos orgánicos, tiene aplicaciones amplias y perspectivas de mercado prometedoras, desempeñando un papel insustituible en las industrias química, farmacéutica y de materiales poliméricos orgánicos.
【 Propiedades físicas y químicas 】
El N-bromosuccinimida es un cristal fino blanco o blanco lechoso a temperatura ambiente, con un leve olor a bromo. Punto de fusión 180 ~ 182 °C, densidad específica 2,097, soluble en acetona, acetato de etilo, anhídrido acético, insoluble en agua, benceno, tetracloruro de carbono, cloroformo, etc.
【 Método de preparación 】
1. El bromo reacciona con una solución básica de succinimida, lo que da como resultado una calidad desigual del producto, bajo aprovechamiento de los recursos de bromo y altos costos de producción; Pasos específicos del experimento: Disolver la succinimida en una solución de hidróxido de sodio, hielo picado y agua, y añadir bromo líquido en condiciones de baño de hielo. Después de la reacción, el producto crudo se lava con agua fría para eliminar el bromo restante y se seca para obtener N-bromosuccinimida. Pureza: 90% ~ 97%. Punto de fusión: 173 ~ 175 °C, 180 ~ 183 °C (descomposición), la fórmula de la reacción es la siguiente:

La figura 1 muestra la fórmula para la síntesis de N-bromosuccinimida mediante el método 1

2. Reacción con bromato de sodio, ácido bromhídrico, succinimida, ácido bromhídrico volátil, contaminación grave, y la concentración de ácido bromhídrico doméstico es diferente, el proceso de producción no es fácil de controlar;
3. El proceso de síntesis de N-bromosuccinimida con succinimida, bromato de sodio, bromuro de sodio y ácido sulfúrico, pero no hay un proceso operativo específico, ni proporción específica de materias primas ni secuencia de alimentación, y la cantidad de alimentación está en escala de miligramos, lo que no puede proporcionar una referencia confiable para la producción industrial.

La figura 2 muestra la fórmula de reacción de la síntesis de N-bromosuccinimida en el Método 2

4. Pasos experimentales para la síntesis de N-bromosuccinimida utilizando bromato de sodio, bromuro de sodio, ácido sulfúrico y succinimida como materias primas principales: Bajo condiciones de 25℃ y agitación, se disolvieron 17,8 g (180 mmol) de succinimida y 10,4 g (69 mmol) de bromato de sodio en 60 mL de agua, se añadió 6,6 mL de ácido sulfúrico, seguido por la adición de una solución de 14,2 g (138 mmol) de bromuro de sodio. Tras finalizar la adición, la reacción se agitó durante 2,5 horas, se filtró y secó. Se obtuvieron 27,9 g de N-bromosuccinimida con un rendimiento del 87%.

La figura 3 muestra la fórmula de reacción de síntesis de N-bromosuccinimida en el método 4

【 Aplicación 】
1. Reacción de alilo y bencilo con NBS La N-bromosuccinimida (NBS) es un reactivo brominante suave, adecuado para reacciones de brominación en posiciones de alilo y bencilo. No solo posee condiciones de reacción suaves y es fácil de operar, sino que también tiene alta selectividad y genera pocas reacciones secundarias.
2. Reacción en el anillo aromático de NBS. NBS puede ser brominado con éteres aromáticos (como anisol, m-anisol, éter metílico del alfa-naftol, etc.). Con una pequeña cantidad de catalizadores de reacción de Friedel-Crafts, como cloruro de aluminio, cloruro de zinc o hierro, el benceno y el tolueno también pueden ser ciclobrominados con NBS para obtener bromobenceno y p-bromotolueno, respectivamente.
3. Reacción de adición de NBS a olefinas. En presencia de ácido, la adición de N-bromosuccinimida a olefinas es un método importante para preparar alcoholes β-halogenados. El método tiene alta estereoselectividad, alto rendimiento, producto puro, reacción suave y fácil operación. El rendimiento alcanzó el 82%. La fórmula de la reacción es la siguiente:

La figura 4 muestra la fórmula de la reacción para preparar alcoholes β-halogenados

El dimetilsulfóxido (DMSO) es un solvente muy eficaz. Utilizando NBS para reaccionar con olefinas en DMSO acuoso, se puede obtener un producto de adición altamente estereoselectivo con un buen rendimiento del 92%. La fórmula de la reacción es:

4. Reacción del sitio α-carbonílico con NBS: El NBS es un muy buen reactivo para bromurar el sitio α-carbonílico, la reacción es fácil de operar y está ampliamente difundida. Con el fin de aumentar la velocidad y el rendimiento de la reacción, se han desarrollado varios sistemas catalíticos. Bromuración rápida de compuestos 1,3-dicarbonílicos con NBS catalizada por Mg(ClO4)2. La reacción transcurre suavemente en CH3CN o en EtOAc. La reacción tiene buena estereoselectividad, permitiendo preparar de manera muy conveniente compuestos α-bromo-1,3-dicarboxílicos, los cuales son muy importantes en síntesis orgánica.
5. Otras aplicaciones: Las aplicaciones tradicionales del reactivo N-bromo-succinimida en reacciones orgánicas incluyen la bromuración de hidruros alílicos, bencílicos y de posición alfa a carbonilo. Con el avance de la investigación, se ha descubierto gradualmente que el NBS puede aplicarse en muchos otros aspectos, como catalizador y oxidante.
(1)NBS como catalizador, utilizando NBS como catalizador, usando toluensulfonamida y alcoholes como nucleófilos para reaccionar sobre estireno activo en condiciones suaves y obtener amino (rendimientos del 60 %-83 %) y derivados alcoxi (rendimientos del 75 %-85 %), respectivamente. Ambas reacciones presentan altos rendimientos y utilizan adición Markov al 100 %. El etanol se acetiló con anhídrido acético utilizando NBS como catalizador. La reacción se llevó a cabo a temperatura ambiente con cloroformo como disolvente. El rendimiento fue alto y los subproductos fueron escasos.
(2)NBS se utiliza como agente oxidante para oxidar muchos alcoholes secundarios a cetonas. La reacción fue catalizada por el complejo de cobalto de acetilacetona.
La polimerización activa es un método muy importante para preparar polímeros con estructuras específicas y distribuciones estrechas de pesos moleculares. Debido a que el enlace N-Br en el NBS es muy activo, es fácil de romper bajo calentamiento para obtener radicales libres de succinimida activos y radicales libres de bromo inertes. Por lo tanto, es posible utilizar NBS como agente terminador de transferencia de cadena iniciada en la polimerización radicalaria.