Sep 12,2024
N-bromosuktsiinimiid, mida tuntakse ka kui N-bromosuktsiinimiid, inglise keeles: N-bromosuktsiinimiid, lühendatult NBS, on oluline bromineerimisagent orgaanilises sünteesis. Sellel on eelised, nagu kerged reaktsiooni tingimused, hea selektiivsus, kõrge saag, lihtne toodete eraldamine jne ning seda kasutatakse allüüli ja bentüüli vabade radikaalide bromineerimise reaktsioonides. Ketonite, aromaatiliste ühendite või heterotsükliliste ühendite elektrofiilse bromineerimise ja okefiinide lisamise korral; Samuti katalüsaatorina, oksüdeerijana ja muudes aspektides on lai valik rakendusi ning see on keemiatööstuses ja ravimite tööstuses laialdaselt kasutatav bromineerimisreagent. N-bromosuktsiinimiid, kui oluline vaheühend ravimite, põllumajanduslike jahutite ja orgaaniliste polümeeride materjalide tootmisel, on laialdaselt kasutuses ja tulevikus on tal suured turuvõimalused ning see mängib asendamat rolli keemiatööstuses, ravimite tööstuses ja orgaaniliste polümeeride materjalide tööstuses.
【Füüsikalised ja keemilised omadused】
N-bromosuktsiinimid on valge või hallikasvalge pehme kristall toatemperatuuril, bromi kerge lõhnaga. Sulamistemperatuur 180 ~ 182 ℃, erikaal 2,097, lahustub atsetoonis, etüülatsetaadis, väävelhapeanhüdriidis, ei lahustu vees, bensoenis, tetrakloroformis, kloroformis jne.
【 Valmistamise meetod 】
1. Broom reageerib suktsiinimiidiga, mis viib toote kvaliteedi ebajärjolisse, bromiressursside madalasse kasutusse ja kõrge tootmiskuludesse; Täpsemad eksperimendijuhised: Suktsiinimiid lahustatakse naatriumhüdroksiidi, jahedat vett ja jääga segus, seejärel lisatakse vedelat broomi jäävanni tingimustes. Pärast reaktsiooni puhastatakse poollõpptoodet jääga, eemaldatakse üleliigne brom ja kuivatakse, et saada N-bromosuktsiinimid. Puhtus: 90% ~ 97%. Sulamistemperatuur: 173 ~ 175℃, 180 ~ 183℃ (lagunemine), reaktsioonivalem on järgmine:
JOONIS 1 näitab N-bromosuktsiinimidi sünteesi valemit meetodi 1 abil
2. Reaktsioon naatriumbromaadiga, hüdrobroomhape, suutsiinimiid, hüdrobroomhape on lenduv ja tõsine saaste ning kodumaise hüdrobroomhappe kontsentratsioon on erinev, tootmisprotsessi on raske kontrollida;
3. Sünteesi n-broomsuutsiinimiidi suutsiinimiidi, naatriumbromaadi, naatriumbromiidi ja väävelhappega, kuid konkreetset operatsiooniprotsessi pole, puuduvad konkreetsed toorainekogused ja segu järjekord, kogus on milligrammides, mistõttu ei saa seda kasutada tööstusliku tootmise usaldusväärseks vihjeks.
Joonis 2 näitab N-broomsuutsiinimiidi sünteesi reaktsioonivalemit meetodis 2
4. N-bromosuktsiinimidi sünteesi katsetusmood: peamise toorainena kasutatakse naatriumbromaati, naatriumbromiidi, väävelhapet ja suktsiinimidi. 25℃ ja segamise tingimustel lahustatakse 17,8 g (180 mmol) suktsiinimid ja 10,4 g (69 mmol) naatriumbromaat 60 ml vees, lisatakse 6,6 ml väävelhapet, seejärel lisatakse 14,2 g (138 mmol) naatriumbromiidi lahus, pärast lisamist segatakse reaktsiooni 2,5 tundi, filtreeritakse ja kuivatatakse. 27,9 g n-bromosuktsiinimidi saag oli 87%.
Joonis 3 näitab N-bromosuktsiinimidi sünteesi reaktsioonivalemit meetodis 4
【Rakendus】
1.NBS allüül-, bentšüülu reaktsioon N-bromosuktsiinimid (NBS) on kerge bromi reagendi, see on sobiv allüüli ja bentšüüli kohaliku bromi reaktsiooni jaoks, mitte ainult reaktsiooni tingimused on lehked, kergesti kasutatavad, vaid reaktsiooni selektiivsus on kõrge ja kõrvalreaktsioonid on vähesed.
2. Reaktsioon NBS-i aromaatilise rõngaga. NBS-i saab bromineerida aromaatiliste eteritega (näiteks anisoole, m-anisoole, α-naftaleen metüületer jne). Väikese koguse Friedel-Crafts'i reaktsiooni katalüsaatorite, näiteks alumiiniumtrikloriidi, sinkkloriidi või rauaga saab bentseeni ja toluuni bentseen tsüklobromineerida NBS-iga, et saada vastavalt bromobentseen ja p-bromotolueen.
3. NBS-i lisandreaktsioon olefiinile. Hapniku katalüüsil on n-bromosuktsiinhappe liitmine olefiinile oluline meetod β-halogeenitud alkoholide valmistamiseks. Sellel meetodil on kõrge stereoselektiivsus, kõrge saag, puht toode, kerge reaktsioon ja lihtne teostus. Saag jõudis 82%-ni. Reaktsiooni valem on järgmine:
Joonis 4 näitab β-halogeenitud alkoholide valmistamise reaktsiooni valemit
Dimetüülsulfooksid (DMSO) on väga tõhus lahusti. NBS-i reageerimisel olefiiniga vesilahuses DMSO-s saab saada kõrge stereoselektiivse lisandtoote hea saagiga (92%). Reaktsiooni valem on järgmine:
4.NBS karbonüüli α-koha reaktsioon NBS on väga hea karbonüüli α-koha bromiinireaktant, reaktsioon on kerge läbi viia, laialdaselt kasutatud. Reaktsiooni kiiruse ja saagi suurendamiseks on arendatud palju katalüütilisi süsteeme. Kiire bromiini lisamine 1, 3-dikarbonüüliühenditele NBS-i katalüüsitud Mg(ClO4)2 abil. Reaktsioon toimub kergesti CH3CN või EtOAc-s. Reaktsioonil on hea stereoselektiivsus ning sellega saab väga hõlpsasti valmistada α-bromiini 1, 3-dikarboksüülhappeid, mis on väga olulised orgaanilises sünteesis.
5. Muud kasutusvaldkonnad N-bromosuktsiinhappe reaktantide traditsioonilised rakendused orgaanilistes reaktsioonides on alüüli, bentüüli ja karbo-alfa-hüdrogeeni bromhüdriidid. Uuringute süvenemisega selgus järk-järgult, et NBS-d saab kasutada katalüsaatorina ja oksüdeerijana.
(1)NBS katalüsaatorina, kasutades NBS-i katalüsaatorina, kasutades toluensulfonamiidi ja alkohole nukleofiilidena, et reageerida aktiivse stüreeniga leebetes tingimustes, saades vastavalt amino (väljund 60%-83%) ja alkoksi derivaatide (väljund 75%-85%). Mõlemad need reaktsioonid on kõrge väljundiga ja kasutavad 100% Markovi liitmist. Etanooli atsetüleeriti atsetanhüdriidiga, kasutades katalüsaatorina NBS-i. Reaktsioon toimus toatemperatuuril kloroformi lahustina. Väljund oli kõrge ja kõrvalsaadused olid väikesed.
(2)NBS-d kasutatakse oksüdeerijana, mis oksüdeerib palju sekundaarseid alkohole ketoonideks. Reaktsiooni katalüseeris atsetüültsükloni kobaltkompleks.
Aktiivne polümerisatsioon on väga oluline meetod polümeeride valmistamiseks kindla struktuuriga ja kitsa molekulmassi jaotusega. Kuna NBS-i N-Br side on väga aktiivne, laguneb see kergesti soojendamisel, et saada aktiivseid suktsiinimiidivabad radikaalid ja inertsed broomvabad radikaalid. Seetõttu on võimalik kasutada NBS-d radikaalpolümerisatsiooni ahelalgatava ülekande terminatorina.