Hírek

N-bromoszukcinimid, más néven N-bromoszukcinimid, angol nyelven: N-bromoszukcinimid, rövidítve NBS, egy fontos brómozó szer az organikus szintézisben. Előnyös tulajdonságai közé tartozik a gyengéd reakciós körülmények, jó szelektivitás, magas hozam, az egyszerű termék szétválasztás stb., és használják allil- és benzil-szabad gyökös brómozási reakciókban. Ketonok, aromás vegyületek vagy heterociklusos vegyületek elektrofil brómozása és olefinek addíciója; valamint katalizátor, oxidációs szer és más területek alkalmazásában is széleskörűen használják, a kémiai és gyógyszeriparban gyakran alkalmazott brómozó reagens. Az N-bromoszukcinimid, mint fontos intermedier gyógyszerészetben, növényvédő szerekben és szerves polimer anyagokban, széleskörűen alkalmazható és ígéretes piaci kilátásokkal rendelkezik, és a kémiai, gyógyszeripari és szerves polimer anyagok iparágában pótolhatatlan szerepet játszik.
【 Fizikai és kémiai tulajdonságok 】
Az N-bromszukcinimid szobahőmérsékleten fehér vagy tejszerűen fehér finomkristályos anyag, enyhe brómszagú. Olvadáspontja 180 ~ 182 °C, sűrűsége 2,097, acetonnal, etil-acetáttal, ecetsavanhidriddel oldható, vízben, benzolban, szén-tetrakloridban, klóroformban oldhatatlan.
【 Előállítási módszer 】
1. A bróm reakcióba lép a szukcinimid bázisos oldatával, amelynek eredményeként a termék minősége egyenetlen, a bróm nyersanyag kihasználtsága alacsony, és magas a gyártási költség. Konkrét kísérleti lépések: a szukcinimidot nátrium-hidroxid-oldatban, apróra tört jég és víz jelenlétében oldjuk fel, majd jéghűtéses körülmények között csepegtetjük hozzá a folyékony brómot. A reakció befejezése után a nyers terméket jéghideg vízzel mossuk, hogy eltávolítsuk a fennmaradt brómot, majd szárítva N-bromszukcinimidet kapunk. Tisztasága: 90% ~ 97%. Olvadáspont: 173 ~ 175 °C, 180 ~ 183 °C (lebomlás). A reakcióképlet a következő:

Az 1. ábra az 1. módszer szerinti N-bromszukcinimid szintézis képletét mutatja be.

2. Reakció nátrium-bromáttal, hidrogén-bromiddal, szukcinimiddal, illékony hidrogén-bromiddal, súlyos szennyezés keletkezik, és a hazai hidrogén-bromid koncentráció különböző, így a gyártási folyamat nehezen szabályozható;
3. Az n-bromszukcinimide szintézisének folyamata szukcinimid, nátrium-bromát, nátrium-bromid és kénsav felhasználásával történik, azonban nincs meghatározva a konkrét műveleti folyamat, nincs megadva a nyersanyag-arány és a betáplálási sorrend, valamint a betáplált mennyiség milligramm skálájú, így az ipari gyártás számára nem nyújt megbízható referenciát.

2. ábra az n-bromszukcinimid szintézisének reakcióképletét mutatja a 2. módszerben

4. Az N-bromszukcinimid szintézisének kísérleti lépései nátrium-bromát, nátrium-bromid, kénsav és szukcinimid felhasználásával, mint fő nyersanyagok: 25℃ hőmérsékleten és keverés közben 17,8 g (180 mmol) szukcinimid és 10,4 g (69 mmol) nátrium-bromátot oldottunk 60 ml vízben, hozzáadtunk 6,6 ml kénsavat, majd 14,2 g (138 mmol) nátrium-bromid oldatot. Az adagolás után a reakciót 2,5 órán át kevertük, szűrtük és szárítottuk. A 27,9 g N-bromszukcinimid hozama 87% volt.

3. ábra az N-bromszukcinimid szintézisének reakcióképletét mutatja a 4. módszerben

【 Alkalmazás 】
1. NBS-allil, benzil reakció Az N-bromszukcinimid (NBS) egy enyhe brómozó reagens, amely alkalmas allil- és benzil-helyek brómozására. Nemcsak enyhe reakciókörülményeket igényel, könnyen kezelhető, hanem magas a reakció szelektivitása és kevés az oldalreakció.
2. Reakció a NBS aromás gyűrűjén A NBS aromás éterekkel (pl. anizol, m-anizol, α-naftil-metil-éter stb.) brómozható. Kis mennyiségű Friedel-Crafts reakciós katalizátor, például alumínium-triklorid, cink-klorid vagy vas jelenlétében a benzol és a toluol is ciklobrómozható NBS-sel, így rendre brómbenzolt és p-brómtoluolt kapunk.
3. NBS addíciós reakciója olefinekhez Savkatalizátor jelenlétében a n-bromszukcinimid addíciója olefinekhez egy fontos módszer β-halogénezett alkoholok előállítására. Ez a módszer magas sztereoszelektivitású, jó hozfizatú, tiszta terméket eredményez, a reakció viszonylag enyhe körülmények között játszódik le, és egyszerűen elvégezhető. A hozam elérte a 82%-ot. A reakcióképlet a következő:

Az 4. ábra bemutatja a β-halogénezett alkoholok előállításának reakcióegyenletét

A dimetil-szulfoxid (DMSO) egy nagyon hatékony oldószer. Ha NBS-sel reagáltatják olefinekkel víz-DMSO közegben, akkor magas sztereoszelektivitású addíciós terméket állíthatnak elő 92%-os hozammal. A reakcióképlet a következő:

4.NBS karbonil α-hely reakció Az NBS egy kiváló karbonil α-hely brómozó reagens, a reakció könnyen elvégezhető, széles körben alkalmazzák. A reakciósebesség és a kitermelés növelése érdekében számos katalitikus rendszert fejlesztettek ki. A 1,3-dikarbonil vegyületek gyors brómozása Mg(ClO4)2 által katalizálva NBS jelenlétében. A reakció gyengéden megy végbe CH3CN vagy EtOAc oldószerben. A reakciónak jó sztereoszelektivitása van, könnyen előállítható α-bróm 1,3-dikarbonsav származékok, amelyek nagyon fontosak az organikus szintézisben.
5. Egyéb felhasználás Az N-brómszukcinimid reagens hagyományos felhasználása organikus reakciókban az allil, benzil és karbó-alfa hidridek brómozása. A kutatások elmélyítésével egyre több újabb alkalmazási területet fedeztek fel NBS-re, mint például katalizátor és oxidációs szer.
(1)NBS mint katalizátor, NBS használata katalizátorként, toluenszulfonamid és alkoholok alkalmazása nukleofilként a reakcióhoz aktív sztirolon enyhe körülmények között, hogy aminó (kihozatal60%-83%) és alkoxi-származékokat (kihozatal75%-85%) kapjunk. Mindkét reakciónak magas a kihozatala és 100% a Markov-addíció. Az etanolt ecetsavanhidriddel acetilezték NBS katalizálásával. A reakciót szobahőmérsékleten végezték klórformban oldószerként. A kihozatal magas volt, és melléktermékek keletkeztek.
(2)NBS-t oxidálószerként használják, amely számos másodlagos alkoholt ketonokká oxidál. A reakciót acetil-aceton kobaltkomplex katalizálta.
Az aktív polimerizáció egy nagyon fontos módszer a polimerek specifikus szerkezetekkel és keskeny molekulatömeg-eloszlással történő előállítására. Mivel az NBS-ben található N-Br kötés nagyon aktív, hő hatására könnyen szétesik, ezzel aktív szzukcinimid szabad gyököket és inaktív brómszabad gyököket képezve. Ezért az NBS-t a gyönpolimerizáció láncindító transzferterminátorként lehet használni.