Berita

N-bromosuksinimida, juga dikenali sebagai N-bromosuksinimida, nama Inggeris: N-bromosuksinimida, dirujuk sebagai NBS, adalah agen brominasi yang penting dalam sintesis organik. Ia mempunyai kelebihan seperti keadaan tindak balas yang lembut, pemilihan yang baik, hasil tinggi, pemisahan produk yang mudah dan sebagainya, serta digunakan dalam tindak balas brominasi radikal bebas bagi alil dan benzil. Brominasi elektrofilik bagi keton, sebatian aromatik atau sebatian heterosiklik dan penambahan olefin; juga sebagai pemangkin, pengoksida dan sebagainya mempunyai pelbagai aplikasi, menjadikannya sebatian brominasi yang biasa digunakan dalam industri kimia dan farmaseutikal. N-bromosuksinimida, sebagai sebatian perantaraan yang penting dalam perubatan, pestisid dan bahan polimer organik, mempunyai aplikasi yang luas dan prospek pasaran yang cerah, memainkan peranan yang tidak dapat digantikan dalam industri kimia, farmaseutikal dan bahan polimer organik.
【 Sifat fizikal dan kimia 】
N-bromosuksinimida adalah hablur halus putih atau putih susu pada suhu bilik, dengan sedikit bau bromin. Takat lebur 180 ~ 182 ℃, berat jenis 2.097, larut dalam aseton, etil asetat, anhidrida asetik, tidak larut dalam air, benzena, karbon tetraklorida, kloroform dan sebagainya.
【 Cara Penyediaan 】
1. Bromin bertindak balas dengan larutan natrium sukcinimida, menghasilkan kualiti produk yang tidak sekata, kadar penggunaan sumber bromin yang rendah dan kos pengeluaran yang tinggi; Langkah eksperimen tertentu: Larutkan sukcinimida ke dalam larutan natrium hidroksida, ais hancur dan air, kemudian tambah bromin cecair di dalam keadaan mandi ais. Selepas tindak balas, produk kasar dibilas dengan air ais untuk mengeluarkan baki bromin dan dikeringkan untuk memperoleh N-bromosuksinimida. Kelonggaran:90% ~ 97%. mp:173 ~ 175℃, 180 ~ 183℃(penguraian), formula tindak balas adalah seperti berikut:

RAJAH 1 menunjukkan formula untuk sintesis N-bromosuksinimida melalui kaedah 1

2. Tindak balas dengan natrium bromat, asid hidrobromik, sukcinimid, asid hidrobromik mudah menguap, pencemaran serius, dan kepekatan asid hidrobromik domestik berbeza, proses pengeluaran sukar dikawal;
3. Proses sintesis n-bromosukcinimid dengan sukcinimid, natrium bromat, natrium bromida dan asid sulfurik, tetapi tiada prosedur operasi yang spesifik, tiada nisbah bahan mentah dan urutan penambahan yang spesifik, dan jumlah bahan yang digunakan adalah dalam skala miligram, maka tidak dapat memberikan rujukan yang boleh dipercayai untuk pengeluaran secara industri.

Rajah 2 menunjukkan formula tindak balas sintesis N-bromosukcinimid dalam Kaedah 2

4. Langkah eksperimen untuk sintesis N-bromosukinimida dengan natrium bromat, natrium bromida, asid sulfurik dan sukcinimida sebagai bahan mentah utama: Pada keadaan 25℃ dan pengacauan, 17.8g(180mmol) sukcinimida dan 10.4g(69mmol) natrium bromat dilarutkan ke dalam 60mL air, 6.6mL asid sulfurik ditambahkan, larutan 14.2g(138mmol) natrium bromida ditambahkan, dan selepas penambahan, tindak balas diaduk selama 2.5 jam, ditapis dan dikeringkan. Hasil sebanyak 27.9g N-bromosukinimida adalah 87%.

Rajah 3 menunjukkan formula tindak balas sintesis N-bromosukinimida dalam Kaedah 4

【 Aplikasi 】
1.Tindak balas NBS alkil, benzil N-bromosukinimida (NBS) adalah sejenis reagen bromin yang lembut, sesuai untuk tindak balas bromin pada tapak alkil dan benzil, bukan sahaja keadaan tindak balasnya lembut dan mudah dikendalikan, malah mempunyai kebolehtelapan tindak balas yang tinggi dan sedikit tindak balas sampingan.
2. Tindak balas pada cincin aromatik NBS NBS boleh dibrominasi dengan eter aromatik (seperti anisole, m-anisole, eter metil naftalena-α, dll.). Dengan jumlah yang kecil katalis tindak balas Friedel-Crafts, seperti aluminium trichloride, zink klorida atau besi, benzena dan toluena juga boleh mengalami tindak balas brominasi siklik dengan NBS untuk masing-masing menghasilkan bromobenzena dan p-bromotoluena.
3. Tindak balas penambahan NBS kepada olefin Di bawah katalisis asid, penambahan n-bromosuksinimida kepada olefin merupakan kaedah penting untuk menyediakan alkohol halogen β. Kaedah ini mempunyai stereoselektiviti tinggi, hasil tinggi, produk tulen, tindak balas yang lembut dan senang dioperasikan. Hasilnya boleh mencapai 82%. Formula tindak balasnya adalah seperti berikut:

Rajah 4 menunjukkan formula tindak balas untuk menyediakan alkohol halogen β

Dimetil sulfoxida (DMSO) adalah pelarut yang sangat berkesan. Dengan menggunakan NBS bertindak balas dengan olefin dalam DMSO berair, produk penambahan stereoselektif tinggi dengan hasil yang baik sebanyak 92% boleh diperoleh. Formula tindak balasnya adalah:

4. Tindak balas NBS karbonil α-lokasi NBS adalah agen bromin yang sangat baik untuk karbonil α-lokasi, tindak balasnya mudah dioperasikan dan digunakan secara meluas. Untuk meningkatkan kadar tindak balas dan hasil, pelbagai sistem pemangkin telah dibangunkan. Brominasi pantas sebatian 1, 3-dikarbonil dalam NBS yang dimangkinkan oleh Mg(ClO4)2. Tindak balas berlaku secara perlahan dalam CH3CN atau EtOAc. Tindak balas ini mempunyai stereoselektiviti yang baik, dan sangat mudah untuk menyediakan sebatian α-bromo1, 3-dikarboksilik yang sangat penting dalam sintesis organik.
5. Kegunaan lain Aplikasi tradisional reagen N-bromo-sukinimida dalam tindak balas organik adalah untuk brominasi hidrid alil, benzil dan karbo-alfa. Dengan kajian yang semakin mendalam, didapati secara beransur-ansur bahawa NBS juga boleh digunakan dalam pelbagai bidang seperti pemangkin dan pengoksida.
(1)NBS sebagai katalis, menggunakan NBS sebagai katalis, menggunakan toluenesulfonamide dan alkohol sebagai nukleofil untuk bertindak balas pada stirena aktif dalam keadaan lembut bagi menghasilkan amino (hasil60%-83%) dan alkoksi derivatif (hasil75%-85%) masing-masing. Kedua-dua tindak balas ini mempunyai hasil yang tinggi dan 100% menggunakan penambahan Markov. Etanol diasetilkan dengan anhidrida asetik menggunakan NBS sebagai katalis. Tindak balas dijalankan pada suhu bilik dengan kloroform sebagai pelarut. Hasilnya tinggi dan sisa tindak balas adalah sedikit.
(2)NBS digunakan sebagai agen pengoksidaan untuk mengoksidakan banyak alkohol sekunder kepada keton. Tindak balas ini dikatalis oleh kompleks kobalt asetil aseton.
Pempolimeran aktif adalah kaedah yang sangat penting untuk menyediakan polimer dengan struktur tertentu dan taburan berat molekul yang sempit. Disebabkan ikatan N-Br dalam NBS sangat aktif, ia mudah terurai apabila dipanaskan untuk menghasilkan radikal bebas suksinimid yang aktif dan radikal bebas bromin yang tidak aktif. Oleh itu, adalah dimungkinkan untuk menggunakan NBS sebagai penghenti pemindahan bermula rantai dalam pempolimeran radikal.