Nieuws

N-bromosuccinimide, ook bekend als N-bromosuccinimide, Engelse naam: N-bromosuccinimide, aangeduid als NBS, is een belangrijk bromeringsmiddel in de organische synthese. Het biedt voordelen zoals milde reactieomstandigheden, goede selectiviteit, hoog rendement, eenvoudige scheiding van producten, en wordt gebruikt in de vrije radicaalbromeringreactie van allyl- en benzylverbindingen. Elektrofiele bromering van ketonen, aromatische verbindingen of heterocyclische verbindingen en additie aan olefinen; Ook als katalysator, oxidatiemiddel en in andere toepassingen heeft het een brede toepassing. Het is een veelgebruikt bromeringsreagens in de chemische en farmaceutische industrie. N-bromosuccinimide, als belangrijk tussentijds product in de medicijn-, pesticiden- en organische polymeerindustrie, heeft brede toepassingen en goede marktperspectieven en speelt een onvervangbare rol in de chemische, farmaceutische en organische polymeerindustrie.
【 Fysische en chemische eigenschappen 】
N-bromosuccinimide is een witte of melkwitte fijne kristal bij kamertemperatuur, met een lichte geur van broom. Smeltpunt 180 ~ 182 ℃, soortelijk gewicht 2,097, oplosbaar in aceton, ethylacetaat, azijnzuuranhydride, onoplosbaar in water, benzeen, koolstoftetrachloride, chloorform, etc.
【 Bereidingsmethode 】
1. Broom reageert met een oplossing van succinimide, wat leidt tot ongelijke productkwaliteit, lage benutting van broomresources en hoge productiekosten; Specifieke experimentele stappen: Los succinimide op in een oplossing van natriumhydroxide, fijngestampt ijs en water, en voeg onder ijsbadomstandigheden vloeibaar broom toe. Na de reactie wordt het ruwe product met ijskoud water gewassen om het resterende broom te verwijderen en gedroogd om N-bromosuccinimide te verkrijgen. Zuiverheid: 90% ~ 97%. Smeltpunt: 173 ~ 175℃, 180 ~ 183℃ (ontleding), de reactieformule is als volgt:

Figuur 1 toont de formule voor de synthese van N-bromosuccinimide volgens methode 1

2. Reactie met natriumbromaat, hydrobromzuur, succinimide, vluchtig hydrobromzuur, ernstige verontreiniging en de concentratie hydrobromzuur in binnenlandse toepassingen is verschillend, het productieproces is moeilijk te controleren;
3. Het proces voor de synthese van N-bromsuccinimide met succinimide, natriumbromaat, natriumbromide en zwavelzuur, maar er is geen specifiek bedieningsproces, geen specifieke verhouding van grondstoffen en volgorde van toevoeging, en de toevoegingshoeveelheid is in milligram, wat geen betrouwbare referentie kan bieden voor industriële productie.

Figuur 2 toont de reactieformule van de synthese van N-bromsuccinimide in Methode 2

4. Experimentele stappen voor de synthese van N-bromsuccinimide met natriumbromaat, natriumbromide, zwavelzuur en succinimide als de belangrijkste grondstoffen: Bij 25℃ en onder roering werden 17,8 g (180 mmol) succinimide en 10,4 g (69 mmol) natriumbromaat opgelost in 60 mL water, 6,6 mL zwavelzuur werd toegevoegd, een oplossing van 14,2 g (138 mmol) natriumbromide werd toegevoegd, na afloop van de toevoeging werd het reactiemengsel 2,5 uur geroerd, gefiltreerd en gedroogd. Er werd 27,9 g N-bromsuccinimide verkregen met een opbrengst van 87%.

Figuur 3 toont de reactievergelijking van de synthese van N-bromsuccinimide in methode 4

【 Toepassing 】
1. NBS allyl-, benzylreactie. N-bromsuccinimide (NBS) is een zachte broomreagens, het is geschikt voor de broomreactie van allyl- en benzylposities, niet alleen zijn de reactieomstandigheden mild en gemakkelijk uit te voeren, maar ook de reactieselectiviteit is hoog en de nevenreacties zijn gering.
2. Reactie op de aromatische ring van NBS NBS kan worden gromineerd met aromatische ethers (zoals anisol, m-anisol, α-naftalenemethylether, enz.). Met een klein hoeveelheid Friedel-Crafts-reactiecatalysator, zoals aluminiumtrichloride, zinkchloride of ijzer, kan benzeen en tolueen ook worden cyclobromineerd met NBS om respectievelijk brombenzeen en p-bromtolueen te verkrijgen.
3. NBS-additiereactie aan olieven Onder invloed van een zuur wordt de additie van n-broomsuccinimide aan olieven een belangrijke methode voor de bereiding van β-halogeenalcoholen. De methode heeft hoge stereoselectiviteit, hoog rendement, zuiver product, milde reactie en eenvoudige uitvoering. Het rendement bereikte 82%. De reactievergelijking is als volgt:

Figuur 4 toont de reactievergelijking voor de bereiding van β-halogeenalcoholen

Dimethylsulfoxide (DMSO) is een zeer effectief oplosmiddel. Door NBS te laten reageren met olieven in waterige DMSO kan een zeer stereoselectief additieproduct worden verkregen met een goed rendement van 92%. De reactievergelijking is:

4.NBS carbonyl α-plaats reactie NBS is een zeer goed carbonyl α-plaats broomreagens, de reactie is gemakkelijk uit te voeren en wordt breed toegepast. Om de reactiesnelheid en opbrengst te verhogen, zijn diverse katalytische systemen ontwikkeld. Snelle bromering van 1,3-dicarbonylverbindingen met NBS, gekatalyseerd door Mg(ClO4)2. De reactie verloopt zacht in CH3CN of EtOAc. De reactie heeft een goede stereoselectiviteit en maakt het mogelijk op een eenvoudige manier α-broom-1,3-dicarbonzuren te bereiden, die in de organische synthese zeer belangrijk zijn.
5. Andere toepassingen De traditionele toepassingen van N-broom-succinimide-reagentia in organische reacties zijn de broom-hydreringen van allyl-, benzyl- en carbo-alfa-hydreringen. Naarmate het onderzoek zich verdiept, blijkt dat NBS ook op vele andere gebieden, zoals katalysator en oxidator kan worden toegepast.
(1)NBS als katalysator, gebruik NBS als katalysator, gebruik toluensulfonamide en alcoholen als nucleofielen om te reageren op actieve styreen onder milde omstandigheden om respectievelijk aminoketenen (rendement 60%-83%) en alkoxyderivaten (rendement 75%-85%) te verkrijgen. Beide reacties hebben een hoog rendement en gebruiken 100% Markov-additie. Ethanol werd gecetyleerd met azijnzuuranhydride met NBS als katalysator. De reactie werd uitgevoerd bij kamertemperatuur met chloorform als oplosmiddel. Het rendement was hoog en de bijproducten waren weinig.
(2)NBS wordt gebruikt als oxidatiemiddel om vele secundaire alcoholen te oxideren tot ketonen. De reactie werd gekatalyseerd door een cobaltcomplex van acetylaceton.
Actieve polymerisatie is een zeer belangrijke methode voor het bereiden van polymeren met specifieke structuren en smalle molecuulgewichtsverdelingen. Omdat de N-Br-binding in NBS zeer reactief is, breekt deze gemakkelijk onder invloed van warmte en ontstaan actieve succinimide-vrijradicalen en inactieve broomvrijradicalen. Daarom is het mogelijk om NBS te gebruiken als keten-geïniteerde transferterminator voor radicaalpolymerisatie.