Novice

N-bromosukcinimid, znan tudi kot N-bromosukcinimid, angleško ime: N-bromosukcinimid, imenovan tudi NBS, je pomembno bromacijsko sredstvo v organski sintezi. Ima prednosti, kot so zmerno reakcijske razmere, dobra selektivnost, visok izkoristek, enostavna separacija produktov itd., in se uporablja pri radikalni bromaciji alilnih in benzilnih spojin. Elektrofilna bromacija ketonov, aromatskih spojin ali heterocikličnih spojin ter adicija na olefine; uporablja se tudi kot katalizator, oksidans in v številnih drugih aplikacijah, zato je pogosto uporabljeno bromacijsko reagentno sredstvo v kemijski in farmacevtski industriji. N-bromosukcinimid, kot pomembna medsestavina v medicini, pesticidih in organskih polimernih materialih, ima široko uporabo in dobre tržne perspektive ter odigra nepogrešljivo vlogo v kemijski, farmacevtski in industriji organskih polimernih materialov.
【 Fizikalne in kemijske lastnosti 】
N-bromosukcinimid je pri sobni temperaturi bel ali mlečno bel drobno kristalni prah z rahlim vonjem broma. Talilna točka 180 ~ 182 °C, specifična teža 2,097, topen v acetonu, etil acetatu, kisem anhidridu, neresolubilen v vodi, benzinu, tetrahlormetanu, kloroformu itd.
【 Način priprave 】
1. Brom reagira z raztopino sukcinimidne baze, kar povzroči neenakomerno kakovost izdelka, nizko izkoriščenost bromovih virov in visoke stroške proizvodnje; Konkretni eksperimentalni koraki: Sukcinimid se raztopi v raztopini natrijevega hidroksida, zdrobljenega ledu in vode ter pod pogoji ledeno-vodne kopeli doda tekoči brom. Po reakciji se surovi izdelek izperka s hladno vodo, da se odstrani preostali brom, in nato posuši, da se dobi N-bromosukcinimid. Čistota: 90 % ~ 97 %. Mp: 173 ~ 175 °C, 180 ~ 183 °C (razgradnja), reakcijska enačba je naslednja:

SL. 1 prikazuje enačbo za sintezo N-bromosukcinimida z metodo 1

2. Reakcija z natrijevim bromatom, bromovodikovo kislino, suksinimidom, hlapno bromovodikovo kislino, resno onesnaženje in različnimi domačimi koncentracijami bromovodikove kisline, proizvodni proces je težko nadzorovati;
3. Proces sinteze N-bromosukcinimida z suksinimidom, natrijevim bromatom, natrijevim bromidom in žveplovo kislino, vendar ni navedenega konkretnega postopka izvedbe, ni navedenega točnega razmerja surovin in zaporedja dodajanja ter je količina surovin v miligramih, kar ne omogoča zanesljivega vodenja pri industrijski proizvodnji.

Slika 2 prikazuje reakcijsko formulo sinteze N-bromosukcinimida v Metodi 2

4. Eksperimentalni koraki za sintezo N-bromosukcinimida z natrijevim bromatom, natrijevim bromidom, žveplovo kislino in sukcinimidom kot glavnimi surovinami: Pri temperaturi 25℃ in mešanju sta 17,8 g (180 mmol) sukcinimida in 10,4 g (69 mmol) natrijevega bromata raztopljeni v 60 mL vode, nato dodano 6,6 mL žveplove kisline, dodano tudi 14,2 g (138 mmol) raztopine natrijevega bromida. Po dodatku je reakcija premešana 2,5 ure, nato filtrirana in posušena. Izhod 27,9 g N-bromosukcinimida je znašal 87%.

Slika 3 prikazuje reakcijsko formulo sinteze N-bromosukcinimida v metodi 4

【 Uporaba 】
1. NBS alil, benzil reakcija N-bromosukcinimid (NBS) je zmerno bromna reagenta, primerna za bromno reakcijo alilnih in benzilnih mest. Reakcijski pogoji so zmerni, uporaba enostavna, reakcijska selektivnost visoka, hkrati pa je stranskih reakcij zelo malo.
2. Reakcija na aromatskih obročih NBS NBS se lahko bromira z aromatskimi eteri (kot so anizol, m-anizol, α-naftalen metilni eter itd.). Z majhnim številom katalizatorjev reakcije Friedel-Crafts, kot so aluminijev triklorid, cinkov klorid ali železo, lahko benzen in toluen reagirata s ciklo-bromiranjem z NBS in dobimo brombenzen in p-bromtoluen.
3. NBS adicijska reakcija na olefin Pod katalitičnim vplivom kisline je adicija n-bromosukcinimida na olefin pomembna metoda za pripravo β-halogenskih alkoholov. Metoda ima visoko stereoselektivnost, visok izkoristek, čist produkt, zmerno reakcijo in enostavno izvedbo. Izkoristek je dosegel 82%. Reakcijska enačba je naslednja:

Slika 4 prikazuje reakcijsko enačbo za pripravo β-halogenskih alkoholov

Dimetil sulfoxid (DMSO) je zelo učinkovit topilo. Uporaba NBS za reakcijo z olefinom v vodni DMSO omogoča pridobivanje visoko stereoselektivnega adicijskega produkta z dobrim izkoristkom 92%. Reakcijska enačba je:

4.NBS karbonilna α-mesto reakcija NBS je zelo dober karbonilni α-bromni reagent, reakcija je enostavna za izvedbo, pogosto uporabljana. Za povečanje hitrosti in izkoristka reakcije so razvili več katalitičnih sistemov. Hitro bromiranje 1, 3-dikarbonilnih spojin v NBS, kataliziranem z Mg(ClO4)2. Reakcija poteka zmerno v CH3CN ali EtOAc. Reakcija ima dobro stereoselektivnost, zato je zelo priročno pripraviti α-bromo1, 3-dikarboksilne spojine, ki so v organski sintezi zelo pomembne.
5. Druge uporabe Tradicionalne uporabe N-brom-sukcinimidnih reagentov v organskih reakcijah so bromo-hidridi alilnih, benzilnih in karbo-alfa-hidridov. Ko raziskave napredujejo, postopoma ugotavljajo, da se lahko NBS uporablja v mnogih drugih pogledih, kot sta katalizator in oksidans.
(1)NBS kot katalizator, uporaba NBS kot katalizatorja, uporaba toluensulfonamida in alkoholov kot nukleofilov za reakcijo na aktivnem stirenu v blagih pogojih za pridobivanje amino (izkoristki 60 %–83 %) in alkoksi derivatov (izkoristki 75 %–85 %). Obe reakciji imata visok izkoristek in 100 % uporabe Markovove adicije. Etanol je bil acetiliran z anhidridom kisline z uporabo NBS kot katalizatorja. Reakcija je potekala pri sobni temperaturi z kloroformom kot topilom. Izkoristek je bil visok, stranski produkti pa redki.
(2)NBS se uporablja kot oksidans za oksidacijo številnih sekundarnih alkoholov v ketone. Reakcijo je kataliziral kobaltov kompleks acetyl acetone-a.
Aktivna polimerizacija je zelo pomembna metoda za pripravo polimerov s specifičnimi strukturami in ozkimi porazdelitvami molekulske mase. Ker je N-Br vezi v NBS zelo aktivna, se pod vplivom segrevanja preprosto razgradi in s tem nastanejo aktivni sukcinimidni radikali ter inertni bromski radikali. Zato je mogoče uporabiti NBS kot prenašalec verige in zaključek radikalne polimerizacije.