Органоброминді қосылыс - Organobromine compound

Органоброминді қосылыстар, деп те аталады органобромидтер,[1] болып табылады органикалық қосылыстар бар көміртегі байланыстырылған дейін бром. Ең кең таралғаны - табиғи жолмен өндірілген брометан.

Синтетикалық синтетикалық органоброминдік қосылыстардың бірі - қолдану полиброминді дифенил эфирлері сияқты өртке қарсы заттар, және іс жүзінде өртке қарсы өндіріс - бұл бром элементінің негізгі өндірістік қолданысы.

Табиғатта әртүрлі миноминорганикалық қосылыстар кездеседі, бірақ олардың ешқайсысы биосинтезделмейді немесе сүтқоректілер қажет етпейді. Органоброминді қосылыстар қоршаған ортаға әсері бойынша жоғары бақылауға алынды.

Жалпы қасиеттері

Көптеген органоброминді қосылыстар, көпшілігі сияқты органогалидті қосылыстар, салыстырмалы түрде полярлық емес. Бром көп электронды көміртекке қарағанда (2,9 және 2,5). Демек, көміртек-бром байланысында көміртек болады электрофильді, яғни алкил бромидтері болып табылады алкилдеу агенттері.

Көміртегі–галоген байланыстың беріктігі немесе байланыс диссоциациясы энергиялары 115, 83,7, 72,1 және 57,6 ккал / моль құрайды фтормен байланысады, сәйкесінше хлор, бром немесе йод.[2]

Органоброминді қосылыстардың реактивтілігі ұқсас, бірақ олардың реактивтілігі арасында аралық болып табылады хлорорганикалық және органоидты қосылыстар. Көптеген қосымшалар үшін органобромидтер реактивтілік пен шығындардың ымырасын білдіреді. Органобромидтердің негізгі реакцияларына жатады дегидробромдау, Григнард реакциялары, редуктивті муфта, және нуклеофильді орынбасу.

Синтетикалық әдістер

Бромнан

Алкендер бромды катализсіз сенімді түрде қосады айналмалы дибромидтер:

RCH = CH2 + Br2 → RCHBrCH2Br

Хош иісті қосылыстар бромды сутек эволюциясымен қатар жүреді. Хош иісті сақиналарда реакция жүруі үшін AlBr3 немесе FeBr3 сияқты катализаторлар қажет. Хлорға негізделген катализаторларды (FeCl3, AlCl3) қолдануға болар еді, бірақ диалогендер (BrCl) түзілуіне байланысты өнімділік аздап төмендейді. Кәдімгі үлгілері бойынша реакция бөлшектері электрофильді хош иісті алмастыру:

RC6H5 + Br2 → RC6H4Br + HBr

Бұл реакцияның көрнекті қолданылуы - тетрабромобисфенол-А бастап бисфенол-А.

Броммен бос радикалды алмастыру әдетте органоброминді қосылыстарды дайындау үшін қолданылады. Құрамында карбонил бар, бензил, аллил субстраттары бұл реакцияларға әсіресе бейім. Мысалы, коммерциялық маңызды бром сірке қышқылы қатысуымен тікелей сірке қышқылы мен бромнан түзіледі фосфор трибромиді катализатор:

CH3CO2H + Br2 → BrCH2CO2H + HBr

Бром да айналады фторформ дейін бромтрифторметан.

Бром сутегінен

Бром сутегі қос байланыстар бойынша қосылып, алкил бромидтерін береді Марковников ережесі:

RCH = CH2 + HBr → RCHBrCH3

Еркін радикалды жағдайда қосудың бағытын өзгертуге болады. Еркін радикалды қосылыс коммерциялық мақсатта 1-бромоалкандарды, үшінші аминдер мен төртінші аммоний тұздарының прекурсорларын синтездеу үшін қолданылады. 2-бромді фенетил (C6H5CH2CH2Br) осы бағыт арқылы өндіріледі стирол.

Бромды сутек спирттерді алкил бромидтеріне айналдыру үшін де қолданыла алады. Төмен температуралық жағдайда жасалуы керек бұл реакция өнеркәсіптік синтезде қолданылады аллом бромиді:

ХОЧ2CH = CH2 + HBr → BrCH2CH = CH2 + H2O

Бромды метил, тағы бір фумигант метанол мен сутегі бромидінен түзіледі.

Бромды тұздардан

Бромид иондары сияқты тұздармен қамтамасыз етілген бромды натрий, ығыстыру жолымен органоброминдік қосылыстар түзуде нуклеофилдер қызметін атқарады.[3]

Бұл тұзды делдалды бромды ығыстырудың мысалы ретінде пайдалану болып табылады Мыс (II) бромид қосулы кетондар:[4][5]

R-CO-CH2-R '+ CuBr2 → R-CO-CHBr-R '+ CuBr

Қолданбалар

Өндірісте маңызды үш хромоборганикалық қосылыстардың құрылымы. Сол жақта: бром этилені, брома сірке қышқылы және тетрабромобисфенол-А.

Өртке қарсы заттар

Органоброминді қосылыстар өртке қарсы заттар ретінде кеңінен қолданылады.[6] Ең көрнекті мүше тетрабромобисфенол-А (4,4 '- (1-метилетилденен) бис- (2,6-ди-бромофенол), суретті қараңыз). Ол және тетрабромофталь ангидриді - бұл магистральда ковалентті көміртек-бром байланысы бар полимерлердің ізашары. Гексабромоциклододекан және бромодифенил эфирлері сияқты басқа да отқа төзімді заттар қоспалар болып табылады және олар қорғайтын материалмен химиялық байланыста болмайды. Органоброминді отқа төзімді заттарды қолдану өсіп келеді, бірақ сонымен бірге олар тұрақты ластаушы заттар болғандықтан даулы болып табылады.

Фумиганттар мен биоцидтер

Бромды этилен, бромды этиленге қосу арқылы алынған, оның құрамдас бөлігі ретіндегі коммерциялық маңызы болған қорғасынды бензин. Бұл сондай-ақ ауыл шаруашылығында жер аударып, танымал фумигант болды 1,2-дибромо-3-хлоропропан («DBCP»). Екі өтінім де қоршаған орта мен денсаулыққа байланысты азаяды. Бромды метил тиімді фумигант болып табылады, бірақ оның өндірісі мен қолданылуы бақыланады Монреаль хаттамасы. Қолдануда өсіп келе жатқан суды тазартуда қолданылатын органобромин биоцидтері. Өкіл өкілдеріне кіреді бромоформ және дибромодиметилгидантоин («DBDMH»).[6] Сияқты кейбір гербицидтер бромоксинил құрамында бром мөлшері бар. Басқа галогенденген сияқты пестицидтер, бромоксинилге ұшырайды редуктивті дегалогендену астында анаэробты фенолды қосылыстарды тотықсыздандыратын қабілеті үшін бастапқыда оқшауланған организмдермен тазартылуы мүмкін.[7]

Бояғыштар

Көптеген бояғыштарда көміртек-бром байланыстары бар. Табиғи түрде кездеседі Тириялық күлгін (6,6’-дибромоиндиго) 19 ғасырдың соңында синтетикалық бояу өнеркәсібі дамымай тұрып бағаланған бояғыш болды. Бірнеше бромдалған антрохинон туындылар коммерциялық мақсатта қолданылады. Бромтимол көк жылы танымал индикатор болып табылады аналитикалық химия.

Фармацевтика

Сатылымда қол жетімді органомроминді фармацевтикаға вазодилататор кіреді никерголин, седативті бротизолам, ісікке қарсы агент пипоброман және антисептикалық мербромин. Әйтпесе, жағдайдан айырмашылығы, органоброминді қосылыстар фармацевтикалық жағынан сирек пайдалы фторорганикалық қосылыстар. Бромидті (немесе эквивалентті, гидробромидті) тұздар ретінде бірнеше дәрілік заттар шығарылады, бірақ мұндай жағдайларда бромид биологиялық маңызы жоқ зиянсыз қарсы әрекет етеді.[6]

Дизайнерлер

Сияқты органоброминді қосылыстар 4-бромометкатинон пайда болды дизайнерлік препарат басқалармен қатар нарық галогенденген амфетаминдер және катинондар есірткіге қатысты қолданыстағы заңдарды айналып өту мақсатында.[дәйексөз қажет ]

Табиғатта

Органоброминді қосылыстар - табиғатта кең таралған органогалидтер. Бромид концентрациясы теңіз суындағы хлоридтің 0,3% -ына тең болғанымен, хлорорганикалық туындыларға қарағанда теңіз организмдерінде органоброминдік қосылыстар көбірек кездеседі. Олардың көптігі бромның оңай тотығуын Br эквивалентіне дейін көрсетеді+, күшті электрофил. Фермент ванадий бромпероксидаза, үлкен отбасының бірі бромопероксидазалар, бұл реакцияны теңіз ортасында катализдейді.[8] Мұхиттар жылына 1-2 миллион тонна бромоформ мен 56000 тонна брометан бөледі деп есептейді.[9] Қызыл балдырлар, мысалы жеуге жарамды Asparagopsis taxiformis, Гавайиде «лиму коху» ретінде жейді, «көпіршік жасушаларындағы» органобромин және органоиодты қосылыстар концентратталады; Эфирдің ұшпа майының 95% құрайды Аспарагопсис, теңіз балдырларын вакуумда кептіру және құрғақ мұзды қолдану арқылы конденсациялау арқылы дайындалған, бұл органогалогенді қосылыстар бромоформ салмағы бойынша 80% құрайды.[10] Бірнеше балдырлар шығаратын бромоформ белгілі токсин болып табылады, дегенмен жеуге болатын балдырлардың құрамында аздаған мөлшерде болуы адамға зиян келтірмейді.[11]

Бұл кейбір органоброминдік қосылыстар түраралық «химиялық соғыс» түрінде қолданылады. Сүтқоректілерде эозинофил пероксидаза, көп жасушалы паразиттерден қорғаныс үшін маңызды, хлорид ионынан гөрі бромид ионын қолданады. Адамның ақ қан клеткаларында 5-Бромурацил және 3-Бромо-тирозин миелопероксидаза -жұқпалы қоздырғыштарда галогенизациялау.[12]

Табиғи кездесетін кейбір хроморганикалық органикалық қосылыстардың құрылымы. Сол жақтан: бромоформ, бромдалған бисфенол, дибромоиндиго (Тириялық күлгін ) және антидепедант тамбджамин Б..

Кәдімгі бромдалған табиғи өнімдерден басқа, өртке қарсы заттардың биодеградациясы нәтижесінде әртүрлі органобромды қосылыстар пайда болады. Метаболиттерге метоксилденген және гидроксилденген арил бромидтері, сондай-ақ бромдалған диоксин туындылары жатады. Мұндай қосылыстар қарастырылады тұрақты органикалық ластаушы заттар және сүтқоректілерде табылған.

Қауіпсіздік

Бромды алкилді қосылыстар көбінесе алкилдеу агенттері болып табылады, ал бромды хош иісті туындылар гормондардың бұзылуына жатады. Әдетте өндірілетін қосылыстардың ішінен этилен дибромиді өте алаңдаушылық тудырады, өйткені ол өте улы және жоғары канцерогенді.

Сондай-ақ қараңыз

Пайдаланылған әдебиеттер

  1. ^ Матсон, Майкл; Орбаек, Элвин В. (2013-06-04). «12 тарау: Негізгі топтар § (қайта) белсенді бойдақтар: 17 топ галогендер § брин бромы». Думмаларға арналған бейорганикалық химия. Джон Вили және ұлдары. ISBN  9781118228821. Алынған 12 қараша 2016. [Бром] теңіз суында кездесетіндіктен, теңіз жануарлары оны басқа түрлерге ауыстыру тәсілдерін жасады; мысалы, органобромидтерді (көміртегі және броммен қосылыстар) губкалар, маржан, теңіз балдырлары, тіпті кейбір сүтқоректілер жасайды.
  2. ^ Blanksby SJ, Ellison GB (сәуір 2003). «Органикалық молекулалардың байланыс диссоциациясы энергиялары». Acc. Хим. Res. 36 (4): 255–63. CiteSeerX  10.1.1.616.3043. дои:10.1021 / ar020230d. PMID  12693923.
  3. ^ Джеймс С.Новик, Гвидо Лютербах, «Натрий бромид», органикалық синтезге арналған реагенттер энциклопедиясында Джон Вили және ұлдары, 2001 ж. дои:10.1002 / 047084289X.rs054
  4. ^ Л.Кэрролл Кинг; Г.Кеннет Острум (1964). «Мыс (II) бромидпен селективті бромдау». Органикалық химия журналы. 29 (12): 3459–3461. дои:10.1021 / jo01035a003.
  5. ^ Денис П.Бауэр; Роджер С. Макомбер (1975). «Диметилсульфоксидпен тотығудың иодты катализі... Альфа-метилен кетондарынан. Альфа. Дикетондардың екі сатылы синтезі». Органикалық химия журналы. 40 (13): 1990–1992. дои:10.1021 / jo00901a027.
  6. ^ а б c Дэвид Иофф, Арие Кампф «Бром, органикалық қосылыстар» Кирк-Осмер энциклопедиясында химиялық технология 2002 ж. Джон Вили және Сонс. дои: 10.1002 / 0471238961.0218151325150606.a01.
  7. ^ Cupples, A. M., R. A. Sanford және G. K. Sims. 2005. Бромоксинилдің (3,5-Дибромо-4-Гидроксибензонитрил) және Иоксинилдің (3,5-Диодино-4-Гидроксибензонитрил) дегалогенизациясы Desulfitobacterium хлореспирандары. Қолдану. Env. Микро. 71 (7): 3741-3746.
  8. ^ Джейме Н. Картер-Франклин, Элисон Батлер «Галогенді теңіз табиғи өнімдерінің ванадий бромпероксидаза-катализденген биосинтезі» журналы Америка химиялық қоғамы журналы 2004 ж., 126, 15060-15066. дои:10.1021 / ja047925б
  9. ^ Гордон В.Гриббл «Табиғатта кездесетін микроборганикалық қосылыстардың алуан түрлілігі» Химиялық қоғамның шолулары, 1999, 28 том, 335 - 346 беттер.дои:10.1039 / a900201д
  10. ^ Рода А. Маршалл, Джон Т.Г. Гамильтон, МДж Дринг, Д.Б. Харпер. Қызыл балдырдың көпіршік жасушалары Аспарагопсис (Фалькенбергия кезеңі) бромокарбон түзілуінде маңызды ма? Химосфера 52 (2003) 471–475.
  11. ^ Улы заттар мен ауруларды тіркеу агенттігі. Бромоформ және дибромохлорметан. Тамыз 2005. URL: http://www.atsdr.cdc.gov/phs/phs.asp?id=711&tid=128
  12. ^ Гордон В.Гриббл (1998). «Табиғи түрде кездесетін органогалогенді қосылыстар». Acc. Хим. Res. 31 (3): 141–152. дои:10.1021 / ar9701777.