Βρωμαιθίνιο

Το αιθινυλοβρωμίδιο ή βρωμοαιθίνιο ή βρωμοακετυλένιο είναι η χημική ένωση με χημικό τύπο C₂HBr και σύντομο συντακτικό HC≡CBr. Ανήκει στα αλκινυλοαλογονίδια, δηλαδή στα άκυκλα με ένα τριπλό δεσμό, οργανομονοαλογονίδια. Τα δυο (2) άτομα άνθρακα που περιέχει βρίσκονται σε υβριδισμό sp και συνδέονται με τριπλό δεσμό, δηλαδή ένα (1) σ και δύο (2) π.

Βρωμαιθίνιο
Γενικά
Όνομα IUPAC	Βρωμαιθίνιο
Άλλες ονομασίες	Βρωμοακετυλένιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	C2HBr
Μοριακή μάζα	104,93406 amu
Σύντομος συντακτικός τύπος	HC ≡ CBr
Αριθμός CAS	593-61-3
SMILES	C#CBr
InChI	InChI=1/C2HBr/c1-2-3/h1H
PubChem CID	136381
Δομή
Γωνία δεσμού	180°
Μοριακή γεωμετρία	ευθύγραμμη
Ισομέρεια
Φυσικές ιδιότητες
Χημικές ιδιότητες
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Μοριακή δομή

Δεσμοί
Δεσμός	τύπος δεσμού	ηλεκτρονική δομή	Μήκος δεσμού	Ιονισμός
C-H	σ	2sp-1s	92 pm	3% C- H+
C≡C	σ	2sp-2sp	120 pm
	π	2py-2py
	π	2pz-2pz
C-Br	σ	2sp-4sp3	174 pm	2% C+ Br-

Παραγωγή

Με απόσπαση υδραλογόνων

Με απόσπαση δύο μορίων υδραλογόνου από 1-βρωμο-1,1-διιωδοαιθάνιο ή 1-βρωμο-1,2-ιωδοαιθάνιο ή και 2-βρωμο-1,1-ιωδοαιθάνιο, με χρήση υδροξειδίου του νατρίου (NaOH).:

$\mathrm {CH_{3}CI_{2}Br+2NaOH{\xrightarrow {}}HC\equiv CBr+2NaI+2H_{2}O}$
ή
$\mathrm {ICH_{2}CHIBr+2NaOH{\xrightarrow {}}HC\equiv CBr+2NaI+2H_{2}O}$
ή
$\mathrm {I_{2}CHCH_{2}Br+2NaOH{\xrightarrow {}}HC\equiv CBr+2NaI+2H_{2}O}$

Με απόσπαση αλογόνου

Με απόσπαση δύο μορίων αλογόνου από 1-βρωμο-1,1,2,2-τετραϊωδοαιθάνιο, με χρήση ψευδαργύρου (Zn), παράγεται αιθινυλοβρωμίδιο:

$\mathrm {\mathrm {I_{2}CHCI_{2}Br+2Zn{\xrightarrow {}}HC\equiv CBr+2ZnI_{2}} }$

Χημικές ιδιότητες και παράγωγα

• Παρέχει δυνατότητες προσθήκης στο τριπλό του δεσμό, όσο και υποκατάστασης με το αλογόνο του, το οποίο είναι το δεύτερο καλύτερο (μετά το ιώδιο), για τέτοιες αντιδράσεις.

Ενυδάτωση

Με επίδραση θειικού οξέος και στη συνέχεια νερού (ενυδάτωση) σε αιθινυλοβρωμίδιο, παρουσία ιόντων υδραργύρου (Hg), παράγεται ακετυλοβρωμίδιο (CH₃COBr) :

$\mathrm {HC\equiv CBr+H_{2}O{\xrightarrow[{H_{2}SO_{4}}]{Hg^{2+}}}CH_{3}COBr}$

• Ενδιάμεσα παράγεται 1-βρωμοαιθενόλη (ασταθής ενόλη) που ισομερειώνεται προς ακετυλοβρωμίδιο.

Προσθήκη υπαλογονώδους οξέος

Με επίδραση (προσθήκη) υποαλογονώδους οξέος (HOX) σε αιθινυλοβρωμίδιο παράγεται αλοαιθανοϋλοβρωμίδιο:

$\mathrm {HC\equiv CBr+HOX{\xrightarrow {}}XCH_{2}COBr}$

• Το HOX παράγεται συνήθως επιτόπου με την αντίδραση:

$\mathrm {2H_{2}O+X_{2}{\xrightarrow {}}2HOX}$

• Ενδιάμεσα παράγεται αλαιθενόλη (ασταθής ενόλη) που ισομερειώνεται σε αλοαιθανοϋλοβρωμίδιο.

Καταλυτική υδρογόνωση

Με καταλυτική υδρογόνωση αιθινυλοβρωμίδιου σχηματίζεται αρχικά βινυλοβρωμίδιο και στη συνέχεια (με περίσσεια υδρογόνου) αιθυλοβρωμίδιο.:

$\mathrm {HC\equiv CBr+H_{2}{\xrightarrow {Ni\;{\acute {\eta }}\;Pd\;{\acute {\eta }}\;Pt}}CH_{2}=CHBr{\xrightarrow[{+H_{2}}]{Ni\;{\acute {\eta }}\;Pd\;{\acute {\eta }}\;Pt}}CH_{3}CH_{2}Br}$

Αλογόνωση

Με επίδραση αλογόνου (X₂) (αλογόνωση) σε αιθινυλοβρωμίδιο έχουμε προσθήκη στον τριπλό δεσμό. Παράγεται αρχικά 1,2-διαλο-1-βρωμοαιθένιο και στη συνέχεια (με περίσσεια αλογόνου) 1-βρωμο-1,1,2,2-τετρααλοαιθάνιο.:

$\mathrm {HC\equiv CBr+X_{2}{\xrightarrow {CCl_{4}}}XCH=CXBr{\xrightarrow[{+X_{2}}]{CCl_{4}}}X_{2}CHCX_{2}Br}$

Υδραλογόνωση

Με προσθήκη υδραλογόνων (HX) (υδραλογόνωση) σε αιθινυλοβρωμίδιο παράγεται αρχικά 1-αλο-1-βρωμοαιθένιο και στη συνέχεια (με περίσσεια υδραλογόνου) 1-βρωμο-1,1-διαλοαιθάνιο.:

$\mathrm {HC\equiv CBr+HX{\xrightarrow {}}CH_{2}=CXBr{\xrightarrow {+HX}}CH_{3}CX_{2}Br}$

Υδροκυάνωση

Με προσθήκη υδροκυανίου (HCN) (υδροκυάνωση) σε αιθινυλοβρωμίδιο παράγεται 2-βρωμοπροπενονιτρίλιο:

$\mathrm {HC\equiv CBr+HCN{\xrightarrow {}}CH_{2}=CBrCN}$

Προσθήκη μονοξειδίου του άνθρακα

1. Με προσθήκη μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και νερού (H₂O), παράγεται 2-βρωμο-2-προπενικό οξύ:

$\mathrm {HC\equiv CBr+CO+H_{2}O{\xrightarrow {}}CH_{2}=CBrCOOH}$

2. Με προσθήκη μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και αλκοόλης (ROH), παράγεται 2-βρωμοπροπενικός αλκυλεστέρας:

$\mathrm {HC\equiv CBr+CO+ROH{\xrightarrow {}}CH_{2}=CBrCOOR}$

Διυδροξυλίωση

Η διυδροξυλίωση αιθινυλοβρωμίδιου, αντιστοιχεί σε προσθήκη H₂O₂ και παράγει υδροξυαιθανοϋλοβρωμίδιο:

1. Επίδραση αραιού διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου (KMnO₄). Π.χ.:

$\mathrm {5HC\equiv CBr+4KMnO_{4}+2H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}5HOCH=C(Br)OH+4MnO+2K_{2}SO_{4}+2H_{2}O}$
$\mathrm {HOCH=C(Br)OH{\xrightarrow {}}HOCH_{2}COBr}$

2. Επίδραση καρβονικού οξέος και υπεροξείδιου του υδρογόνου:

$\mathrm {HC\equiv CBr+H_{2}O_{2}{\xrightarrow {RCOOH}}HOCH=C(Br)OH}$
$\mathrm {HOCH=C(Br)OH{\xrightarrow {}}HOCH_{2}COBr}$

• Ενδιάμεσα παράγεται 1-βρωμοαιθενοδιόλη-1,2 (ασταθής ενόλη) που ισομερειώνεται σε υδροξυαιθανοϋλοβρωμίδιο.

Προσθήκη αλκοολών

Με επίδραση αλκοόλης (ROH) σε αιθινυλοβρωμίδιο παράγεται αλκυλο(1-βρωμοαιθενυλο)αιθέρας:

$\mathrm {HC\equiv CBr+ROH{\xrightarrow {\triangle }}CH_{2}=CBrOR}$

Προσθήκη καρβονικών οξέων

Με επίδραση καρβονικών οξέων (RCOOH) σε αιθινυλοβρωμίδιο παράγεται καρβονικός (1'-βρωμοαιθενυλο)εστέρας:

$\mathrm {HC\equiv CBr+RCOOH{\xrightarrow {}}RCOOCBr=CH_{2}}$

Οζονόλυση

Με επίδραση όζοντος (οζονόλυση) σε αιθινυλοβρωμίδιο, παράγεται αρχικά ασταθές οζονίδιο που τελικά διασπάται σε φορμυλομεθανοϋλοβρωμίδιο:

$\mathrm {HC\equiv CBr+{\frac {2}{3}}O_{3}{\xrightarrow {H_{2}O}}OCHCOBr}$

Επίδραση πυκνού υπερμαγγανικού καλίου

Με επίδραση πυκνού διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου (KMnO₄) παράγεται βρωμοφορμυλομεθανικό οξύ:

$\mathrm {5HC\equiv CBr+6KMnO_{4}+3H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}5HOOCOBr+6MnO_{2}+3K_{2}SO_{4}+3H_{2}O}$

Υποκατάσταση βρωμίου από υδροξύλιο

Υδρόλυση με αραιό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου (NaOH) προς αιθενάλη (CH₂=C=O):

$\mathrm {HC\equiv CBr+NaOH{\xrightarrow {-NaBr}}HC\equiv COH{\xrightarrow {}}CH_{2}=C=O}$

• Ενδιάμεσα παράγεται αιθινόλη (ασταθής ινόλη) που ισομερειώνεται προς αιθενάλη.

Παραγωγή αιθέρα

Με αλκοολικά άλατα (RONa) προς αιθινυλοαλκυλολαιθέρα (HC≡COR):

$\mathrm {HC\equiv CBr+RONa{\xrightarrow {}}HC\equiv COR+NaBr}$

Παραγωγή αλκαδιινίου

Με αλκινικά άλατα (RC≡CNa) προς αλαδιίνιο (RC≡CC≡CH). Π.χ.:

$\mathrm {HC\equiv CBr+RC\equiv CNa{\xrightarrow {}}RC\equiv CC\equiv CH+NaBr}$

Παραγωγή εστέρα

Με καρβονικά άλατα (RCOONa) προς καρβονικό αιθινυλεστέρα (RCOOC≡CH):

$\mathrm {HC\equiv CBr+RCOONa{\xrightarrow {}}RCOOC\equiv CH+NaBr}$

Παραγωγή νιτριλίου

Με κυανιούχο νάτριο (NaCN) προς προπινονιτρίλιο (ΗC≡CCN):

$\mathrm {HC\equiv CBr+NaCN{\xrightarrow {}}HC\equiv CCN+NaBr}$

Παραγωγή αλκινίου

Με αλκυλολίθιο (RLi) προς αλκίνιο:

$\mathrm {HC\equiv CBr+RLi{\xrightarrow {}}RC\equiv CH+LiBr}$

Παραγωγή θειάλης

Με όξινο θειούχο νάτριο (NaSH) προς αιθενοθειάλη (CH₂=C=S):

$\mathrm {HC\equiv CBr+NaSH{\xrightarrow {-NaBr}}HC\equiv CSH{\xrightarrow {}}CH_{2}=C=S}$

• Αρχικά παράγεται αιθινοθειόλη που ισομερειώνεται προς αιθενοθειάλη.

Παραγωγή θειαιθέρα

Με θειολικό νάτριο (RSNa) προς αιθινυλοαλκυλοθειαιθέρα (RSC≡CH):

$\mathrm {HC\equiv CBr+RSNa{\xrightarrow {}}HC\equiv CSR+NaBr}$

Παραγωγή αιθινυλιωδιδίου

Με ιωδιούχο νάτριο (NaI) προς αιθινυλοοϊωδίδιο (HC≡CI):

$\mathrm {HC\equiv CBr+NaI{\xrightarrow {}}HC\equiv CI+NaBr}$

Παραγωγή νιτροπαραγώγων

Με νιτρώδη άργυρο (AgNO₂) προς νιτροαιθίνιο (ΗC≡CNO₂):

$\mathrm {HC\equiv CBr+AgNO_{2}{\xrightarrow {}}HC\equiv CNO_{2}+AgBr\downarrow }$

Παραγωγή οργανομεταλλικών ενώσεων

1. Με λίθιο (Li). Παράγεται αιθινυλολίθιο:

$\mathrm {HC\equiv CBr+2Li{\xrightarrow {|Et_{2}O|}}HC\equiv CLi+LiBr}$

2. Με μαγνήσιο (Mg) (αντιδραστήριο Grignard):

$\mathrm {HC\equiv CBr+Mg{\xrightarrow {|Et_{2}O|}}HC\equiv CMgBr}$

Παραγωγή αιθινυλοβενζολίου

Με αιθινυλίωση κατά Friedel-Crafts βενζολίου παράγεται αιθινυλοβενζόλιο:

$\mathrm {PhH+HC\equiv CBr{\xrightarrow {AlBr_{3}}}PhC\equiv CH+HBr}$

• Ο διβρωμιούχος σίδηρος (FeBr₂) είναι καλύτερος καταλύτης για την αντίδραση.

Πηγές

• Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
• Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
• SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
• Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982