Βρωμοβενζόλιο
To βρωμοβενζόλιο ή βρωμοβενζένιο ή φαινυλοβρωμίδιο αρωματική χημική ένωση με χημικό τύπο C6H5Br, που παριστάνεται συντομογραφικά ως PhBr. Είναι ένα παράγωγο του βενζολίου. Στις συνηθισμένες συνθήκες (T = 25 °C, P = 1 atm) είναι ένα άχρωμο προς κιτρινωπό υγρό. Είναι διαλυτό στη μεθανόλη και στον διαιθυλαιθέρα, αλλά πολύ ελάχιστα διαλυτό στο ψυχρό νερό[1]. Χρησιμοποιείται ο όρος «βρωμοβενζόλια» εκφράζοντας το βρωμοβενζόλιο και τα παράγωγα του βενζολίου με περισσότερα του ενός ατόμων βρωμίου.
Βρωμοβενζόλιο | |||
---|---|---|---|
![]() | |||
![]() | |||
Γενικά | |||
Όνομα IUPAC | Βρωμοβενζένιο | ||
Άλλες ονομασίες | Βρωμοβενζόλιο Φαινυλοβρωμίδιο | ||
Χημικά αναγνωριστικά | |||
Χημικός τύπος | C6H5Br | ||
Μοριακή μάζα | 157,01 amu | ||
Σύντομος συντακτικός τύπος |
C6H5Br | ||
Συντομογραφίες | PhBr | ||
Αριθμός CAS | 108-86-1 | ||
SMILES | Brc1ccccc1 | ||
InChI | 1S/C6H5Br/c7-6-4-2-1-3-5-6/h1-5H | ||
Αριθμός RTECS | CY9000000 | ||
ChemSpider ID | 7673 | ||
Δομή | |||
Ισομέρεια | |||
Ισομερή θέσης | >108 | ||
Φυσικές ιδιότητες | |||
Σημείο τήξης | -30,8 °C | ||
Σημείο βρασμού | 156 °C | ||
Πυκνότητα | 1.495 kg/m3 | ||
Διαλυτότητα στο νερό |
<1 kg/m3 | ||
Ιξώδες | 1,124 cP (20 °C) | ||
Εμφάνιση | Άχρωμο προς κιτρινωπό υγρό | ||
Χημικές ιδιότητες | |||
Ελάχιστη θερμοκρασία ανάφλεξης |
51 °C | ||
Επικινδυνότητα | |||
Ερεθιστικό (Xi) Επικίνδυνο για το περιβάλλον(N) | |||
Φράσεις κινδύνου | R10, R38, R51/53 | ||
Φράσεις ασφαλείας | (S2), S61 | ||
Κίνδυνοι κατά NFPA 704 |
|||
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa). |
Δομή
ΕπεξεργασίαΠαραγωγή
ΕπεξεργασίαΜε βρωμίωση βενζολίου
ΕπεξεργασίαΜε βρωμίωση βενζολίου παράγεται βρωμοβενζόλιο[4]:
Με υποκατάσταση υδροξυλίου από βρώμιο
ΕπεξεργασίαΜε επίδραση υδροβρωμίου (HBr) σε φαινόλη (PhOH) πσράγεται βρωμοβενζόλιο[5]:
- Συνήθως το υδροβρώμιο παρασκευάζεται επιτόπου («in citu») με την αντίδραση:
Χημικές ιδιότητες και παράγωγα
ΕπεξεργασίαΑντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης
Επεξεργασία- Οι αντιδράσεις είναι πιο γρήγορες σε σύγκριση με τα αντίστοιχα αρυλαλογονίδια των άλλων αλογόνων, εκτός του ιωδίου.
Υποκατάσταση από υδροξύλιο
ΕπεξεργασίαΥδρόλυση με αραιό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου (NaOH) παράγεται φαινόλη (PhOH)[6]:
Υποκατάσταση από αλκοξύλιο
ΕπεξεργασίαΜε αλκοολικά άλατα (RONa) παράγεται αλκυλοφαινυλαιθέρας (PhOR)[6]:
Υποκατάσταση από αλκινύλιο
ΕπεξεργασίαΜε αλκινικά άλατα (RC≡CNa) παράγεται φαινυλαλκίνιο (RC≡CPh). Π.χ.[6]:
Υποκατάσταση από ακύλιο
ΕπεξεργασίαΜε καρβονικά άλατα (RCOONa) παράγεται καρβονικό φαινυλεστέρας (RCOOPh)[6]:
Υποκατάσταση από κυάνιο
ΕπεξεργασίαΜε κυανιούχο νάτριο (NaCN) παράγεται βενζονιτρίλιο (PhCN)[6]:
Υποκατάσταση από αλκύλιο
ΕπεξεργασίαΜε αλκυλολίθιο (RLi) παράγεται αλκυλοβενζόλιο[6]:
Υποκατάσταση από σουλφυδρίλιο
ΕπεξεργασίαΜε όξινο θειούχο νάτριο (NaSH) παράγεται θειοφαινόλη (PhSH)[6]:
Υποκατάσταση από σουλφαλκύλιο
ΕπεξεργασίαΜε θειολικό νάτριο (RSNa) παράγεται αλκυλοφαινυλοθειαιθέρας (PhSR)[6]:
Υποκατάσταση βρωμίου από φθόριο
ΕπεξεργασίαΜε επίδραση φθοριούχου υφυδραργύρου (Hg2F2) σε βρωμοβενζόλιο (PhBr) πσράγεται φθοροβενζόλιο[7]:
Υποκατάσταση από ιώδιο
ΕπεξεργασίαΜε ιωδιούχο νάτριο (NaI) παράγεται ιωδοβενζόλιο (PhI)[6]:
Υποκατάσταση από αμινομάδα
ΕπεξεργασίαΜε αμμωνία (NH3) παράγεται ανιλίνη (PhNH2)[6]:
Υποκατάσταση από αλκυλαμινομάδα
ΕπεξεργασίαΜε πρωυτοταγείς αμίνες (RNH2) παράγεται N-αλκυλανιλίνη (PhNHR)[6]:
Υποκατάσταση από διαλκυλαμινομάδα
ΕπεξεργασίαΜε δευτεροταγείς αμίνες (R΄NHR) παράγεται N,N-διαλκυλομεθυλαμίνη [PhN(R)R΄][6]:
Υποκατάσταση από φωσφύλιο
ΕπεξεργασίαΜε φωσφίνη σχηματίζει φαινυλοφωσφίνη[8]:
Υποκατάσταση από νιτροομάδα
ΕπεξεργασίαΜε νιτρώδη άργυρο (AgNO2) παράγεται νιτροβενζόλιο (PhNO2)[9]:
Παραγωγή οργανομεταλλικών ενώσεων
Επεξεργασία1. Με λίθιο (Li). Παράγεται φαινυλολίθιο:
2. Με μαγνήσιο (Mg) (αντιδραστήριο Grignard)[10]:
Αναγωγή
Επεξεργασία1. Με λιθιοαργιλιοϋδρίδιο (LiAlH4) παράγεται βενζόλιο[11]:
2. Με «υδρογόνο εν τω γενάσθαι», δηλαδή μέταλλο + οξύ παράγεται βενζόλιο[12]:
3. Με σιλάνιο, παρουσία τριβρωμιούχου βορίου παράγεται βενζόλιο[13]:
Αντιδράσεις προσθήκης
Επεξεργασία1. Σε αλκένια. Π.χ. με αιθένιο (CH2=CH2) παράγει 2-φαινυλο-1-βρωμαιθάνιο (PhCH2CH2Br):
2. Σε αλκίνια. Π.χ. με αιθίνιο (HC≡CH) παράγει 2-φαινυλο-1-βρωμαιθένιο (PhCH=CHBr):
3. Σε κυκλοαλκάνια που έχουν τριμελή ή τετραμελή δακτύλιο. Π.χ. με κυκλοπροπάνιο παράγει 3-φαινυλο-1-βρωμοπροπάνιο:
4. Σε αλκαδιένια. Π.χ. με βουταδιένιο-1,3 παράγει 4-φαινυλο-1-βρωμο-2-βουτένιο.
5. Σε ετεροκυκλικές ενώσεις που έχουν τριμελή ή τετραμελή δακτύλιο. Π.χ. με εποξυαιθάνιο παράγει φαινοξυ-2-βρωμαιθάνιο[14]:
Αντιδράσεις ηλεκτρονιόφιλης υποκατάστασης
Επεξεργασία- Η παρουσία του βρωμίου απενεργοποιεί μερικώς τον αρωματικό χαρακτήρα, κάνοντας τις παρακάτω αντιδράσεις πιο αργές σε σύγκριση με τις αντίστοιχες του βενζολίου. Παράγονται, ωστόσο ορθο- και παρα- παράγωγα.
Νίτρωση
ΕπεξεργασίαΜε νίτρωση παράγει ορθοβρωμονιτροβενζόλιο και παραβρωμονιτροβενζόλιο[4]:
Σουλφούρωση
ΕπεξεργασίαΜε σουλφούρωση παράγει ορθοβρωμοβενζοσουλφονικό οξύ και παραβρωμοβενζοσουλφονικό οξύ[4]:
Αλογόνωση
ΕπεξεργασίαΜε αλογόνωση παράγει ορθοαλοβρωμοβενζόλιο και παρααλοβρωμοβενζόλιο[4]:
- όπου Χ Br ή Br. Τα άλλα φαινυλαλονονίδια προκύπτουν σε δεύτερη φάση με υποκατάσταση αυτών με χρήση KI ή Hg2F2, αντίστοιχα.
Αλκυλίωση
ΕπεξεργασίαΜε αλκυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει ορθοαλκυλοβρωμοβενζόλιο και παρααλκυλοβρωμοβενζόλιο[4]:
Ακυλίωση
ΕπεξεργασίαΜε ακυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει ορθοακυλοβρωμοβενζόλιο και παραακυλοβρωμοβενζόλιο[4]:
Υδροξυλίωση
ΕπεξεργασίαΜε υδροξυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει ορθοβρωμοφαινόλη και παραβρωμοφαινολη[4]:
Αμίνωση
ΕπεξεργασίαΜε αμίνωση κατά Friedel-Crafts παράγει ορθοβρωμοανιλίνη και παραβρωμοανιλίνη[4]:
Καρβοξυλίωση
ΕπεξεργασίαΜε καρβοξυλίωση κατά Friedel-Crafts προς ορθοβρωμοβενζοϊκό οξύ και παραβρωμοβενζοϊκό οξύ[4]:
Αναγωγή
ΕπεξεργασίαΜε υδρογόνωση παράγει βρωμοκυκλοεξάνιο[15]:
Οζονόλυση
ΕπεξεργασίαΜε Οζονόλυση παράγει αιθανοδιάλη και φορμυλοαιθανοϋλοβρωμίδιο[16]:
Αλομεθυλίωση
ΕπεξεργασίαΜε αλομεθυλίωση κατά Blanc παράγει ορθοαλομεθυλοβρωμοβενζόλιο και παρααλομεθυλοβρωμοβενζόλιο[17]:
Επίδραση καρβενίων
ΕπεξεργασίαΜε μεθυλένιο προς ορθοβρωμοτολουόλιο, μεταβρωμοτολουόλιο, παραβρωμοτολουόλιο, 1-βρωμοκυκλοεπτατρένιο, 2-βρωμοκυκλοεπτατρένιο και 3-βρωμοκυκλοεπτατρένιο:
Εφαρμογές
ΕπεξεργασίαΤο βρωμοβενζόλιο χρησιμοποιήθηκε για να επιδειχθεί η χρήση του φαινυλίου για αντιδράσεις «ζευγαρώματος», όπως η αντίδραση Σουζούκι:
Το βρωμοβενζόλιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή του βρωμομαγνησιοβενζόλιου, που αντιδρά με διοξείδιο του άνθρακα, παράγοντας βενζοϊκό οξύ:
Ακόμη, το βρωμοβενζόλιο χρησιμοποιήθηκε ως ένα συστατικό για την παραγωγή της φαινοκυκλιδίνης.
Ασφάλεια
ΕπεξεργασίαΕίναι μια τοξική ένωση και μπορεί να προκαλέσει βλάβες στο ήπαρ και στο νευρικό σύστημα, αν καταπωθεί, εισαχθεί με ένεση ή απορροφηθεί από το δέρμα[18].
Σημειώσεις και αναφορές
Επεξεργασία- ↑ «Αρχειοθετημένο αντίγραφο». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 24 Φεβρουαρίου 2011. Ανακτήθηκε στις 7 Φεβρουαρίου 2012.
- ↑ Τα δεδομένα προέρχονται εν μέρει από το «Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ. 34.
- ↑ Δεσμός 6 κέντρων και 6 ηλεκτρονίων
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.1.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.1, R = Ph, X = Br.
- ↑ 6,00 6,01 6,02 6,03 6,04 6,05 6,06 6,07 6,08 6,09 6,10 6,11 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 186, §7.3.1.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.8.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 267, §11.3.Α1, R = Ph, X = Br.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 244, §10.3.Α, R = Ph, X = Br.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.5, R = Ph, X = Br.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.3α, R = Ph, X = Br.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.3β, R = Ph, X = Br.
- ↑ Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1.
- ↑ Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.1., σελ. 16-17, εφαρμογή γενικής αντίδρασης για Nu = Br.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.2.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.3.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.5.
- ↑ «Αρχειοθετημένο αντίγραφο». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 28 Μαρτίου 2012. Ανακτήθηκε στις 7 Φεβρουαρίου 2012.
Πηγές
Επεξεργασία- 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
- Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985