1-βρωμοπροπάνιο

χημική ένωση

Το 1-βρωμοπροπάνιο ή προπυλοβρωμίδιο είναι μια χημική ένωση με χημικό τύπο C3H7Br. Ανήκει στην ομόλογη σειρά των αλκυλαλογονιδίων. Στην εμφάνιση είναι ένα άχρωμο υγρό, στις συνηθισμένες συνθήκες (T = 25 °C, P = 1 atm). Έχει ένα (1) μόνο ισομερές θέσης, το 2-βρωμοπροπάνιο. Είναι ένας οργανικός διαλύτης που χρησιμοποιήθηκε για τον καθαρισμό μεταλλικών επιφανειών και για την απομάκρυνση υπολειμμάτων συγκόλλησης από ηλεκτρονικά κυκλώματα και ως διαλύτης συγκολλητικών ουαιών. Έχει μια χαρακτηριστική οσμή υδρογονάνθρακα. Ωστόσο, αποτελεί ένα υλικό για το οποίο δεν έχει ερευνηθεί αρκετά η δυνατότητα χρήσης του σε διάφορους τομείς. Έχει περιγραφεί ως ένας «πτητικός οργανικός αναστολέας διάβρωσης» (VOC inhibitor).[2]

1-βρωμοπροπάνιο
Γενικά
Όνομα IUPAC 1-βρωμοπροπάνιο
Άλλες ονομασίες Προπυλοβρωμίδιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος C3H7Br
Μοριακή μάζα 122,99 amu
Σύντομος
συντακτικός τύπος
CH3CH2CH2Br
Συντομογραφίες PrBr, 1-BP, NPB
Αριθμός CAS 106-94-5
SMILES CCCBr
Αριθμός RTECS TX4110000
Δομή
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης 1
2-βρωμοπροπάνιο
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης -109,9 °C
Σημείο βρασμού 71,0 °C
Πυκνότητα 1.353 kg/m3
Διαλυτότητα
στο νερό
2,5 kg/m3 (20 °C)
Διαλυτότητα
σε άλλους διαλύτες
Πλήρως διαλυτό σε
αιθανόλη
διαιθυλαιθέρα.
Ιξώδες 6,509 cP (0 °C)
5,241 cP (20 °C)
Δείκτης διάθλασης ,
nD
1,43414
Εμφάνιση Άχρωμο υγρό
Χημικές ιδιότητες
Επικινδυνότητα
Φράσεις κινδύνου R11 R60 R63 R36/37/38
R48/20 R67
Φράσεις ασφαλείας S53 S45
LD50 2,9 g/kg[1]
Κίνδυνοι κατά
NFPA 704

0
2
0
 
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Ονοματολογία Επεξεργασία

Η ονομασία «1-βρωμοπροπάνιο» προέρχεται από την ονοματολογία κατά IUPAC. Συγκεκριμένα, το πρόθεμα «προπ-» δηλώνει την παρουσία τριών (3) ατόμων άνθρακα ανά μόριο της ένωσης, το ενδιάμεσο «-αν-» δείχνει την παρουσία μόνο απλών δεσμών μεταξύ ατόμων άνθρακα στο μόριο και η κατάληξη «-ιο» φανερώνει ότι δεν περιέχει χαρακτηριστικές ομάδες που έχουν χαρακτηριστικές καταλήξεις. Το αρχικό πρόθεμα «βρωμο-» δηλώνει την παρουσία ενός (1) ατόμου βρωμίου ανά μόριο της ένωσης. Τέλος, ο αριθμός θέσης «1-» δηλώνει ότι το άτομο του βρωμίου ενώνεται το ακραίο (#1) άτομο άνθρακα της ανθρακικής του αλυσίδας.

Μοριακή δομή Επεξεργασία

Δεσμοί[3]
Δεσμός τύπος δεσμού ηλεκτρονική δομή Μήκος δεσμού Ιονισμός
C-H σ 2sp3-1s 109 pm 3% C- H+
C-C σ 2sp3-2sp3 154 pm
C-Br σ 2sp3-4sp3 191 pm 2% C+ Br-
Κατανομή φορτίων
σε ουδέτερο μόριο
H +0,03
C#2 -0,06
C#1 -0,04
Br -0,02
C#3 -0,09

Παραγωγή Επεξεργασία

Με φωτοχημική βρωμίωση Επεξεργασία

Με φωτοχημική βρωμίωση προπανίου παράγεται μίγμα των δύο ισομερών βρωμοπροπανίων:[4]

 

  • Ακολουθεί το συνηθισμένο μηχανισμό φωτοχημικής αλογόνωσης αλκανίων. Παράγονται και πολυβρωμοπαράγωγα. Η συγκέντρωση των τελευταίων περιορίζεται με χρήση περίσσειας προπανίου.
  • Η αναφερόμενη στοιχειομετρική αναλογία παραγωγής βρωμοπροπανίων δεν συνυπολογίζει τα συμπαραγόμενα πολυβρωμοπαράγωγα.
  • Η μέθοδος δεν είναι χρήσιμη αν επιθυμείται το ένα μόνο ισομερές, αφού είναι σχετικά δύσκολος ο διαχωρισμός τους.

Υποκατάσταση υδροξυλίου από βρώμιο Επεξεργασία

1. Με επίδραση υδροβρωμίου (HCl) σε 1-προπανόλη:[5]

 

2. Η υποκατάσταση του OH από Br στην 1-προπανόλη μπορεί να γίνει και με βρωμιωτικά μέσα.[6] Με τριβρωμιούχο φωσφόρο (PCl3):[7]

 

Προσθήκη βρωμομεθανίου σε αιθένιο Επεξεργασία

Με προσθήκη βρωμομεθανίου σε αιθένιο παράγεται 1-βρωμοπροπάνιο:[8]

 

Προσθήκη υδροβρωμίου σε κυκλοπροπάνιο Επεξεργασία

Με προσθήκη υδροβρωμίου σε κυκλοπροπάνιο παράγεται 1-βρωμοπροπάνιο:[9]

   

Με αποικοδόμηση τύπου Hunsdiecker Επεξεργασία

Με επίδραση βρωμίου σε βουτανικό άργυρο παράγεται 1-βρωμοπροπάνιο - Αντίδραση Hunsdiecker:[10]

 

Χημικές ιδιότητες και παράγωγα Επεξεργασία

Αντιδράσεις υποκατάστασης Επεξεργασία

Υποκατάσταση από υδροξύλιο Επεξεργασία

Κατά την υδρόλυσή του με εναιώρημα υδροξειδίου του αργύρου (AgOH) σχηματίζεται προπανόλη-1 (CH3CH2CH2OH):[11]

 

Υποκατάσταση από αλκοξύλιο Επεξεργασία

Με αλκοολικά άλατα (RONa) σχηματίζει αλκυλοπροπυλαιθέρα (CH3CH2CH2OR):[11]

 

Υποκατάσταση από αλκινύλιο Επεξεργασία

Με αλκινικά άλατα (RC≡CNa) σχηματίζει αλκίνιο-4 (RC≡CCH2CH2CH3). Π.χ.:[11]

 

Υποκατάσταση από ακύλιο Επεξεργασία

Με καρβονικά άλατα (RCOONa) σχηματίζει καρβονικό προπυλεστέρα (RCOOCH2CH2CH3):[11]

 

Υποκατάσταση από κυάνιο Επεξεργασία

Με κυανιούχο νάτριο (NaCN) σχηματίζει βουτανονιτρίλιο (CH3CH2CH2CN):[11]

 

Υποκατάσταση από αλκύλιο Επεξεργασία

Με αλκυλολίθιο (RLi) σχηματίζει αλκάνιο:[11]

 

Υποκατάσταση από σουλφυδρίλιο Επεξεργασία

Με όξινο θειούχο νάτριο (NaSH) σχηματίζει προπανοθειόλη-1 (CH3CH2SH):[11]

 

Υποκατάσταση από σουλφαλκύλιο Επεξεργασία

Με θειολικό νάτριο (RSNa) σχηματίζει αλκυλπροπυλθειαιθέρα (RSCH2CH2CH3):[11]

 

Υποκατάσταση από ιώδιο Επεξεργασία

Με ιωδιούχο νάτριο (NaI) σχηματίζει 1-ιωδοπροπάνιο (CH3CH2CH2I):[11]

 

Υποκατάσταση από φθόριο Επεξεργασία

Με επίδραση φθοριούχου υφυδραργύρου (Hg2F2) σε 1-βρωμοπροπάνιο (CH3CH2Br) παράγεται 1-φθοροπροπάνιο:[12]

 

Υποκατάσταση από αμινομάδα Επεξεργασία

Με αμμωνία (NH3) σχηματίζει προπαναμίνη-1 (CH3CH2CH2NH2):[11]

 

Υποκατάσταση από αλκυλαμινομάδα Επεξεργασία

Με πρωυτοταγείς αμίνες (RNH2) σχηματίζει αλκυλοπροπυλαμίνη (RNHCH2CH2CH3):[11]

 

Υποκατάσταση από διαλκυλαμινομάδα Επεξεργασία

Με δευτεροταγείς αμίνες (R'NHR) σχηματίζει διαλκυλοπροπυλαμίνη [R'N(CH2CH2CH3)R]:[11]

 

Υποκατάσταση από τριαλκυλαμινομάδα Επεξεργασία

Με τριτοταγείς αμίνες [R'N(R)R"] σχηματίζει βρωμιούχο τριαλκυλοπροπυλαμμώνιο {[R'N(CH2CH2CH3)(R)R"]Br}:[13]

 

Υποκατάσταση από φωσφύλιο Επεξεργασία

Με φωσφίνη σχηματίζει προπανοφωσφαμίνη-1:[14]

 

Υποκατάσταση από νιτροομάδα Επεξεργασία

Με νιτρώδη άργυρο (AgNO2) σχηματίζει 1-νιτροπροπάνιο (CH3CH2CH2NO2):[15]

 

Υποκατάσταση από φαινύλιο Επεξεργασία

Με επίδραση τύπου Friedel-Crafts σε βενζολίου παράγεται 1-φαινυλοπροπάνιο:

 

Παραγωγή οργανομεταλλικών ενώσεων Επεξεργασία

1. Με λίθιο (Li). Παράγεται προπυλολίθιο:[16]

 

2. Με μαγνήσιο (Mg) (αντιδραστήριο Grignard):[17]

 

Αναγωγή Επεξεργασία

1. Με λιθιοαργιλλιοϋδρίδιο (LiAlH4) παράγεται προπάνιο:[18]

 

2. Με «υδρογόνο εν τω γενάσθαι», δηλαδή μέταλλο + οξύ παράγεται προπάνιο:[19]

 

3. Με σιλάνιο, παρουσία τριφθοριούχου βορίου, παράγεται προπάνιο:[20]

 

4. Αναγωγή από ένα αλκυλοκασσιτεράνιο. Π.χ.:[21]

 

Αντιδράσεις προσθήκης Επεξεργασία

1. Σε αλκένια. Π.χ. με αιθένιο (CH2=CH2) παράγει 1-βρωμοπεντάνιο:[22]

 

2. Σε αλκίνια. Π.χ. με αιθίνιο (HC≡CH) παράγει 1-βρωμο-1-πεντένιο:[23]

 

3. Η αντίδραση του 1-βρωμοπροπανίου με συζυγή αλκαδιένια αντιστοιχεί κυρίως σε 1,4-προσθήκη, αν και είναι επίσης δυνατές η 1,2-προσθήκη και η 3,4-προσθήκη, με τη χρήση κατάλληλων συνθηκών. Π.χ.:[24]

  (1,4-προσθήκη)
  (1,2-προσθήκη)
  (3,4-προσθήκη)

4. Σε κυκλοαλκάνια που έχουν τριμελή ή τετραμελή δακτύλιο. Π.χ. με κυκλοπροπάνιο παράγει 1-βρωμεξάνιο:[25]

   

5. Σε ετεροκυκλικές ενώσεις που έχουν τριμελή ή τετραμελή δακτύλιο. Π.χ. με εποξυαιθάνιο παράγει 2-βρωμοπροποξυαιθάνιο:[26]

   

Αντίδραση απόσπασης Επεξεργασία

Με απόσπαση υδροβρωμίου (HBr) από 1-βρωμοπροπάνιο παράγεται προπένιο:[27]

 

Παρεμβολή καρβενίων Επεξεργασία

  • Τα καρβένια (π.χ. [:CH2]) μπορούν παρεμβληθούν στους δεσμούς C-H. Π.χ. έχουμε:[28]

 

  • Η αντίδραση είναι ελάχιστα εκλεκτική και αυτό σημαίνει ότι κατά προσέγγιση έχουμε:
1. Παρεμβολή στους τρεις (3) δεσμούς C#3H2-H. Παράγεται 1-βρωμοβουτάνιο.
2. Παρεμβολή στους δυο (2) δεσμούς C#1H-H: 2. Παράγεται 2-βρωμοβουτάνιο.
3. Παρεμβολή στους δυο (2) δεσμούς C#2H-H: 2. Παράγεται 1-βρωμομεθυλοπροπάνιο.

Προκύπτει επομένως μίγμα 1-βρωμοβουτάνιου ~43%, 2-βρωμοβουτάνιου ~29% και 1-βρωμομεθυλοπροπάνιου 29%.

Σημειώσεις και αναφορές Επεξεργασία

  1. Διαδικτυακός τόπος του National Toxicology Program
  2. Whitten and Yarwood, Journal of the Air & Waste Management Association, Vol 58, July 2008, pp 891-901
  3. 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.
  4. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.2, R = CH3CH2CH2, CH3CHCH3, X = Br.
  5. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.1.
  6. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.2.
  7. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.2, R = CH2CH2CH3.
  8. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, §6.3., σελ. 79, για Ε = CH3 και Nu = Br.
  9. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, §6.3., σελ. 79, εφαρμογή για κυκλοαλκάνια και για Ε = Η και Nu = Br σε συνδυασμό με Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §1.2., σελ. 22-25
  10. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ.285, §12.4.3δ.
  11. 11,00 11,01 11,02 11,03 11,04 11,05 11,06 11,07 11,08 11,09 11,10 11,11 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 186, §7.3.1.
  12. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.8.
  13. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 243, §10.2.Α, R = CH2CH2CH3, X = Br.
  14. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 267, §11.3.Α1, R = CH3CH2CH2, X = Br.
  15. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 244, §10.3.Α, R = CH2CH2CH3, X = Br.
  16. Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, §5.1. σελ.82
  17. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.5, R = CH3CH2CH2, X = Br.
  18. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.3α, R = CH2CH2CH3, X = Br.
  19. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.3β, R = CH2CH2CH3, X = Br.
  20. Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1.
  21. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, Σελ. 42, §4.3.
  22. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, §6.3., σελ. 79, για Ε = CH3CH2CH2 και Nu = Br.
  23. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, §6.3., σελ. 79, εφαρμογή για αλκίνια και για Ε = CH3CH2CH2 και Nu = Br με βάση και την §8.1, σελ. 114-116.
  24. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, §6.3., σελ. 79, εφαρμογή για αλκαδιένια και για Ε = CH3CH2CH2 και Nu = Br με βάση και την §8.2, σελ. 116-117.
  25. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, §6.3., σελ. 79, εφαρμογή για κυκλοαλκάνια και για Ε = CH3CH2CH2 και Nu = Br σε συνδυασμό με Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §1.2., σελ. 22-25
  26. Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.1., σελ. 16-17, εφαρμογή γενικής αντίδρασης για Nu = Br.
  27. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.3.1α.
  28. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3.

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