N-bromosuccinimidă

N -bromosuccinimidă ( BSI , NBS ) -N - bromimidă a acidului succinic . Cristale incolore , insolubile în apă . Solubil în solvenți aprotici polari . Este utilizat pe scară largă în chimia organică sintetică ca agent de bromurare, în mediu acid este o sursă de cationi de brom .

Proprietăți fizice

Pulbere albă densă sau cristale cu un ușor miros de brom. Puțin solubil în apă, acid acetic . Solubil în acetonă , tetrahidrofuran , dimetilformamidă , dimetil sulfoxid , acetonitril . Insolubil în dietil eter , hexan , tetraclorură de carbon .

Reactivitate și aplicații

NBS reacţionează cu alchenele 1 într-un mediu apos pentru a da bromhidrina 2 . Cel mai adesea, reacția este efectuată în părți, stropind o probă de NBS într- o soluție de alchenă în DMSO , DME , THF sau terț -butanol apos 50% la 0 °C. Formarea ionului de bromoniu și atacul intermediarului cu apă dă adaosul strict conform lui Markovnikov și are selectivitate anti - stereochimică.

Reacțiile secundare care implică formarea de α-bromo-cetone și compuși dibromo-substituiți pot fi eliminate folosind NBS proaspăt recristalizat. Folosind alți nucleofili în loc de apă, se pot produce și alcani difuncționali .

Bromurarea alilului și benzii

Condițiile standard pentru utilizarea NBS în bromurarea alil și/sau benzii includ refluxul anhidru a tetraclorurii de carbon , benzenului etc. cu un inițiator radical - de obicei bis - izobutironitril sau peroxid de benzoil - cu iradiere - ambele metode duc imediat la formarea radicalului . 1] . Intermediarii alil și benzii formați în timpul reacției sunt mai stabili decât alți radicali de carbon, iar bromurile de alil sau benzii sunt produșii principali. Ca, de exemplu, în reacția Wol-Ziegler :

Tetraclorura de carbon trebuie menținută uscată pe toată durata reacției, deoarece prezența apei poate hidroliza produsul dorit. Pentru a menține uscăciunea și aciditatea neutră, se adaugă adesea carbonat de bariu . În reacția de mai sus, cu posibilitatea formării unui alil sau metil substituit, se formează un produs alil substituit în poziția a patra.

Bromurarea derivaților de carbonil

NBS poate introduce un atom de brom în poziția α a unui compus carbonil , fie printr-un mecanism radical, fie prin cataliză acidă . De exemplu, clorura de hexanoil 1 poate fi bromurată la poziția α a NBS prin cataliză acidă [2] .

Reacția enolaților , esterilor de enol sau acetaților de enol cu ​​NBS este metoda preferată pentru α-bromurare datorită randamentelor mari și a puținelor produse secundare [3] [4] .

Bromurarea compușilor aromatici

Compușii aromatici activați de substituenți donatori de electroni (de exemplu fenoli , aniline și heterocicli ) pot fi [5] bromurați folosind NBS [6] [7] . Utilizarea DMF ca solvent asigură o parabromurare selectivă [8] .

Rearanjarea Hoffmann

NBS în prezența bazelor puternice, cum ar fi DBU ( Diazabicycloundecene ) reacționează pentru a forma carbamati printr-o rearanjare Hoffmann [9] .

Oxidarea selectivă a alcoolilor

În unele cazuri, N -bromosuccinimida este capabilă să oxideze alcoolii [10] . Corey a descoperit un caz de oxidare selectivă a unei grupe de alcool secundar în prezența uneia primare folosind NBS în dimetoxietan apos (diglyme) [11] .

Metode de sinteză și purificare

N -Bromosuccinimida este sintetizată prin bromurarea succinimidei , în timp ce bromurarea poate fi efectuată ca acțiunea bromului asupra succinimidei în prezența alcaline (metoda de laborator) [12] :

și prin bromurarea succinimidei în acid sulfuric diluat în prezența bromurii de sodiu (metoda industrială).

N -Bromosuccinimida poate fi sintetizată și prin electroliza unei soluții apoase de succinimidă și NaBr [13] .

Depozitare

La depozitarea NBS, bromul este eliberat treptat, ceea ce duce la rezultate neașteptate ale reacției. Reactivul este de obicei purificat prin recristalizare din apă la 75-80°C (200 grame de NBS la 2,5 litri de apă) sau acid acetic; din nitrometan cristalizează fără descompunere. Păstrați NBS la frigider în absența apei. Avantajul său față de brom este siguranța depozitării, cu toate acestea, toate operațiunile cu acesta sunt efectuate într-o hotă, din cauza pericolului de intoxicație cu brom.

Note

1. ↑ E. Campaigne și B. F. Tullar. Bromură de 3-tenil (Tiofen, 3-bromometil- Arhivat 2 iunie 2018 la Wayback Machine ). Org. Sintetizator. 1953, 33, 96] DOI: 10.15227/orgsyn.033.0096
2. ↑ Harpp, D.N.; Bao, LQ; Coyle, C.; Gleason, JG; Horovitch, S. (1988), "Clorura de 2-bromohexanoil", Org. sinteză; col. Vol. 6:190
3. ↑ Stotter, P.L.; Hill, K.A. (1973). „Compuși α-halocarbonil. II. Prepararea specifică poziției a α-bromocetonelor prin bromurarea enolaților de litiu. Introducerea specifică poziției a α,β-nesaturației în cetone nesimetrice”. J. Org. Chim. 38: 2576. doi:10.1021/jo00954a045.
4. ↑ Lichtenthaler, JM; O'dea, DJ; Shapiro, G.C.; Patel, MB; Mcintyre, JT; Gewitz, MH; Hoegler, C.T.; Shapiro, JT şi colab. (1992). „Diferiți donatori de glicozil cu funcție cetonă sau oximă lângă Centrul anomeric: pregătire și evaluare facilă a selectivităților lor în glicozidații”. Sinteză 1992 (9): 179. doi:10.1055/s-1992-34167. PMID 1839242 .
5. ↑ Amat, M.; Hadida, S.; Sathyanarayana, S.; Bosch, J. (1998), „Sinteza regioselective a indolilor 3-substituiți”, Org. sinteză; col. Vol. 9:417
6. ↑ Gilow, H.W.; Burton, D.E. (1981). „Bromurarea și clorurarea pirolului și a unor piroli reactivi 1-substituiți”. J. Org. Chim. 46: 2221. doi:10.1021/jo00324a005.
7. ↑ Maro. WD; Gouliaev, AH (2005), „Sinteza 5-bromoizochinolinei și 5-bromo-8-nitroizochinolinei”, Org. Sintetizator. 81:98
8. ↑ Mitchell, RH; Lai, YH; Williams, R.V. (1979). „N-Bromosuccinimidă-dimetilformamidă: un reactiv de monobromurare nucleară ușor, selectiv pentru compușii aromatici reactivi”. J. Org. Chim. 44: 4733. doi:10.1021/jo00393a066.
9. ↑ Keillor, JW; Huang, X. (2004), „Formarea carbamatului de metil prin reacții de rearanjare Hofmann modificate”, Org. sinteză; col. Vol. 10:549
10. ↑ J. Am. Chim. soc. 1950, 72, 12, 5530–5536
11. ↑ Corey, EJ; Ishiguro, M (1979). „Sinteza totală de (±)-2-izocianopupukeanan”. Tetraedrul Lett. 20:2745-2748. doi:10.1016/S0040-4039(01)86404-2.
12. ↑ Reacții și metode pentru studiul compușilor organici vol. 6 M., GNTIHL., 1957, p. 99
13. ↑ Reacții și metode pentru studiul compușilor organici vol. 9 M., GNTIHL., 1959, p. 306