Τετραβρωμοαιθάνιοείναι ένα άχρωμο ή ανοιχτό κίτρινο υγρό με πικάντικη οσμή παρόμοια με το βρώμιο. Ο χημικός τύπος του είναι C2H4Br4, CAS 79-27-6. Η πυκνότητά του είναι 2,27 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό, το σημείο βρασμού είναι 198,5 βαθμοί και το σημείο τήξης είναι 9,6 βαθμοί. Στη μοριακή δομή του τετραβρωμοαιθανίου, τέσσερα άτομα βρωμίου συνδέονται με άτομα άνθρακα, σχηματίζοντας τέσσερις μονάδες βρωμομεθυλίου. Αυτή η δομή δίνει στο τετραβρωμοαιθάνιο υψηλή σταθερότητα στις χημικές αντιδράσεις. Το τετραβρωμοαιθάνιο έχει υψηλό δείκτη διάθλασης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή οπτικών υλικών και διαλυτών. Έχει καλή διαλυτότητα και μπορεί να διαλύσει διάφορες οργανικές ουσίες, με αποτέλεσμα να χρησιμοποιείται ευρέως σε βιομηχανίες όπως βαφές, φυτοφάρμακα, φαρμακευτικά προϊόντα κ.λπ. Επιπλέον, το τετραβρωμοαιθάνιο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως πυροσβεστικό μέσο και επιβραδυντικό φλόγας για την καταστολή και την πρόληψη πυρκαγιάς.
(Σύνδεσμος προϊόντος: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/1-1-2-2-tetrabromoethane-cas-79-27-6.html)
Το τετραβρωμοαιθάνιο είναι μια οργανική ένωση με σχετικά σταθερές χημικές ιδιότητες, αλλά μπορεί να υποστεί κάποιες χημικές αντιδράσεις κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες.
1. Αντίδραση υποκατάστασης
Η αντίδραση υποκατάστασης του τετραβρωμοαιθανίου αναφέρεται στην αντίδραση κατά την οποία ένα ή περισσότερα άτομα βρωμίου στο μόριο τετραβρωμοαιθανίου αντικαθίστανται από άλλες λειτουργικές ομάδες. Τα παρακάτω είναι τα λεπτομερή βήματα και οι χημικές εξισώσεις για την αντίδραση υποκατάστασης του τετραβρωμοαιθανίου:
1.1 Πυρηνόφιλη αντίδραση υποκατάστασης
Η αντίδραση πυρηνόφιλης υποκατάστασης αναφέρεται στην προσβολή αλογονοαλκανίων ή εστέρων από πυρηνόφιλα αντιδραστήρια, με αποτέλεσμα τη μερική υποκατάσταση ατόμων αλογόνου. Στην αντίδραση πυρηνόφιλης υποκατάστασης του τετραβρωμοαιθανίου, πυρηνόφιλα αντιδραστήρια (όπως αλκοόλη νατρίου, αμμωνία, κ.λπ.) επιτίθενται σε άτομο βρωμίου του τετραβρωμοαιθανίου, προκαλώντας την αντικατάσταση αυτού του ατόμου βρωμίου από πυρηνόφιλα αντιδραστήρια.
Βήματα αντίδρασης:
(1) Τα πυρηνόφιλα αντιδραστήρια προσβάλλουν ένα άτομο βρωμίου του τετραβρωμοαιθανίου για να σχηματίσουν ενδιάμεσες ενώσεις.
(2) Τα άτομα βρωμίου στις ενδιάμεσες ενώσεις αντικαθίστανται από πυρηνόφιλα αντιδραστήρια, σχηματίζοντας υποκατεστημένα προϊόντα.
(3) Αφαιρέστε το υδραλογόνο ή άλλα πρωτόνια για να παραχθεί το τελικό προϊόν.
C2H4ΜΒ4 %2β RO-+ Br- → C2H4ΜΒ3OR + Br-
(όπου RO-αντιπροσωπεύει πυρηνόφιλα αντιδραστήρια όπως η νατριούχο αλκοόλ)
1.2 Αντίδραση ηλεκτρόφιλης υποκατάστασης
Η αντίδραση ηλεκτρόφιλης υποκατάστασης αναφέρεται στην προσβολή αλογονοαλκανίων ή εστέρων από ηλεκτροφιλικά αντιδραστήρια, με αποτέλεσμα τη μερική υποκατάσταση ατόμων αλογόνου. Στην αντίδραση ηλεκτρόφιλης υποκατάστασης του τετραβρωμοαιθανίου, ηλεκτρόφιλα αντιδραστήρια (όπως χλώριο, βρώμιο, κ.λπ.) επιτίθενται σε άτομο βρωμίου του τετραβρωμοαιθανίου, προκαλώντας την αντικατάσταση αυτού του ατόμου βρωμίου από ηλεκτρόφιλα αντιδραστήρια.
Βήματα αντίδρασης:
(1) Το ηλεκτρόφιλο αντιδραστήριο προσβάλλει ένα άτομο βρωμίου του τετραβρωμοαιθανίου, σχηματίζοντας μια ενδιάμεση ένωση.
(2) Τα άτομα βρωμίου στις ενδιάμεσες ενώσεις αντικαθίστανται από ηλεκτρόφιλα αντιδραστήρια, σχηματίζοντας υποκατεστημένα προϊόντα.
(3) Αφαιρέστε το υδραλογόνο ή άλλα πρωτόνια για να παραχθεί το τελικό προϊόν.
C2H4ΜΒ4 + X2 → C2H4X2ΜΒ2 %7β%7β0%7δ}HBr
(όπου το Χ αντιπροσωπεύει ηλεκτρόφιλα αντιδραστήρια όπως το χλώριο και το βρώμιο)
2. Αντίδραση υδρόλυσης
Η αντίδραση υδρόλυσης του τετραβρωμοαιθανίου αναφέρεται στη διαδικασία κατά την οποία το τετραβρωμοαιθάνιο αντιδρά με το υδροξείδιο του νερού για την απομάκρυνση του υδροβρωμίου και τη δημιουργία αιθυλενογλυκόλης. Τα παρακάτω είναι τα λεπτομερή βήματα και οι χημικές εξισώσεις για την αντίδραση υδρόλυσης του τετραβρωμοαιθανίου:
Βήματα αντίδρασης:
(1) Το τετραβρωμοαιθάνιο σχηματίζει συζευγμένα ζεύγη οξέος-βάσης με νερό
(2) Τα συζευγμένα ζεύγη οξέος-βάσης δημιουργούν ιόντα βρωμίου και αιθυλενογλυκόλη μέσω διαδικασιών μεταφοράς ηλεκτρονίων
(3) Τα ιόντα βρωμίου συνδυάζονται με ιόντα υδροξειδίου για να δημιουργήσουν υδροβρωμίδιο, ενώ η αιθυλενογλυκόλη λαμβάνει ιόντα υδρογόνου από το νερό για να δημιουργήσει αιθυλενογλυκόλη
C2H4ΜΒ4 + 2H2O + 2OH- → C2H6O2 %7β%7β0%7δ}Br- + 2H2O
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η αντίδραση υδρόλυσης του τετραβρωμοαιθανίου απαιτεί θέρμανση και προσθήκη αλκαλίου για την προώθηση της αντίδρασης. Ταυτόχρονα, θα δημιουργηθεί υδροβρώμιο κατά τη διαδικασία αντίδρασης και είναι απαραίτητο να αποφευχθεί η αντίδραση με αλκάλια για να αποφευχθεί η επίδραση της ποιότητας και της απόδοσης του προϊόντος.
3. Αντίδραση οξείδωσης
Το τετραβρωμοαιθάνιο μπορεί να οξειδωθεί από οξειδωτικά, όπως όταν θερμαίνεται ταυτόχρονα με υδατικό διάλυμα νιτρικού αργύρου και υδατικό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου, το υδροβρώμιο μπορεί να αφαιρεθεί για να σχηματίσει γλυοξάλη. Η αντίδραση οξείδωσης αναφέρεται στη διαδικασία της απώλειας ατόμων βρωμίου από το τετραβρωμοαιθάνιο υπό τη δράση ενός οξειδωτικού. Τα παρακάτω είναι τα λεπτομερή βήματα και οι χημικές εξισώσεις για την αντίδραση οξείδωσης του τετραβρωμοαιθανίου:
(1) Το τετραβρωμοαιθάνιο αντιδρά με οξειδωτικά όπως ο νιτρικός άργυρος και το υπεροξείδιο του υδρογόνου για να σχηματίσει ενδιάμεσες ενώσεις.
(2) Τα άτομα βρωμίου στις ενδιάμεσες ενώσεις οξειδώνονται από οξειδωτικά για να σχηματίσουν άλλες ενώσεις.
(3) Αφαιρέστε το υδροβρωμίδιο ή άλλα προϊόντα για να δημιουργήσετε το τελικό προϊόν οξείδωσης.
C2H4ΜΒ4 + 2NaOH + HNO3 → C2H4O2 + 4NaBr + H2O
4. Αναγωγική αντίδραση
Το τετραβρωμοαιθάνιο μπορεί να αναχθεί με αναγωγικούς παράγοντες, όπως όταν αντιδρά με μεταλλικό νάτριο σε υγρή αμμωνία, το υδροβρώμιο μπορεί να αφαιρεθεί για να παραχθεί αιθάνιο.
Η αντίδραση αναγωγής του τετραβρωμοαιθανίου αναφέρεται στη διαδικασία αναγωγής του τετραβρωμοαιθανίου σε αιθάνιο μέσω ενός αναγωγικού παράγοντα. Τα παρακάτω είναι τα λεπτομερή βήματα και οι χημικές εξισώσεις για την αντίδραση αναγωγής του τετραβρωμοαιθανίου:
(1) Το τετραβρωμοαιθάνιο αντιδρά με αναγωγικούς παράγοντες όπως το υδρογόνο και το νάτριο για να σχηματίσει ενδιάμεσες ενώσεις.
(2) Τα άτομα βρωμίου στις ενδιάμεσες ενώσεις ανάγεται με αναγωγικούς παράγοντες για την παραγωγή αιθανίου.
(3) Αφαιρέστε το υδροβρωμίδιο ή άλλα προϊόντα για να δημιουργήσετε το τελικό προϊόν αναγωγής.
C2H4ΜΒ4 + 4H2 → C2H6 %7β%7β0%7δ}Br-
(όπου ο Χ2αντιπροσωπεύει το υδρογόνο)
5. Αντίδραση υδρογόνωσης
Η αντίδραση υδρογόνωσης του τετραβρωμοαιθανίου αναφέρεται στη διαδικασία αναγωγής του τετραβρωμοαιθανίου σε αιθάνιο μέσω ενός αναγωγικού παράγοντα υδρογόνωσης. Τα παρακάτω είναι τα λεπτομερή βήματα και οι χημικές εξισώσεις για την αντίδραση υδρογόνωσης του τετραβρωμοαιθανίου:
(1) Το τετραβρωμοαιθάνιο αντιδρά με αναγωγικούς παράγοντες υδρογόνωσης (όπως υδρογόνο, φορμαλδεΰδη κ.λπ.) για να σχηματίσει ενδιάμεσες ενώσεις.
(2) Τα άτομα βρωμίου στις ενδιάμεσες ενώσεις ανάγεται με αναγωγικούς παράγοντες υδρογόνωσης για την παραγωγή αιθανίου.
(3) Αφαιρέστε το υδροβρωμίδιο ή άλλα προϊόντα για να δημιουργήσετε το τελικό προϊόν αναγωγής.
C2H4ΜΒ4 + 4H2 → C2H6 %7β%7β0%7δ}Br-
(όπου το Η2 αντιπροσωπεύει το υδρογόνο)
6. Αντίδραση πυρόλυσης
Η αντίδραση πυρόλυσης του τετραβρωμοαιθανίου πραγματοποιείται συνήθως υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας, κάτι που σχετίζεται με την αντίδραση πυρόλυσης. Τα παρακάτω είναι τα λεπτομερή βήματα και οι χημικές εξισώσεις για την αντίδραση πυρόλυσης του τετραβρωμοαιθανίου:
(1) Το τετραβρωμοαιθάνιο υφίσταται αντίδραση πυρόλυσης σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας, παράγοντας αιθυλένιο και υδροβρώμιο.
(2) Το αιθυλένιο θραύεται περαιτέρω σε υψηλές θερμοκρασίες, παράγοντας μεθάνιο και υδροβρώμιο.
(3) Το μεθάνιο και το υδροβρώμιο συνεχίζουν να αντιδρούν για να παράγουν υδρογόνο και βρωμομεθάνιο.
C2H4ΜΒ4 → C2H4 %7β%7β0%7δ}Br-(αυτό είναι το πρώτο βήμα αντίδρασης)
C2H4→ ΧΘ4 %2β Br2(αυτή είναι η αντίδραση δεύτερου και τρίτου βήματος)
7. Αντιδράσεις με μέταλλα
Η αντίδραση μεταξύ τετραβρωμοαιθανίου και μετάλλων συνήθως περιλαμβάνει αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης, όπου τα μέταλλα δρουν ως πυρηνόφιλα αντιδραστήρια για να επιτεθούν στα άτομα βρωμίου του τετραβρωμοαιθανίου και να οδηγήσουν σε αντιδράσεις υποκατάστασης. Ακολουθούν τα λεπτομερή βήματα και οι χημικές εξισώσεις για την αντίδραση τετραβρωμοαιθανίου με μέταλλα:
(1) Το μέταλλο δρα ως πυρηνόφιλο αντιδραστήριο για να προσβάλει ένα άτομο βρωμίου του τετραβρωμοαιθανίου, σχηματίζοντας μια ενδιάμεση ένωση.
(2) Τα άτομα βρωμίου στις ενδιάμεσες ενώσεις αντικαθίστανται από πυρηνόφιλα αντιδραστήρια, σχηματίζοντας υποκατεστημένα προϊόντα.
(3) Αφαιρέστε το υδροβρωμίδιο ή άλλα προϊόντα για να δημιουργήσετε το τελικό υποκατεστημένο προϊόν.
C2H4ΜΒ4 + R-M → C2H4ΜΒ3-R + RM-Br
(όπου το R αντιπροσωπεύει ομάδα αλκυλίου ή αρυλίου και το Μ αντιπροσωπεύει μέταλλο)
8. Αντίδραση με οξύ
Η αντίδραση μεταξύ τετραβρωμοαιθανίου και οξέος συνήθως περιλαμβάνει μια αντίδραση πυρηνόφιλης υποκατάστασης, όπου το οξύ δρα ως πυρηνόφιλο αντιδραστήριο για να επιτεθεί στο άτομο βρωμίου του τετραβρωμοαιθανίου και να οδηγήσει σε μια αντίδραση υποκατάστασης. Τα παρακάτω είναι τα λεπτομερή βήματα και οι χημικές εξισώσεις για την αντίδραση τετραβρωμοαιθανίου με οξύ:
(1) Τα οξέα δρουν ως πυρηνόφιλα αντιδραστήρια για να επιτεθούν σε ένα άτομο βρωμίου του τετραβρωμοαιθανίου, σχηματίζοντας ενδιάμεσες ενώσεις.
(2) Τα άτομα βρωμίου στις ενδιάμεσες ενώσεις αντικαθίστανται από πυρηνόφιλα αντιδραστήρια, σχηματίζοντας υποκατεστημένα προϊόντα.
(3) Αφαιρέστε το υδροβρωμίδιο ή άλλα προϊόντα για να δημιουργήσετε το τελικό υποκατεστημένο προϊόν.
C2H4ΜΒ4+ R-COOH → C2H4ΜΒ3-R + R-COOH-Br
(όπου το R αντιπροσωπεύει αλκύλιο ή αρύλιο)