Tetrabrometanär en färglös eller ljusgul vätska med en stickande lukt som liknar brom. Dess kemiska formel är C2H4Br4, CAS 79-27-6. Dess densitet är 2,27 gram per kubikcentimeter, kokpunkten är 198,5 grader och smältpunkten är 9,6 grader. I molekylstrukturen hos tetrabrometan är fyra bromatomer anslutna till kolatomer, vilket bildar fyra brommetylenheter. Denna struktur ger tetrabrometan hög stabilitet i kemiska reaktioner. Tetrabrometan har ett högt brytningsindex och kan användas för att göra optiska material och lösningsmedel. Det har god löslighet och kan lösa upp olika organiska ämnen, vilket gör att det används flitigt i industrier som färgämnen, bekämpningsmedel, läkemedel etc. Dessutom kan tetrabrometan också användas som brandsläckningsmedel och flamskyddsmedel för brandsläckning och brandförebyggande.
(Produktlänk: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/1-1-2-2-tetrabromoethane-cas-79-27-6.html)
Tetrabrometan är en organisk förening med relativt stabila kemiska egenskaper, men den kan genomgå vissa kemiska reaktioner under specifika förhållanden.
1. Substitutionsreaktion
Substitutionsreaktionen av tetrabrometan avser reaktionen där en eller flera bromatomer i tetrabrometanmolekylen ersätts med andra funktionella grupper. Följande är de detaljerade stegen och kemiska ekvationerna för substitutionsreaktionen av tetrabrometan:
1.1 Nukleofil substitutionsreaktion
Nukleofil substitutionsreaktion hänvisar till attacken av haloalkaner eller estrar av nukleofila reagens, vilket resulterar i partiell substitution av halogenatomer. I den nukleofila substitutionsreaktionen av tetrabrometan angriper nukleofila reagenser (såsom natriumalkohol, ammoniak, etc.) en bromatom av tetrabrometan, vilket gör att bromatomen ersätts av nukleofila reagens.
Reaktionssteg:
(1) Nukleofila reagens attackerar en bromatom av tetrabrometan för att bilda mellanliggande föreningar.
(2) Bromatomerna i intermediära föreningar ersätts av nukleofila reagenser och bildar substituerade produkter.
(3) Ta bort vätehalogenid eller andra protoner för att producera den slutliga produkten.
C2H4Br4 + RO-+ Br- → C2H4Br3OR + Br-
(där RO-representerar nukleofila reagenser såsom natriumalkohol)
1.2 Elektrofil substitutionsreaktion
Elektrofil substitutionsreaktion hänvisar till attacken av haloalkaner eller estrar av elektrofila reagens, vilket resulterar i partiell substitution av halogenatomer. I den elektrofila substitutionsreaktionen av tetrabrometan angriper elektrofila reagens (såsom klor, brom, etc.) en bromatom av tetrabrometan, vilket gör att bromatomen ersätts av elektrofila reagens.
Reaktionssteg:
(1) Det elektrofila reagenset angriper en bromatom av tetrabrometan och bildar en mellanliggande förening.
(2) Bromatomerna i intermediära föreningar ersätts av elektrofila reagens, vilket bildar substituerade produkter.
(3) Ta bort vätehalogenid eller andra protoner för att producera den slutliga produkten.
C2H4Br4 + X2 → C2H4X2Br2 + 2HBr
(där X representerar elektrofila reagenser som klor och brom)
2. Hydrolysreaktion
Hydrolysreaktionen av tetrabrometan hänvisar till den process i vilken tetrabrometan reagerar med hydroxid i vatten för att avlägsna vätebromid och generera etylenglykol. Följande är de detaljerade stegen och kemiska ekvationerna för hydrolysreaktionen av tetrabrometan:
Reaktionssteg:
(1) Tetrabrometan bildar konjugerade syra-baspar med vatten
(2) Konjugerade syra-baspar genererar bromjoner och etylenglykol genom elektronöverföringsprocesser
(3) Bromjoner kombineras med hydroxidjoner för att generera vätebromid, medan etylenglykol erhåller vätejoner från vatten för att generera etylenglykol
C2H4Br4 + 2H2O + 2ÅH- → C2H6O2 + 4Br- + 2H2O
Det bör noteras att hydrolysreaktionen av tetrabrometan kräver upphettning och alkalitillsats för att främja reaktionen. Samtidigt kommer vätebromid att genereras under reaktionsprocessen, och det är nödvändigt att undvika att reagera med alkali för att undvika att påverka kvaliteten och utbytet av produkten.
3. Oxidationsreaktion
Tetrabromoetan kan oxideras av oxidanter, såsom när det upphettas tillsammans med vattenlösning av silvernitrat och vattenlösning av natriumhydroxid, kan vätebromid avlägsnas för att bilda glyoxal. Oxidationsreaktion hänvisar till processen där tetrabrometan förlorar bromatomer under inverkan av en oxidant. Följande är de detaljerade stegen och kemiska ekvationerna för oxidationsreaktionen av tetrabrometan:
(1) Tetrabrometan reagerar med oxidanter som silvernitrat och väteperoxid för att bilda mellanliggande föreningar.
(2) Bromatomerna i intermediära föreningar oxideras av oxidanter för att bilda andra föreningar.
(3) Ta bort vätebromid eller andra produkter för att generera den slutliga oxidationsprodukten.
C2H4Br4 + 2NaOH + HNO3 → C2H4O2 + 4NaBr + H2O
4. Reduktionsreaktion
Tetrabrometan kan reduceras genom reduktionsmedel, såsom när man reagerar med metalliskt natrium i flytande ammoniak, kan vätebromid avlägsnas för att producera etan.
Reduktionsreaktionen av tetrabrometan hänvisar till processen att reducera tetrabrometan till etan genom ett reduktionsmedel. Följande är de detaljerade stegen och kemiska ekvationerna för reduktionsreaktionen av tetrabrometan:
(1) Tetrabrometan reagerar med reduktionsmedel som väte och natrium för att bilda mellanliggande föreningar.
(2) Bromatomerna i intermediära föreningar reduceras genom reduktionsmedel för att producera etan.
(3) Ta bort vätebromid eller andra produkter för att generera den slutliga reduktionsprodukten.
C2H4Br4 + 4H2 → C2H6 + 4Br-
(där H2representerar väte)
5. Hydrogeneringsreaktion
Hydrogeneringsreaktionen av tetrabrometan hänvisar till processen att reducera tetrabrometan till etan genom ett hydrogeneringsreducerande medel. Följande är de detaljerade stegen och kemiska ekvationerna för hydreringsreaktionen av tetrabrometan:
(1) Tetrabrometan reagerar med hydreringsreducerande medel (såsom väte, formaldehyd, etc.) för att bilda mellanliggande föreningar.
(2) Bromatomerna i intermediära föreningar reduceras av hydreringsreducerande medel för att producera etan.
(3) Ta bort vätebromid eller andra produkter för att generera den slutliga reduktionsprodukten.
C2H4Br4 + 4H2 → C2H6 + 4Br-
(där H2 representerar väte)
6. Sprickreaktion
Krackningsreaktionen av tetrabrometan utförs vanligtvis under höga temperaturförhållanden, vilket är relaterat till krackningsreaktionen. Följande är de detaljerade stegen och kemiska ekvationerna för krackningsreaktionen av tetrabrometan:
(1) Tetrabrometan genomgår en pyrolysreaktion under höga temperaturer, vilket ger eten och vätebromid.
(2) Eten spricker ytterligare vid höga temperaturer och producerar metan och vätebromid.
(3) Metan och vätebromid fortsätter att reagera för att producera väte och brommetan.
C2H4Br4 → C2H4 + 4Br-(detta är första stegets reaktion)
C2H4→ CH4 + Br2(detta är reaktionen i andra och tredje steget)
7. Reaktioner med metaller
Reaktionen mellan tetrabrometan och metaller involverar vanligtvis nukleofila substitutionsreaktioner, där metaller fungerar som nukleofila reagenser för att attackera bromatomerna i tetrabrometan och leda till substitutionsreaktioner. Följande är de detaljerade stegen och kemiska ekvationerna för reaktionen av tetrabrometan med metaller:
(1) Metall fungerar som ett nukleofilt reagens för att attackera en bromatom av tetrabrometan och bildar en mellanliggande förening.
(2) Bromatomerna i intermediära föreningar ersätts av nukleofila reagenser och bildar substituerade produkter.
(3) Ta bort vätebromid eller andra produkter för att generera den slutliga ersatta produkten.
C2H4Br4 + R-M → C2H4Br3-R + RM-Br
(där R representerar alkyl- eller arylgrupp och M representerar metall)
8. Reaktion med syra
Reaktionen mellan tetrabrometan och syra involverar vanligtvis en nukleofil substitutionsreaktion, där syran fungerar som ett nukleofilt reagens för att attackera bromatomen i tetrabrometan och leda till en substitutionsreaktion. Följande är de detaljerade stegen och kemiska ekvationerna för reaktionen av tetrabrometan med syra:
(1) Syror fungerar som nukleofila reagenser för att attackera en bromatom av tetrabrometan och bildar mellanliggande föreningar.
(2) Bromatomerna i intermediära föreningar ersätts av nukleofila reagenser och bildar substituerade produkter.
(3) Ta bort vätebromid eller andra produkter för att generera den slutliga ersatta produkten.
C2H4Br4+ R-COOH → C2H4Br3-R + R-COOH-Br
(där R representerar alkyl eller aryl)