Tetrabromethaner en farveløs eller lysegul væske med en skarp lugt, der ligner brom. Dens kemiske formel er C2H4Br4, CAS 79-27-6. Dens massefylde er 2,27 gram pr. kubikcentimeter, kogepunktet er 198,5 grader, og smeltepunktet er 9,6 grader. I den molekylære struktur af tetrabromethan er fire bromatomer forbundet med carbonatomer, der danner fire brommethylenheder. Denne struktur giver tetrabromethan høj stabilitet i kemiske reaktioner. Tetrabromethan har et højt brydningsindeks og kan bruges til at fremstille optiske materialer og opløsningsmidler. Det har god opløselighed og kan opløse forskellige organiske stoffer, hvilket gør det meget udbredt i industrier som farvestoffer, pesticider, lægemidler osv. Derudover kan tetrabromethan også bruges som brandslukningsmiddel og flammehæmmer til branddæmpning og forebyggelse.
(Produkt link: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/1-1-2-2-tetrabromoethane-cas-79-27-6.html)
Tetrabromethan er en organisk forbindelse med relativt stabile kemiske egenskaber, men den kan undergå nogle kemiske reaktioner under specifikke forhold.
1. Substitutionsreaktion
Substitutionsreaktionen af tetrabromethan refererer til den reaktion, hvor et eller flere bromatomer i tetrabromethanmolekylet erstattes af andre funktionelle grupper. Følgende er de detaljerede trin og kemiske ligninger for substitutionsreaktionen af tetrabromethan:
1.1 Nukleofil substitutionsreaktion
Nukleofil substitutionsreaktion refererer til angrebet af haloalkaner eller estere af nukleofile reagenser, hvilket resulterer i delvis substitution af halogenatomer. I den nukleofile substitutionsreaktion af tetrabromethan angriber nukleofile reagenser (såsom natriumalkohol, ammoniak osv.) et bromatom af tetrabromethan, hvilket får det bromatom til at blive erstattet af nukleofile reagenser.
Reaktionstrin:
(1) Nukleofile reagenser angriber et bromatom af tetrabromethan for at danne mellemforbindelser.
(2) Bromatomerne i mellemforbindelser erstattes af nukleofile reagenser, der danner substituerede produkter.
(3) Fjern hydrogenhalogenid eller andre protoner for at fremstille det endelige produkt.
C2H4Br4 + RO-+ Br- → C2H4Br3ELLER + Br-
(hvor RO-repræsenterer nukleofile reagenser såsom natriumalkohol)
1.2 Elektrofil substitutionsreaktion
Elektrofil substitutionsreaktion refererer til angrebet af haloalkaner eller estere af elektrofile reagenser, hvilket resulterer i delvis substitution af halogenatomer. I den elektrofile substitutionsreaktion af tetrabromethan angriber elektrofile reagenser (såsom klor, brom osv.) et bromatom af tetrabromethan, hvilket får det bromatom til at blive erstattet af elektrofile reagenser.
Reaktionstrin:
(1) Det elektrofile reagens angriber et bromatom af tetrabromethan og danner en mellemforbindelse.
(2) Bromatomerne i mellemforbindelser erstattes af elektrofile reagenser, der danner substituerede produkter.
(3) Fjern hydrogenhalogenid eller andre protoner for at fremstille det endelige produkt.
C2H4Br4 + X2 → C2H4X2Br2 + 2HBr
(hvor X repræsenterer elektrofile reagenser såsom klor og brom)
2. Hydrolysereaktion
Hydrolysereaktionen af tetrabromethan refererer til den proces, hvor tetrabromethan reagerer med hydroxid i vand for at fjerne hydrogenbromid og generere ethylenglycol. Følgende er de detaljerede trin og kemiske ligninger for hydrolysereaktionen af tetrabromethan:
Reaktionstrin:
(1) Tetrabromethan danner konjugerede syre-base-par med vand
(2) Konjugerede syre-base-par genererer bromioner og ethylenglycol gennem elektronoverførselsprocesser
(3) Bromioner kombineres med hydroxidioner for at generere hydrogenbromid, mens ethylenglycol opnår hydrogenioner fra vand for at generere ethylenglycol
C2H4Br4 + 2H2Åh + 2ÅH- → C2H6O2 + 4Br- + 2H2O
Det skal bemærkes, at hydrolysereaktionen af tetrabromethan kræver opvarmning og alkalitilsætning for at fremme reaktionen. Samtidig vil der blive dannet hydrogenbromid under reaktionsprocessen, og det er nødvendigt at undgå at reagere med alkali for at undgå at påvirke kvaliteten og udbyttet af produktet.
3. Oxidationsreaktion
Tetrabromethan kan oxideres af oxidanter, såsom når det opvarmes sammen med vandig sølvnitratopløsning og vandig natriumhydroxidopløsning, kan hydrogenbromid fjernes for at danne glyoxal. Oxidationsreaktion refererer til processen med at tetrabromethan mister bromatomer under påvirkning af en oxidant. Følgende er de detaljerede trin og kemiske ligninger for oxidationsreaktionen af tetrabromethan:
(1) Tetrabromethan reagerer med oxidanter såsom sølvnitrat og hydrogenperoxid for at danne mellemliggende forbindelser.
(2) Bromatomerne i mellemforbindelser oxideres af oxidanter for at danne andre forbindelser.
(3) Fjern hydrogenbromid eller andre produkter for at generere det endelige oxidationsprodukt.
C2H4Br4 + 2NaOH + HNO3 → C2H4O2 + 4NaBr + H2O
4. Reduktionsreaktion
Tetrabromethan kan reduceres ved hjælp af reduktionsmidler, såsom når man reagerer med metallisk natrium i flydende ammoniak, kan hydrogenbromid fjernes for at producere ethan.
Reduktionsreaktionen af tetrabromethan refererer til processen med at reducere tetrabromethan til ethan gennem et reduktionsmiddel. Følgende er de detaljerede trin og kemiske ligninger for reduktionsreaktionen af tetrabromethan:
(1) Tetrabromethan reagerer med reduktionsmidler såsom hydrogen og natrium for at danne mellemprodukter.
(2) Bromatomerne i mellemforbindelser reduceres ved hjælp af reduktionsmidler til fremstilling af ethan.
(3) Fjern hydrogenbromid eller andre produkter for at generere det endelige reduktionsprodukt.
C2H4Br4 + 4H2 → C2H6 + 4Br-
(hvor H2repræsenterer brint)
5. Hydrogeneringsreaktion
Hydrogeneringsreaktionen af tetrabromethan refererer til processen med at reducere tetrabromethan til ethan gennem et hydrogeneringsreduktionsmiddel. Følgende er de detaljerede trin og kemiske ligninger for hydrogeneringsreaktionen af tetrabromethan:
(1) Tetrabromethan reagerer med hydrogeneringsreducerende midler (såsom hydrogen, formaldehyd osv.) for at danne mellemprodukter.
(2) Bromatomerne i mellemprodukter reduceres ved hjælp af hydrogeneringsreduktionsmidler til fremstilling af ethan.
(3) Fjern hydrogenbromid eller andre produkter for at generere det endelige reduktionsprodukt.
C2H4Br4 + 4H2 → C2H6 + 4Br-
(hvor H2 repræsenterer brint)
6. Sprækkereaktion
Krakningsreaktionen af tetrabromethan udføres sædvanligvis under høje temperaturforhold, hvilket er relateret til krakningsreaktionen. Følgende er de detaljerede trin og kemiske ligninger for krakningsreaktionen af tetrabromethan:
(1) Tetrabromethan gennemgår en pyrolysereaktion under høje temperaturforhold, hvilket producerer ethylen og hydrogenbromid.
(2) Ethylen sprækkes yderligere ved høje temperaturer og producerer metan og hydrogenbromid.
(3) Methan og hydrogenbromid fortsætter med at reagere for at producere hydrogen og brommethan.
C2H4Br4 → C2H4 + 4Br-(dette er første trins reaktion)
C2H4→ CH4 + Br2(dette er reaktionen på andet og tredje trin)
7. Reaktioner med metaller
Reaktionen mellem tetrabromethan og metaller involverer sædvanligvis nukleofile substitutionsreaktioner, hvor metaller fungerer som nukleofile reagenser for at angribe bromatomerne i tetrabromethan og føre til substitutionsreaktioner. Følgende er de detaljerede trin og kemiske ligninger for reaktionen af tetrabromethan med metaller:
(1) Metal fungerer som et nukleofilt reagens til at angribe et bromatom af tetrabromethan og danner en mellemforbindelse.
(2) Bromatomerne i mellemforbindelser erstattes af nukleofile reagenser, der danner substituerede produkter.
(3) Fjern hydrogenbromid eller andre produkter for at generere det endelige substituerede produkt.
C2H4Br4 + R-M → C2H4Br3-R + RM-Br
(hvor R repræsenterer alkyl- eller arylgruppe, og M repræsenterer metal)
8. Reaktion med syre
Reaktionen mellem tetrabromethan og syre involverer normalt en nukleofil substitutionsreaktion, hvor syren fungerer som et nukleofilt reagens for at angribe bromatomet i tetrabromethan og føre til en substitutionsreaktion. Følgende er de detaljerede trin og kemiske ligninger for reaktionen af tetrabromethan med syre:
(1) Syrer fungerer som nukleofile reagenser til at angribe et bromatom af tetrabromethan og danner mellemliggende forbindelser.
(2) Bromatomerne i mellemforbindelser erstattes af nukleofile reagenser, der danner substituerede produkter.
(3) Fjern hydrogenbromid eller andre produkter for at generere det endelige substituerede produkt.
C2H4Br4+ R-COOH → C2H4Br3-R + R-COOH-Br
(hvor R betegner alkyl eller aryl)