Tetrabróm-etánszíntelen vagy világossárga folyadék, amely a brómhoz hasonló szúrós szagú. Kémiai képlete: C2H4Br4, CAS 79-27-6. Sűrűsége 2,27 gramm/köbcentiméter, forráspontja 198,5 fok, olvadáspontja 9,6 fok. A tetrabróm-etán molekulaszerkezetében négy bróm atom kapcsolódik a szénatomokhoz, négy bróm-metil egységet képezve. Ez a szerkezet nagy stabilitást biztosít a tetrabróm-etánnak a kémiai reakciókban. A tetrabróm-etán magas törésmutatóval rendelkezik, optikai anyagok és oldószerek előállítására használható. Jó az oldhatósága, és képes feloldani a különféle szerves anyagokat, így széles körben alkalmazzák olyan iparágakban, mint a festékek, peszticidek, gyógyszerek stb. Ezen túlmenően a tetrabróm-etán tűzoltó anyagként és égésgátlóként is használható tűzoltásra és megelőzésre.
(Termék linkje: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/1-1-2-2-tetrabromoethane-cas-79-27-6.html)
A tetrabróm-etán viszonylag stabil kémiai tulajdonságokkal rendelkező szerves vegyület, de bizonyos körülmények között bizonyos kémiai reakciókon megy keresztül.
1. Szubsztitúciós reakció
A tetrabróm-etán szubsztitúciós reakciója azt a reakciót jelenti, amelyben a tetrabróm-etán molekulában egy vagy több brómatomot más funkciós csoportokkal helyettesítenek. Az alábbiakban a tetrabróm-etán szubsztitúciós reakciójának részletes lépéseit és kémiai egyenleteit mutatjuk be:
1.1 Nukleofil szubsztitúciós reakció
A nukleofil szubsztitúciós reakció a halogénalkánok vagy észterek nukleofil reagensek általi támadására utal, ami a halogénatomok részleges helyettesítését eredményezi. A tetrabróm-etán nukleofil szubsztitúciós reakciójában a nukleofil reagensek (például nátrium-alkohol, ammónia stb.) megtámadják a tetrabróm-etán brómatomját, ami azt eredményezi, hogy a brómatomot nukleofil reagensekkel helyettesítik.
Reakció lépései:
(1) A nukleofil reagensek megtámadják a tetrabróm-etán brómatomját, és közbenső vegyületeket képeznek.
(2) A köztitermékekben a brómatomokat nukleofil reagensek helyettesítik, szubsztituált termékeket képezve.
(3) A végtermék előállításához távolítsa el a hidrogén-halogenidet vagy más protonokat.
C2H4Br4 + RO-+ Br- → C2H4Br3VAGY + Br-
(ahol RO-nukleofil reagenseket, például nátrium-alkoholt jelent)
1.2 Elektrofil szubsztitúciós reakció
Az elektrofil szubsztitúciós reakció a halogén-alkánok vagy észterek elektrofil reagensek általi támadására utal, ami a halogénatomok részleges helyettesítését eredményezi. A tetrabróm-etán elektrofil szubsztitúciós reakciójában az elektrofil reagensek (például klór, bróm stb.) megtámadják a tetrabróm-etán egy brómatomját, aminek következtében ezt a brómatomot elektrofil reagensek helyettesítik.
Reakció lépései:
(1) Az elektrofil reagens megtámadja a tetrabróm-etán brómatomját, és közbenső vegyületet képez.
(2) A köztitermékekben a brómatomokat elektrofil reagensek helyettesítik, szubsztituált termékeket képezve.
(3) A végtermék előállításához távolítsa el a hidrogén-halogenidet vagy más protonokat.
C2H4Br4 + X2 → C2H4X2Br2 + 2HBr
(ahol X elektrofil reagenseket jelent, például klórt és brómot)
2. Hidrolízis reakció
A tetrabróm-etán hidrolízisreakciója arra a folyamatra vonatkozik, amelyben a tetrabróm-etán reagál hidroxiddal vízben, hogy eltávolítsa a hidrogén-bromidot és etilénglikolt hozzon létre. Az alábbiakban a tetrabróm-etán hidrolízisreakciójának részletes lépéseit és kémiai egyenleteit mutatjuk be:
Reakció lépései:
(1) A tetrabróm-etán konjugált sav-bázis párokat képez vízzel
(2) A konjugált sav-bázis párok brómionokat és etilénglikolt termelnek elektrontranszfer folyamatok révén
(3) A brómionok hidroxidionokkal egyesülve hidrogén-bromidot hoznak létre, míg az etilénglikol hidrogénionokat nyer ki a vízből, hogy etilénglikolt hozzon létre
C2H4Br4 + 2H2Ó + 2Ó!- → C2H6O2 + 4Br- + 2H2O
Megjegyzendő, hogy a tetrabróm-etán hidrolízisreakciója melegítést és lúg hozzáadását igényli a reakció elősegítése érdekében. Ugyanakkor a reakciófolyamat során hidrogén-bromid képződik, és el kell kerülni a lúggal való reakciót, hogy elkerüljük a termék minőségének és hozamának befolyásolását.
3. Oxidációs reakció
A tetrabróm-etán oxidálószerekkel oxidálható, például ezüst-nitrát vizes oldattal és nátrium-hidroxid vizes oldatával együtt hevítve a hidrogén-bromid eltávolítható glioxál előállítására. Az oxidációs reakció azt a folyamatot jelenti, amelyben a tetrabróm-etán bróm atomokat veszít oxidálószer hatására. Az alábbiakban a tetrabróm-etán oxidációs reakciójának részletes lépéseit és kémiai egyenleteit mutatjuk be:
(1) A tetrabróm-etán reakcióba lép oxidálószerekkel, például ezüst-nitráttal és hidrogén-peroxiddal, és közbenső vegyületeket képez.
(2) A közbenső vegyületekben lévő brómatomokat oxidálószerek oxidálják, hogy más vegyületeket képezzenek.
(3) Távolítsa el a hidrogén-bromidot vagy más termékeket a végső oxidációs termék előállításához.
C2H4Br4 + 2NaOH + HNO3 → C2H4O2 + 4NaBr + H2O
4. Redukciós reakció
A tetrabróm-etán redukálószerekkel redukálható, például ha folyékony ammóniában fémes nátriummal reagál, a hidrogén-bromid eltávolítható etán előállítására.
A tetrabróm-etán redukciós reakciója a tetrabróm-etán redukálószerrel etánná történő redukálására vonatkozik. Az alábbiakban a tetrabróm-etán redukciós reakciójának részletes lépéseit és kémiai egyenleteit mutatjuk be:
(1) A tetrabróm-etán redukálószerekkel, például hidrogénnel és nátriummal reagál, közbenső vegyületeket képezve.
(2) A közbenső vegyületekben lévő brómatomokat redukálószerek redukálják etán előállítására.
(3) Távolítsa el a hidrogén-bromidot vagy más termékeket a végtermék előállításához.
C2H4Br4 + 4H2 → C2H6 + 4Br-
(ahol H2hidrogént jelent)
5. Hidrogénezési reakció
A tetrabróm-etán hidrogénezési reakciója a tetrabróm-etán hidrogénezési redukálószerrel etánná történő redukálására vonatkozik. Az alábbiakban a tetrabróm-etán hidrogénezési reakciójának részletes lépéseit és kémiai egyenleteit mutatjuk be:
(1) A tetrabróm-etán reakcióba lép hidrogénező redukálószerekkel (például hidrogénnel, formaldehiddel stb.), és közbenső vegyületeket képez.
(2) A közbenső vegyületekben lévő brómatomokat hidrogénezési redukálószerekkel redukálják etán előállítására.
(3) Távolítsa el a hidrogén-bromidot vagy más termékeket a végtermék előállításához.
C2H4Br4 + 4H2 → C2H6 + 4Br-
(ahol H2 jelentése hidrogén)
6. Repedési reakció
A tetrabróm-etán krakkolási reakcióját általában magas hőmérsékleten hajtják végre, ami a krakkolási reakcióhoz kapcsolódik. Az alábbiakban a tetrabróm-etán krakkolási reakciójának részletes lépéseit és kémiai egyenleteit mutatjuk be:
(1) A tetrabróm-etán magas hőmérsékleten pirolízisreakción megy keresztül, és etilén és hidrogén-bromid keletkezik.
(2) Az etilén magas hőmérsékleten tovább reped, metánt és hidrogén-bromidot termelve.
(3) A metán és a hidrogén-bromid továbbra is reagálva hidrogént és bróm-metánt termel.
C2H4Br4 → C2H4 + 4Br-(ez a reakció első lépése)
C2H4→ CH4 + Br2(ez a reakció második és harmadik lépése)
7. Reakciók fémekkel
A tetrabróm-etán és a fémek közötti reakció általában nukleofil szubsztitúciós reakciókat foglal magában, ahol a fémek nukleofil reagensként működnek, hogy megtámadják a tetrabróm-etán bróm atomjait, és szubsztitúciós reakciókhoz vezetnek. Az alábbiakban a tetrabróm-etán fémekkel való reakciójának részletes lépéseit és kémiai egyenleteit mutatjuk be:
(1) A fém nukleofil reagensként működik, hogy megtámadja a tetrabróm-etán bróm atomját, és közbenső vegyületet képez.
(2) A köztitermékekben a brómatomokat nukleofil reagensek helyettesítik, szubsztituált termékeket képezve.
(3) Távolítsa el a hidrogén-bromidot vagy más termékeket a végső helyettesített termék előállításához.
C2H4Br4 + R-M → C2H4Br3-R + RM-Br
(ahol R jelentése alkil- vagy arilcsoport, és M jelentése fém)
8. Reakció savval
A tetrabróm-etán és a sav közötti reakció általában nukleofil szubsztitúciós reakciót foglal magában, ahol a sav nukleofil reagensként működik, és megtámadja a tetrabróm-etán bróm atomját, és szubsztitúciós reakcióhoz vezet. Az alábbiakban a tetrabróm-etán savval való reakciójának részletes lépéseit és kémiai egyenleteit mutatjuk be:
(1) A savak nukleofil reagensként működnek, hogy megtámadják a tetrabróm-etán bróm atomját, közbenső vegyületeket képezve.
(2) A köztitermékekben a brómatomokat nukleofil reagensek helyettesítik, szubsztituált termékeket képezve.
(3) Távolítsa el a hidrogén-bromidot vagy más termékeket a végső helyettesített termék előállításához.
C2H4Br4+ R-COOH → C2H4Br3-R + R-COOH-Br
(ahol R jelentése alkil- vagy arilcsoport)