关于溴代反应试剂在化工合成中的应用
2021-04-11张少平漆定超高永亮杨林
*张少平 漆定超 高永亮 杨林
(1.沧州那瑞化学科技有限公司 河北 061100 2.河北省糖尿病和精神疾病药物中间体重点实验室 河北 061100)
引言
卤代反应可以被看作是目前化工合成反应当中非常重要的一种类型,卤代反应在整个生成过程中,可以直接在目前现有的分子当中,对卤素进行引入和利用,这样做的根本目的是为了保证分子自身的极性得到强化。以此为基础,促使烷烃C-H键能够在实践中得到不断活化处理。结合目前诸多卤代反应现状展开深入分析时,发现溴代在其中的应用具有一定的实质性意义,其自身不仅选择性相对比较良好,而且生物自身的活性也普遍比较高。在目前化工合成中的应用范围相对比较广,对溴代试剂进行科学合理的选择和利用,是目前影响溴代反应的重要前提条件。由于在实践中,各种不同类型的溴代试剂本身存在的问题具有非常明显的差异性,部分溴代试剂反应选择性普遍比较差,但是相对比较活泼的化合物,比如芳胺等,一旦出现溴代时,部分溴代试剂的整体利用率无法得到有效提升。基于此,要结合目前实际情况,积极采取有针对性的对策,对现实要求的溴代反应试剂进行合理选择,将其在合成反应中的作用和价值充分发挥出来。
1.溴代试剂常见种类
结合目前实际情况展开深入分析时,发现目前现有溴代试剂当中,比较常见的溴代试剂包括单质溴剂、有机溴代试剂、过溴型季铵盐、季磷盐等。
2.化工合成中对溴代反应试剂的应用
(1)单质溴代试剂
结合目前实际情况展开深入分析时,发现单质溴代可以被看作是一种具有传统性特征的溴代试剂。这种类型的溴代试剂在提出和具体应用中,其自身的价格普遍比较低,在实践中的应用范围相对比较广。比如现有药物怕格隆的中间体5-甲基已-2酮和单质溴代之间呈现出一定的反应[1]。此时,1-溴代化物可以被看作是其中必不可少的重要产物,将反应特点作为基础,经过溴代反应处理之后,其自身在不对称的酮类化合物当中的1-位中,可以对符合现实要求的官能团进行选择和引入利用。根据目前现有的一系列研究结果可以看出,并没有活化的二氧化锰对于烷烃单溴代反应而言,其自身可以将作用和价值充分发挥出来。根据目前现有的诸多研究内容展开深入分析时,不难看出在目前现有的烷烃单溴代使用过程中,其自身的整个取代收率普遍比较良好,甚至可以达到97%-100%。如果烷烃链有所增加时,那么与其相对应的取代效率普遍有所下降。对烷烃取代过程展开深入分析和研究时,一旦发现主要得到的是苄位溴取代产物,那么其自身对应的取代效率可以达到98.5%-100%,其自身具有非常良好的选择性。
结合单质溴代在各种不同类型催化中的应用效果展开深入分析时,发现其在各种不同类型催化剂或者是溶剂的共同影响、作用下,仍然可以保证溴代反应在实践中的有效推进。尤其是在目前现有的二氯甲烷溶剂当中,对溴、二氧化锰等进行科学合理的选择和利用,以此来实现对甲苯的溴代反应制备处理,和对一溴代产物苄溴的制备和处理,其自身的整个收率可以达到100%[2]。溴在叔丁醇钠的环己烷溶液当中的反应,也可以将其作为基础,以定量为主,促使甲苯在其中可以逐渐转变成为苄溴。溴在整个双氧水的影响和作用下,在二氯甲烷溶液当中,其自身的回流反应基本上可以94%的收率,逐渐合成苄溴。在实践中,结合目前实际情况进行分析之后,将三氯化铝作为其中重要的催化剂,以二氯甲烷作为其中的主要溶剂,单质溴代作为催化剂。在这一基础上,由低温反应为基础,实现苯环上的溴单取代,其自身的整个转化率可以达到94%。
单质溴代可以被看作是目前溴代试剂中非常重要的组成部分,其自身的选择性普遍比较高,特别是在整个方环当中,溴代应用相对比较广泛,在整个工业中的应用需要引起人们的足够关注和重视[3]。但是结合目前实际情况展开深入分析时,发现单质溴毒性相对比较大,同时具有容易挥发的特征,对操作人员自身的人体安全将会造成非常严重的威胁,同时其自身产生出来的酸性气体对整个环境也会带来非常严重的污染影响。因此,要结合实际情况,将溴单质作为目前溴代试剂中的基础,对人员自身的人身安全防护等工作给予足够的关注和重视,以此来保证各环节预处理工作的全面有序开展。
(2)有机溴代试剂
结合目前实际情况展开深入分析时,发现在具体操作过程中,由于单质溴自身的毒性相对比较大,同时具有容易挥发、不易操作等特点,为了从根本上实现对其自身现有缺点问题的改进和优化。可以将无机溴代物或者是氢溴酸看作是溴的主要替代物,将其科学合理的应用在溴代反应当中,基于此,可以直接将溴代氧化制备单质溴,以此为基础,有利于实现对溴代反应的有效推进[4]。在实践中,HBr在双氧水的影响和作用下,通常都会将四氯化作为主要溶剂,与甲苯之间生成对应的反应,以此来实现对溴代物的制备,在经过相关数据统计和分析之后,其自身的整个收率可以达到79%。对于过硫酸氢钾或者是溴化纳水溶液而言,在目前现有光照条件的影响下,会呈现出一定的室温反应,同时能够结合目前实际情况,对溴代物进行有针对性的选择性生成。在实践中,将氰溴酸以及双氧水作为基础,促使其可以形成氧化溴化试剂的甲苯氧化溴代。该方法在提出和具体应用中,其自身的溴原子利用率普遍比较高,同时还具有污染小等优势特点。但是结合目前实际情况展开深入分析时,发现在实践中,溴化氢气体在通入反应体系之后,整个过程一旦受到严重的泄露影响,很有可能会导致皮肤或者是粘膜受到严重的刺激影响,其自身的安全性普遍比较低。有机溴代试剂在提出和具体应用中,其自身的溴来源主要是由溴离子-双氧水体系等各种不同类型的体系组合而成,氧化溴代在经过分析之后,发现其自身具有廉价、安全等优势特点。
(3)四溴环酮
四溴环酮的全称是2,4,4,6-四溴-2,5-环己二烯酮,同时还可以将其称之为TBCO。其自身是以黄色固体为主,在提出和具体应用中可以直接由2,4,6-三溴苯酚与溴相互之间的作用生成。四溴环酮可以应用在酚、烯烃等各种不同类型化合物选择性溴化试剂中。在实践中,对其进行科学合理的利用,其自身具有的反应条件具有一定的温和性特征,具有非常强的选择性特征,同时还可以保证产率得到有效提升。在目前现有的亲核试剂影响下,其自身可以保证烯烃与四溴环酮之间生成对应的反应,最终生成的烯烃双官能团加成物,具有非常重要的合成意义。四溴环酮在提出和具体应用中,可以将其看作是目前现有诸多烯烃选择性溴化剂,在具体操作过程中,能够促使其自身的多烯末端双键发生一系列的溴代反应,以此为基础,有利于生成符合现实要求的二溴化物。在对分子当中其他的各种不同类型部位进行分析时,其自身的双键等并不会发生任何的影响和作用,一般反应都会直接在室温环境下进行,在经过数据统计和计算分析之后,其自身的收率可以达到98%。
结合实际情况展开深入分析时,四溴环酮可以被看作是目前现有酚类化合物中非常重要的组成部分,其自身可以根据实际情况的不同,实现对选择性溴化剂的合理利用,与苯酚、对甲苯酚等都会生成一定的反应,最终可以得出单溴代衍生物,其自身的整个产率可以达到90%以上。结合目前实际情况和现有诸多规范化标准要求,比如在苯酚与四溴环酮之间生成反应时,其相邻、对位单溴代微生物等自身的整个产率可以达到95%,溶剂对于酚类溴化产物当中现有的邻、对位比值会带来一系列的影响。在实践中,要根据现有诸多要求,在整个四氯化碳或者是三氯甲烷当中,邻、对位的比值相对比较大,而在整个乙酸或者是乙腈当中,邻对位比值相对比较小。通过对四溴环酮的合理利用,将其作为其中主要的溴化剂,可以保证单溴微生物得到有效的生成,其自身的产率相对比较高,并不会对双键产生任何影响。通过对四溴环酮的合理利用,能够将其自身的优势特点充分发挥出来,其自身的反应条件相对比较温和,整个操作过程也比较便利,具有非常强的选择性特征,产率也普遍比较高,促使溴的整体利用率得到有效提升。在整个溴化操作过程中,目前现有的毒害以及污染问题在实践中有利于实现及时有效的处理。
3.结语
科学技术的不断进步和快速发展,化工行业的整体发展形势相对比较良好,受到了人们的广泛关注和重视,同时化工工作人员自身的社会责任感也有明显提升。溴代化工工艺技术以及相关手段在引进和具体应用中,要意识到现有工艺手段在实践中的重要性,促使其自身的整体工艺水平有所提升。这样不仅有利于将溴代试剂在实践中的作用和价值充分发挥出来,而且还可以推动绿色溴代的发展,为其提供更多可靠理论以及实践依据作为支持,以此来实现产业化的建设和发展。