tetrabrómetánje bezfarebná alebo svetložltá kvapalina s prenikavým zápachom podobným brómu. Jeho chemický vzorec je C2H4Br4, CAS 79-27-6. Jeho hustota je 2,27 gramov na centimeter kubický, bod varu je 198,5 stupňa a bod topenia je 9,6 stupňa. V molekulárnej štruktúre tetrabrómetánu sú štyri atómy brómu spojené s atómami uhlíka a tvoria štyri brómmetylové jednotky. Táto štruktúra poskytuje tetrabrómetánu vysokú stabilitu pri chemických reakciách. Tetrabrómetán má vysoký index lomu a možno ho použiť na výrobu optických materiálov a rozpúšťadiel. Má dobrú rozpustnosť a môže rozpúšťať rôzne organické látky, vďaka čomu sa široko používa v priemyselných odvetviach, ako sú farbivá, pesticídy, liečivá atď. Okrem toho sa tetrabrómetán môže použiť aj ako hasiaci prostriedok a spomaľovač horenia na potlačenie a prevenciu požiaru.
(Odkaz na produkt: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/1-1-2-2-tetrabromoethane-cas-79-27-6.html)
Tetrabrómetán je organická zlúčenina s relatívne stabilnými chemickými vlastnosťami, ale za špecifických podmienok môže podliehať niektorým chemickým reakciám.
1. Substitučná reakcia
Substitučná reakcia tetrabrómetánu sa týka reakcie, pri ktorej je jeden alebo viac atómov brómu v molekule tetrabrómetánu nahradených inými funkčnými skupinami. Nasledujú podrobné kroky a chemické rovnice pre substitučnú reakciu tetrabrómetánu:
1.1 Nukleofilná substitučná reakcia
Nukleofilná substitučná reakcia sa týka napadnutia halogénalkánov alebo esterov nukleofilnými činidlami, čo vedie k čiastočnej substitúcii atómov halogénu. Pri nukleofilnej substitučnej reakcii tetrabrómetánu nukleofilné činidlá (ako je alkohol sodný, amoniak atď.) atakujú atóm brómu tetrabrómetánu, čo spôsobí, že tento atóm brómu je nahradený nukleofilnými činidlami.
Kroky reakcie:
(1) Nukleofilné činidlá atakujú atóm brómu tetrabrómetánu za vzniku medziproduktov.
(2) Atómy brómu v medziproduktoch sú nahradené nukleofilnými činidlami, ktoré tvoria substituované produkty.
(3) Odstráňte halogenovodík alebo iné protóny, aby sa vytvoril konečný produkt.
C2H4Br4 + RO-+ Br- → C2H4Br3ALEBO + Br-
(kde RO-predstavuje nukleofilné činidlá, ako je alkohol sodný)
1.2 Elektrofilná substitučná reakcia
Elektrofilná substitučná reakcia sa týka ataku halogénalkánov alebo esterov elektrofilnými činidlami, čo vedie k čiastočnej substitúcii atómov halogénov. Pri elektrofilnej substitučnej reakcii tetrabrómetánu elektrofilné činidlá (ako je chlór, bróm atď.) atakujú atóm brómu tetrabrómetánu, čo spôsobí, že tento atóm brómu je nahradený elektrofilnými činidlami.
Kroky reakcie:
(1) Elektrofilné činidlo atakuje atóm brómu tetrabrómetánu za vzniku medziproduktu.
(2) Atómy brómu v medziproduktoch sú nahradené elektrofilnými činidlami, ktoré tvoria substituované produkty.
(3) Odstráňte halogenovodík alebo iné protóny, aby sa vytvoril konečný produkt.
C2H4Br4 + X2 → C2H4X2Br2 + 2HBr
(kde X predstavuje elektrofilné činidlá, ako je chlór a bróm)
2. Hydrolytická reakcia
Hydrolytická reakcia tetrabrómetánu sa týka procesu, pri ktorom tetrabrómetán reaguje s hydroxidom vo vode, aby sa odstránil bromovodík a vytvoril sa etylénglykol. Nasledujú podrobné kroky a chemické rovnice pre hydrolytickú reakciu tetrabrómetánu:
Kroky reakcie:
(1) Tetrabrómetán tvorí s vodou konjugované páry kyselina-báza
(2) Konjugované páry kyselina-báza generujú brómové ióny a etylénglykol prostredníctvom procesov prenosu elektrónov
(3) Brómové ióny sa spájajú s hydroxidovými iónmi za vzniku bromovodíka, zatiaľ čo etylénglykol získava vodíkové ióny z vody na generovanie etylénglykolu
C2H4Br4 + 2H2O + 2Oh- → C2H6O2 + 4Br- + 2H2O
Je potrebné poznamenať, že hydrolytická reakcia tetrabrómetánu vyžaduje zahrievanie a pridávanie alkálií na podporu reakcie. Súčasne sa počas reakčného procesu vytvorí bromovodík a je potrebné vyhnúť sa reakcii s alkáliou, aby sa predišlo ovplyvneniu kvality a výťažku produktu.
3. Oxidačná reakcia
Tetrabrómetán môže byť oxidovaný oxidačnými činidlami, ako je napríklad pri súčasnom zahrievaní s vodným roztokom dusičnanu strieborného a vodným roztokom hydroxidu sodného, bromovodík môže byť odstránený za vzniku glyoxalu. Oxidačná reakcia sa týka procesu, pri ktorom tetrabrómetán stráca atómy brómu pôsobením oxidačného činidla. Nasledujú podrobné kroky a chemické rovnice pre oxidačnú reakciu tetrabrómetánu:
(1) Tetrabrómetán reaguje s oxidantmi, ako je dusičnan strieborný a peroxid vodíka, za vzniku medziproduktov.
(2) Atómy brómu v medziproduktoch sú oxidované oxidačnými činidlami za vzniku iných zlúčenín.
(3) Odstráňte bromovodík alebo iné produkty, aby sa vytvoril konečný oxidačný produkt.
C2H4Br4 + 2NaOH + HNO3 → C2H4O2 + 4NaBr + H2O
4. Redukčná reakcia
Tetrabrómetán sa môže redukovať redukčnými činidlami, ako napríklad pri reakcii s kovovým sodíkom v kvapalnom amoniaku sa môže odstrániť bromovodík za vzniku etánu.
Redukčná reakcia tetrabrómetánu sa týka procesu redukcie tetrabrómetánu na etán pomocou redukčného činidla. Nasledujú podrobné kroky a chemické rovnice pre redukčnú reakciu tetrabrómetánu:
(1) Tetrabrómetán reaguje s redukčnými činidlami, ako je vodík a sodík, za vzniku medziproduktov.
(2) Atómy brómu v medziproduktoch sa redukujú redukčnými činidlami za vzniku etánu.
(3) Odstráňte bromovodík alebo iné produkty, aby sa vytvoril konečný produkt redukcie.
C2H4Br4 + 4H2 → C2H6 + 4Br-
(kde H2predstavuje vodík)
5. Hydrogenačná reakcia
Hydrogenačná reakcia tetrabrómetánu sa týka procesu redukcie tetrabrómetánu na etán pomocou hydrogenačného redukčného činidla. Nasledujú podrobné kroky a chemické rovnice pre hydrogenačnú reakciu tetrabrómetánu:
(1) Tetrabrómetán reaguje s hydrogenačnými redukčnými činidlami (ako je vodík, formaldehyd atď.) za vzniku medziproduktov.
(2) Atómy brómu v medziproduktoch sa redukujú hydrogenačnými redukčnými činidlami za vzniku etánu.
(3) Odstráňte bromovodík alebo iné produkty, aby sa vytvoril konečný produkt redukcie.
C2H4Br4 + 4H2 → C2H6 + 4Br-
(kde H2 predstavuje vodík)
6. Reakcia prasknutia
Krakovacia reakcia tetrabrómetánu sa zvyčajne uskutočňuje za podmienok vysokej teploty, čo súvisí s krakovacou reakciou. Nasledujú podrobné kroky a chemické rovnice pre krakovaciu reakciu tetrabrómetánu:
(1) Tetrabrómetán podlieha pyrolýznej reakcii za podmienok vysokej teploty, pričom vzniká etylén a bromovodík.
(2) Etylén sa pri vysokých teplotách ďalej láme, pričom vzniká metán a bromovodík.
(3) Metán a bromovodík pokračujú v reakcii za vzniku vodíka a brómmetánu.
C2H4Br4 → C2H4 + 4Br-(toto je reakcia prvého kroku)
C2H4→ CH4 + Br2(toto je druhý a tretí krok reakcie)
7. Reakcie s kovmi
Reakcia medzi tetrabrómetánom a kovmi zvyčajne zahŕňa nukleofilné substitučné reakcie, kde kovy pôsobia ako nukleofilné činidlá na napadnutie atómov brómu tetrabrómetánu a vedú k substitučným reakciám. Nasledujú podrobné kroky a chemické rovnice pre reakciu tetrabrómetánu s kovmi:
(1) Kov pôsobí ako nukleofilné činidlo na atakovanie atómu brómu tetrabrómetánu za vzniku medziproduktu.
(2) Atómy brómu v medziproduktoch sú nahradené nukleofilnými činidlami, ktoré tvoria substituované produkty.
(3) Odstráňte bromovodík alebo iné produkty, aby sa vytvoril konečný substituovaný produkt.
C2H4Br4 + R-M → C2H4Br3-R + RM-Br
(kde R predstavuje alkylovú alebo arylovú skupinu a M predstavuje kov)
8. Reakcia s kys
Reakcia medzi tetrabrómetánom a kyselinou zvyčajne zahŕňa nukleofilnú substitučnú reakciu, kde kyselina pôsobí ako nukleofilné činidlo na napadnutie atómu brómu tetrabrómetánu a vedie k substitučnej reakcii. Nasledujú podrobné kroky a chemické rovnice pre reakciu tetrabrómetánu s kyselinou:
(1) Kyseliny pôsobia ako nukleofilné činidlá na atakovanie atómu brómu tetrabrómetánu, čím vznikajú medziprodukty.
(2) Atómy brómu v medziproduktoch sú nahradené nukleofilnými činidlami, ktoré tvoria substituované produkty.
(3) Odstráňte bromovodík alebo iné produkty, aby sa vytvoril konečný substituovaný produkt.
C2H4Br4+ R-COOH → C2H4Br3-R+R-COOH-Br
(kde R predstavuje alkyl alebo aryl)