Βρωμοβενζόλιο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Βρωμοβενζόλιο
Brombenzol - Bromobenzene.svg
Bromobenzene-3D-vdW.png
Γενικά
Όνομα IUPAC Βρωμοβενζένιο
Άλλες ονομασίες Βρωμοβενζόλιο
Φαινυλοβρωμίδιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος C6H5Br
Μοριακή μάζα 157,01 amu
Σύντομος
συντακτικός τύπος
C6H5Br
Συντομογραφίες PhBr
Αριθμός CAS 108-86-1
SMILES Brc1ccccc1
InChI 1S/C6H5Br/c7-6-4-2-1-3-5-6/h1-5H
Αριθμός RTECS CY9000000
ChemSpider ID 7673
Δομή
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης >108
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης -30,8 °C
Σημείο βρασμού 156 °C
Πυκνότητα 1.495 kg/m3
Διαλυτότητα
στο νερό
<1 kg/m3
Ιξώδες 1,124 cP (20 °C)
Εμφάνιση Άχρωμο προς κιτρινωπό υγρό
Χημικές ιδιότητες
Ελάχιστη θερμοκρασία
ανάφλεξης
51 °C
Επικινδυνότητα
Ερεθιστικό (Xi)
Επικίνδυνο για το περιβάλλον(N)
Φράσεις κινδύνου R10, R38, R51/53
Φράσεις ασφαλείας (S2), S61
Κίνδυνοι κατά
NFPA 704
NFPA 704.svg
2
2
0
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες (25°C, 100 kPa).

To βρωμοβενζόλιο ή βρωμοβενζένιο ή φαινυλοβρωμίδιο αρωματική χημική ένωση με χημικό τύπο C6H5Br, που παριστάνεται συντομογραφικά ως PhBr. Είναι ένα παράγωγο του βενζολίου. Στις συνηθισμένες συνθήκες (T = 25 °C, P = 1 atm) είναι ένα άχρωμο προς κιτρινωπό υγρό. Είναι διαλυτό στη μεθανόλη και στον διαιθυλαιθέρα, αλλά πολύ ελάχιστα διαλυτό στο ψυχρό νερό[1]. Χρησιμοποιείται ο όρος «βρωμοβενζόλια» εκφράζοντας το βρωμοβενζόλιο και τα παράγωγα του βενζολίου με περισσότερα του ενός ατόμων βρωμίου.

Πίνακας περιεχομένων

Δομή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Δεσμοί[2]
Δεσμός τύπος δεσμού ηλεκτρονική δομή Μήκος δεσμού Ιονισμός
C-H σ 2sp2-1s 106 pm 3% C- H+
C-C σ 2sp2-2sp2 147 pm
C-Br σ 2sp2-4sp3 188 pm 2% C+ Br-
C#1...C#6' π[3] 2p-2p 147 pm
Κατανομή φορτίων
σε ουδέτερο μόριο
C#2-#6 -0,03
Br -0,02
C#1 +0,02
H +0,03

Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με βρωμίωση βενζολίου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με βρωμίωση βενζολίου παράγεται βρωμοβενζόλιο[4]:

\mathrm{PhH + Br_2 \xrightarrow{FeBr_3} PhBr + HBr}

Με υποκατάσταση υδροξυλίου από βρώμιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση υδροβρωμίου (HBr) σε φαινόλη (PhOH) πσράγεται βρωμοβενζόλιο[5]:

\mathrm{PhOH + HBr \xrightarrow{ZnBr_2} PhBr + H_2O}

  • Συνήθως το υδροβρώμιο παρασκευάζεται επιτόπου («in citu») με την αντίδραση:


\mathrm{2NaBr + H_2SO_4 \xrightarrow{} Na_2SO_4 + 2HBr}

Χημικές ιδιότητες και παράγωγα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Υποκατάσταση από υδροξύλιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Υδρόλυση με αραιό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου (NaOH) παράγεται φαινόλη (PhOH)[6]:

\mathrm{PhBr + NaOH \xrightarrow{} PhOH + NaBr}

Υποκατάσταση από αλκοξύλιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με αλκοολικά άλατα (RONa) παράγεται αλκυλοφαινυλαιθέρας (PhOR)[6]:

\mathrm{PhBr + RONa \xrightarrow{} PhOR + NaBr}

Υποκατάσταση από αλκινύλιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με αλκινικά άλατα (RC≡CNa) παράγεται φαινυλαλκίνιο (RC≡CPh). Π.χ.[6]:

\mathrm{PhBr + RC \equiv CNa \xrightarrow{} RC \equiv CPh + NaBr}

Υποκατάσταση από ακύλιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με καρβονικά άλατα (RCOONa) παράγεται καρβονικό φαινυλεστέρας (RCOOPh)[6]:

\mathrm{PhBr + RCOONa \xrightarrow{} RCOOPh + NaBr}

Υποκατάσταση από κυάνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με κυανιούχο νάτριο (NaCN) παράγεται βενζονιτρίλιο (PhCN)[6]:

\mathrm{PhBr +NaCN \xrightarrow{} PhCN + NaBr}

Υποκατάσταση από αλκύλιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με αλκυλολίθιο (RLi) παράγεται αλκυλοβενζόλιο[6]:

\mathrm{PhBr + RLi \xrightarrow{} PhR + LiBr}

Υποκατάσταση από σουλφυδρίλιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με όξινο θειούχο νάτριο (NaSH) παράγεται θειοφαινόλη (PhSH)[6]:

\mathrm{PhBr + NaSH \xrightarrow{} PhSH + NaBr}

Υποκατάσταση από σουλφαλκύλιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με θειολικό νάτριο (RSNa) παράγεται αλκυλοφαινυλοθειαιθέρας (PhSR)[6]:

\mathrm{PhBr + RSNa \xrightarrow{} PhSR + NaBr}

Υποκατάσταση βρωμίου από φθόριο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση φθοριούχου υφυδραργύρου (Hg2F2) σε βρωμοβενζόλιο (PhBr) πσράγεται φθοροβενζόλιο[7]:

\mathrm{2PhBr + Hg_2F_2 \xrightarrow{} 2PhF + Hg_2Br_2 \downarrow}

Υποκατάσταση από ιώδιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με ιωδιούχο νάτριο (NaI) παράγεται ιωδοβενζόλιο (PhI)[6]:

\mathrm{PhBr + NaI \xrightarrow{} PhI + NaBr}

Υποκατάσταση από αμινομάδα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με αμμωνία (NH3) παράγεται ανιλίνη (PhNH2)[6]:

\mathrm{PhBr + NH_3 \xrightarrow{} PhNH_2 + HBr}

Υποκατάσταση από αλκυλαμινομάδα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με πρωυτοταγείς αμίνες (RNH2) παράγεται N-αλκυλανιλίνη (PhNHR)[6]:

\mathrm{PhBr + RNH_2 \xrightarrow{} PhNHR + HBr}

Υποκατάσταση από διαλκυλαμινομάδα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με δευτεροταγείς αμίνες (R΄NHR) παράγεται N,N-διαλκυλομεθυλαμίνη [PhN(R)R΄][6]:

\mathrm{PhBr + R\acute{}\;NHR \xrightarrow{} PhN(R)R\acute{} + HBr}

Υποκατάσταση από φωσφύλιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με φωσφίνη σχηματίζει φαινυλοφωσφίνη[8]:

\mathrm{PhBr + PH_3 \xrightarrow{} PhPH_2 + HBr}

Υποκατάσταση από νιτροομάδα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με νιτρώδη άργυρο (AgNO2) παράγεται νιτροβενζόλιο (PhNO2)[9]:

\mathrm{PhBr + AgNO_2 \xrightarrow{} PhNO_2 + AgBr}

Παραγωγή οργανομεταλλικών ενώσεων[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Με λίθιο (Li). Παράγεται φαινυλολίθιο:


\mathrm{PhBr + 2Li \xrightarrow{|Et_2O|} PhLi + LiBr}

2. Με μαγνήσιο (Mg) (αντιδραστήριο Grignard)[10]:


\mathrm{PhBr + Mg \xrightarrow{|Et_2O|} PhMgBr}

Αναγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Με λιθιοαργιλιοϋδρίδιο (LiAlH4) παράγεται βενζόλιο[11]:


\mathrm{4PhBr + LiAlH_4 \xrightarrow{} 4PhH + LiBr + AlBr_3}

2. Με «υδρογόνο εν τω γενάσθαι», δηλαδή μέταλλο + οξύ παράγεται βενζόλιο[12]:


\mathrm{PhBr + Zn + HBr \xrightarrow{} PhH + ZnBrBr}

3. Με σιλάνιο, παρουσία τριβρωμιούχου βορίου παράγεται βενζόλιο[13]:


\mathrm{PhBr + SiH_4 \xrightarrow{BBr_3} PhH + SiH_3Br}

Αντιδράσεις προσθήκης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Σε αλκένια. Π.χ. με αιθένιο (CH2=CH2) παράγει 2-φαινυλο-1-βρωμαιθάνιο (PhCH2CH2Br):


\mathrm{PhBr + CH_2=CH_2 \xrightarrow{} PhCH_2CH_2Br}

2. Σε αλκίνια. Π.χ. με αιθίνιο (HC≡CH) παράγει 2-φαινυλο-1-βρωμαιθένιο (PhCH=CHBr):


\mathrm{PhBr + HC \equiv CH \xrightarrow{} PhCH=CH_2Br}

3. Σε κυκλοαλκάνια που έχουν τριμελή ή τετραμελή δακτύλιο. Π.χ. με κυκλοπροπάνιο παράγει 3-φαινυλο-1-βρωμοπροπάνιο:

κυκλοπροπάνιο  \mathrm{+ PhBr \xrightarrow{} PhCH_2CH_2CH_2Br}

4. Σε αλκαδιένια. Π.χ. με βουταδιένιο-1,3 παράγει 4-φαινυλο-1-βρωμο-2-βουτένιο.


\mathrm{PhBr + CH_2=CHCH=CH_2 \xrightarrow{} PhCH_2CH=CHCH_2Br}

5. Σε ετεροκυκλικές ενώσεις που έχουν τριμελή ή τετραμελή δακτύλιο. Π.χ. με εποξυαιθάνιο παράγει φαινοξυ-2-βρωμαιθάνιο[14]:

Ethylene oxide.svg  \mathrm{+ PhBr \xrightarrow{} BrCH_2CH_2OPh}

Αντιδράσεις ηλεκτρονιόφιλης υποκατάστασης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • Η παρουσία του βρωμίου απενεργοποιεί μερικώς τον αρωματικό χαρακτήρα, κάνοντας τις παρακάτω αντιδράσεις πιο αργές σε σύγκριση με τις αντίστοιχες του βενζολίου. Παράγονται, ωστόσο ορθο- και παρα- παράγωγα.

Νίτρωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με νίτρωση παράγει ορθοβρωμονιτροβενζόλιο και παραβρωμονιτροβενζόλιο[4]:


\mathrm{PhBr + HNO_3 \xrightarrow{\pi.H_2SO_4} \frac{2}{3} o-C_6H_4(NO_2)Br + \frac{1}{3} \pi-C_6H_4(NO_2)Br + H_2O}

Σουλφούρωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με σουλφούρωση παράγει ορθοβρωμοβενζοσουλφονικό οξύ και παραβρωμοβενζοσουλφονικό οξύ[4]:


\mathrm{PhBr + H_2SO_4 \xrightarrow{} \frac{2}{3} o-C_6H_4(Br)SO_3H + \frac{1}{3} \pi-C_6H_4(Br)SO_3H + H_2O}

Αλογόνωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με αλογόνωση παράγει ορθοαλοβρωμοβενζόλιο και παρααλοβρωμοβενζόλιο[4]:


\mathrm{PhBr + X_2 \xrightarrow{FeX_3} \frac{2}{3} o-C_6H_4(Br)X + \frac{1}{3} \pi-C_6H_4(Br)X + HX}

  • όπου Χ Br ή Br. Τα άλλα φαινυλαλονονίδια προκύπτουν σε δεύτερη φάση με υποκατάσταση αυτών με χρήση KI ή Hg2F2, αντίστοιχα.

Αλκυλίωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με αλκυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει ορθοαλκυλοβρωμοβενζόλιο και παρααλκυλοβρωμοβενζόλιο[4]:


\mathrm{PhBr + RX \xrightarrow{AlX_3} \frac{2}{3} o-C_6H_4(R)Br + \frac{1}{3} \pi-C_6H_4(R)Br + HX}

Ακυλίωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με ακυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει ορθοακυλοβρωμοβενζόλιο και παραακυλοβρωμοβενζόλιο[4]:


\mathrm{PhBr + RCOX \xrightarrow{AlX_3} \frac{2}{3} o-C_6H_4(Br)COR + \frac{1}{3} \pi-C_6H_4(Br)COR + HX}

Υδροξυλίωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με υδροξυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει ορθοβρωμοφαινόλη και παραβρωμοφαινολη[4]:


\mathrm{PhBr + XOH \xrightarrow{AlX_3} \frac{2}{3} o-C_6H_4(Br)OH + \frac{1}{3} \pi-C_6H_4(Br)OH + HX}

Αμίνωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με αμίνωση κατά Friedel-Crafts παράγει ορθοβρωμοανιλίνη και παραβρωμοανιλίνη[4]:


\mathrm{PhBr + NH_2X \xrightarrow{AlX_3} \frac{2}{3} o-C_6H_4(Br)NH_2 + \frac{1}{3} \pi-C_6H_4(Br)NH_2 + HX}

Καρβοξυλίωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με καρβοξυλίωση κατά Friedel-Crafts προς ορθοβρωμοβενζοϊκό οξύ και παραβρωμοβενζοϊκό οξύ[4]:


\mathrm{PhBr + XCOOH \xrightarrow{AlX_3} \frac{2}{3} o-C_6H_4(Br)COOH + \frac{1}{3} \pi-C_6H_4(Br)COOH + HX}

Αναγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με υδρογόνωση παράγει βρωμοκυκλοεξάνιο[15]:


\mathrm{PhBr + 3H_2 \xrightarrow{Pt} C_6H_{11}Br}

Οζονόλυση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με Οζονόλυση παράγει αιθανοδιάλη και φορμυλοαιθανοϋλοβρωμίδιο[16]:


\mathrm{PhBr + 2O_3 \xrightarrow{} 2O=CHCH=O + OCHCOBr}

Αλομεθυλίωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με αλομεθυλίωση κατά Blanc παράγει ορθοαλομεθυλοβρωμοβενζόλιο και παρααλομεθυλοβρωμοβενζόλιο[17]:


\mathrm{PhBr + H_2C=O + HX \xrightarrow{ZnX_2} \frac{2}{3} o-C_6H_4(Br)CH_2X + \frac{1}{3} \pi-C_6H_4(Br)CH_2X + H_2O}

Επίδραση καρβενίων[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με μεθυλένιο προς ορθοβρωμοτολουόλιο, μεταβρωμοτολουόλιο, παραβρωμοτολουόλιο, 1-βρωμοκυκλοεπτατρένιο, 2-βρωμοκυκλοεπτατρένιο και 3-βρωμοκυκλοεπτατρένιο:


\mathrm{PhBr + CH_3Br + KOH \xrightarrow{} \frac{5}{11} C_6H_4(Br)CH_3 + \frac{6}{11} C_7H_7Br + KBr + H_2O }

Εφαρμογές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το βρωμοβενζόλιο χρησιμοποιήθηκε για να επιδειχθεί η χρήση του φαινυλίου για αντιδράσεις «ζευγαρώματος», όπως η αντίδραση Σουζούκι:


\mathrm{2PhBr \xrightarrow[NaOH]{Pt} Ph_2 + Br_2}

Το βρωμοβενζόλιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή του βρωμομαγνησιοβενζόλιου, που αντιδρά με διοξείδιο του άνθρακα, παράγοντας βενζοϊκό οξύ:


\mathrm{PhBr + Mg \xrightarrow{|Et_2O|} PhMgBr \xrightarrow{+CO_2} PhCOOMgBr \xrightarrow{+H_2O} PhCOOH + Mg(OH)Br}

Ακόμη, το βρωμοβενζόλιο χρησιμοποιήθηκε ως ένα συστατικό για την παραγωγή της φαινοκυκλιδίνης.

Ασφάλεια[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Είναι μια τοξική ένωση και μπορεί να προκαλέσει βλάβες στο ήπαρ και στο νευρικό σύστημα, αν καταπωθεί, εισαχθεί με ένεση ή απορροφηθεί από το δέρμα[18].

Σημειώσεις και αναφορές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. http://www.sciencelab.com/xMSDS-Bromobenzene-9927463
  2. Τα δεδομένα προέρχονται εν μέρει από το «Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ. 34.
  3. Δεσμός 6 κέντρων και 6 ηλεκτρονίων
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.1.
  5. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.1, R = Ph, X = Br.
  6. 6,00 6,01 6,02 6,03 6,04 6,05 6,06 6,07 6,08 6,09 6,10 6,11 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 186, §7.3.1.
  7. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.8.
  8. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 267, §11.3.Α1, R = Ph, X = Br.
  9. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 244, §10.3.Α, R = Ph, X = Br.
  10. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.5, R = Ph, X = Br.
  11. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.3α, R = Ph, X = Br.
  12. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.3β, R = Ph, X = Br.
  13. Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1.
  14. Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.1., σελ. 16-17, εφαρμογή γενικής αντίδρασης για Nu = Br.
  15. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.2.
  16. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.3.
  17. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.5.
  18. http://hazard.com/msds/mf/baker/baker/files/b4080.htm

Πηγές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
  • Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
  • SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
  • Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982
  • Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Bromobenzene της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).