tetrabromethanje bezbarvá nebo světle žlutá kapalina se štiplavým zápachem podobným bromu. Jeho chemický vzorec je C2H4Br4, CAS 79-27-6. Jeho hustota je 2,27 gramů na centimetr krychlový, bod varu je 198,5 stupně a bod tání je 9,6 stupně. V molekulární struktuře tetrabromethanu jsou čtyři atomy bromu spojeny s atomy uhlíku a tvoří čtyři brommethylové jednotky. Tato struktura poskytuje tetrabromethanu vysokou stabilitu v chemických reakcích. Tetrabromethan má vysoký index lomu a lze jej použít k výrobě optických materiálů a rozpouštědel. Má dobrou rozpustnost a může rozpouštět různé organické látky, díky čemuž je široce používán v průmyslových odvětvích, jako jsou barviva, pesticidy, léčiva atd. Kromě toho lze tetrabromethan použít také jako hasicí činidlo a zpomalovač hoření pro potlačení a prevenci požáru.
(Odkaz na produkt: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/1-1-2-2-tetrabromoethane-cas-79-27-6.html)
Tetrabromethan je organická sloučenina s relativně stabilními chemickými vlastnostmi, ale za specifických podmínek může podléhat některým chemickým reakcím.
1. Substituční reakce
Substituční reakce tetrabromethanu se týká reakce, při které je jeden nebo více atomů bromu v molekule tetrabromethanu nahrazeno jinými funkčními skupinami. Níže jsou uvedeny podrobné kroky a chemické rovnice pro substituční reakci tetrabromethanu:
1.1 Nukleofilní substituční reakce
Nukleofilní substituční reakce se týká napadení halogenalkanů nebo esterů nukleofilními činidly, což vede k částečné substituci atomů halogenů. Při nukleofilní substituční reakci tetrabromethanu nukleofilní činidla (jako je alkohol sodný, amoniak atd.) atakují atom bromu tetrabromethanu, což způsobí, že atom bromu je nahrazen nukleofilními činidly.
Kroky reakce:
(1) Nukleofilní činidla atakují atom bromu tetrabromethanu za vzniku meziproduktů.
(2) Atomy bromu v meziproduktech jsou nahrazeny nukleofilními činidly, tvořícími substituované produkty.
(3) Odstraňte halogenovodík nebo jiné protony za účelem výroby konečného produktu.
C2H4Br4 + RO-+ Br- → C2H4Br3NEBO + Br-
(kde RO-představuje nukleofilní činidla, jako je alkohol sodný)
1.2 Elektrofilní substituční reakce
Elektrofilní substituční reakce se týká napadení halogenalkanů nebo esterů elektrofilními činidly, což vede k částečné substituci atomů halogenů. Při elektrofilní substituční reakci tetrabromethanu elektrofilní činidla (jako je chlor, brom atd.) atakují atom bromu tetrabromethanu, což způsobí, že atom bromu je nahrazen elektrofilními činidly.
Kroky reakce:
(1) Elektrofilní činidlo napadá atom bromu tetrabromethanu za vzniku meziproduktové sloučeniny.
(2) Atomy bromu v meziproduktech jsou nahrazeny elektrofilními činidly, které tvoří substituované produkty.
(3) Odstraňte halogenovodík nebo jiné protony za účelem výroby konečného produktu.
C2H4Br4 + X2 → C2H4X2Br2 + 2HBr
(kde X představuje elektrofilní činidla, jako je chlor a brom)
2. Hydrolyzační reakce
Hydrolytická reakce tetrabromethanu se týká procesu, ve kterém tetrabromethan reaguje s hydroxidem ve vodě, aby se odstranil bromovodík a vytvořil se ethylenglykol. Níže jsou uvedeny podrobné kroky a chemické rovnice pro hydrolytickou reakci tetrabromethanu:
Kroky reakce:
(1) Tetrabromethan tvoří konjugované acidobazické páry s vodou
(2) Konjugované acidobazické páry generují bromové ionty a ethylenglykol prostřednictvím procesů přenosu elektronů
(3) Ionty bromu se slučují s hydroxidovými ionty za vzniku bromovodíku, zatímco ethylenglykol získává vodíkové ionty z vody za vzniku ethylenglykolu.
C2H4Br4 + 2H2O + 2Oh- → C2H6O2 + 4Br- + 2H2O
Je třeba poznamenat, že hydrolytická reakce tetrabromethanu vyžaduje zahřátí a přidání alkálie, aby se reakce podpořila. Současně bude během reakčního procesu vznikat bromovodík a je nutné se vyhnout reakci s alkálií, aby se zabránilo ovlivnění kvality a výtěžku produktu.
3. Oxidační reakce
Tetrabromethan může být oxidován oxidačními činidly, jako když se zahřeje společně s vodným roztokem dusičnanu stříbrného a vodným roztokem hydroxidu sodného, bromovodík může být odstraněn za vzniku glyoxalu. Oxidační reakce se týká procesu, kdy tetrabromethan ztrácí atomy bromu působením oxidačního činidla. Níže jsou uvedeny podrobné kroky a chemické rovnice pro oxidační reakci tetrabromethanu:
(1) Tetrabromethan reaguje s oxidanty, jako je dusičnan stříbrný a peroxid vodíku, za vzniku meziproduktů.
(2) Atomy bromu v meziproduktech jsou oxidovány oxidanty za vzniku dalších sloučenin.
(3) Odstraňte bromovodík nebo jiné produkty, aby se vytvořil konečný oxidační produkt.
C2H4Br4 + 2NaOH + HNO3 → C2H4O2 + 4NaBr + H2O
4. Redukční reakce
Tetrabromethan lze redukovat redukčními činidly, například při reakci s kovovým sodíkem v kapalném amoniaku lze odstranit bromovodík za vzniku ethanu.
Redukční reakce tetrabromethanu se týká procesu redukce tetrabromethanu na ethan pomocí redukčního činidla. Níže jsou uvedeny podrobné kroky a chemické rovnice pro redukční reakci tetrabromethanu:
(1) Tetrabromethan reaguje s redukčními činidly, jako je vodík a sodík, za vzniku meziproduktů.
(2) Atomy bromu v meziproduktech jsou redukovány redukčními činidly za vzniku ethanu.
(3) Odstraňte bromovodík nebo jiné produkty za účelem vytvoření konečného redukčního produktu.
C2H4Br4 + 4H2 → C2H6 + 4Br-
(kde H2představuje vodík)
5. Hydrogenační reakce
Hydrogenační reakce tetrabromethanu se týká procesu redukce tetrabromethanu na ethan pomocí hydrogenačního redukčního činidla. Níže jsou uvedeny podrobné kroky a chemické rovnice pro hydrogenační reakci tetrabromethanu:
(1) Tetrabromethan reaguje s hydrogenačními redukčními činidly (jako je vodík, formaldehyd atd.) za vzniku meziproduktů.
(2) Atomy bromu v meziproduktech se redukují hydrogenačními redukčními činidly za vzniku ethanu.
(3) Odstraňte bromovodík nebo jiné produkty za účelem vytvoření konečného redukčního produktu.
C2H4Br4 + 4H2 → C2H6 + 4Br-
(kde H2 představuje vodík)
6. Praskání
Krakovací reakce tetrabromethanu se obvykle provádí za podmínek vysoké teploty, což souvisí s krakovací reakcí. Níže jsou uvedeny podrobné kroky a chemické rovnice pro krakovací reakci tetrabromethanu:
(1) Tetrabromethan podléhá pyrolýzní reakci za podmínek vysoké teploty za vzniku ethylenu a bromovodíku.
(2) Ethylen se dále láme při vysokých teplotách za vzniku methanu a bromovodíku.
(3) Methan a bromovodík pokračují v reakci za vzniku vodíku a brommethanu.
C2H4Br4 → C2H4 + 4Br-(toto je reakce prvního kroku)
C2H4→ CH4 + Br2(toto je druhý a třetí krok reakce)
7. Reakce s kovy
Reakce mezi tetrabromethanem a kovy obvykle zahrnuje nukleofilní substituční reakce, kde kovy působí jako nukleofilní činidla, která napadají atomy bromu tetrabromethanu a vedou k substitučním reakcím. Níže jsou uvedeny podrobné kroky a chemické rovnice pro reakci tetrabromethanu s kovy:
(1) Kov působí jako nukleofilní činidlo, které atakuje atom bromu tetrabromethanu a vytváří meziproduktovou sloučeninu.
(2) Atomy bromu v meziproduktech jsou nahrazeny nukleofilními činidly, tvořícími substituované produkty.
(3) Odstraňte bromovodík nebo jiné produkty, aby se vytvořil konečný substituovaný produkt.
C2H4Br4 + R-M → C2H4Br3-R + RM-Br
(kde R představuje alkylovou nebo arylovou skupinu a M představuje kov)
8. Reakce s kyselinou
Reakce mezi tetrabrometanem a kyselinou obvykle zahrnuje nukleofilní substituční reakci, kde kyselina působí jako nukleofilní činidlo, které napadá atom bromu tetrabromethanu a vede k substituční reakci. Níže jsou uvedeny podrobné kroky a chemické rovnice pro reakci tetrabromethanu s kyselinou:
(1) Kyseliny působí jako nukleofilní činidla, která atakují atom bromu tetrabromethanu a tvoří meziprodukty.
(2) Atomy bromu v meziproduktech jsou nahrazeny nukleofilními činidly, tvořícími substituované produkty.
(3) Odstraňte bromovodík nebo jiné produkty, aby se vytvořil konečný substituovaný produkt.
C2H4Br4+ R-COOH → C2H4Br3-R+R-COOH-Br
(kde R představuje alkyl nebo aryl)