رباعي برومو الميثانهو سائل عديم اللون أو أصفر فاتح، ذو رائحة نفاذة تشبه رائحة البروم. صيغته الكيميائية هي C2H4Br4، CAS 79-27-6. كثافته 2.27 جرام لكل سنتيمتر مكعب، ودرجة غليانه 198.5 درجة، ونقطة انصهاره 9.6 درجة. في التركيب الجزيئي لرباعي برومو الإيثان، ترتبط أربع ذرات بروم بذرات الكربون، لتشكل أربع وحدات برومو ميثيل. يمنح هذا الهيكل رباعي برومو الإيثان ثباتًا عاليًا في التفاعلات الكيميائية. يتمتع رباعي برومو الإيثان بمعامل انكسار مرتفع ويمكن استخدامه في صناعة المواد البصرية والمذيبات. إنه ذو قابلية ذوبان جيدة ويمكنه إذابة المواد العضوية المختلفة، مما يجعله يستخدم على نطاق واسع في صناعات مثل الأصباغ والمبيدات الحشرية والمستحضرات الصيدلانية وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام رباعي برومو الإيثان كعامل إطفاء حريق ومثبط للهب لإخماد الحرائق والوقاية منها.
(رابط المنتج: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/1-1-2-2-tetrabromoethane-cas-79-27-6.html)
رباعي برومو الإيثان مركب عضوي ذو خواص كيميائية مستقرة نسبيًا، لكنه يمكن أن يخضع لبعض التفاعلات الكيميائية في ظل ظروف معينة.
1. رد فعل الاستبدال
يشير تفاعل استبدال رباعي برومو الإيثان إلى التفاعل الذي يتم فيه استبدال ذرة أو أكثر من ذرات البروم الموجودة في جزيء رباعي بروموإيثان بمجموعات وظيفية أخرى. فيما يلي الخطوات التفصيلية والمعادلات الكيميائية لتفاعل استبدال رباعي برومو الإيثان:
1.1 تفاعل الاستبدال النووي
يشير تفاعل الاستبدال المحب للنواة إلى هجوم الهالوكانات أو الاسترات بواسطة الكواشف المحبة للنواة، مما يؤدي إلى الاستبدال الجزئي لذرات الهالوجين. في تفاعل الاستبدال المحب للنواة لرباعي برومو الإيثان، تهاجم الكواشف المحبة للنواة (مثل كحول الصوديوم، والأمونيا، وما إلى ذلك) ذرة بروم رباعي برومو الإيثان، مما يؤدي إلى استبدال ذرة البروم تلك بكواشف محبة للنواة.
خطوات رد الفعل:
(1) تهاجم الكواشف المحبة للنواة ذرة البروم من رباعي برومو الإيثان لتكوين مركبات وسيطة.
(2) يتم استبدال ذرات البروم الموجودة في المركبات الوسيطة بكواشف محبة للنواة، لتكوين منتجات بديلة.
(3) إزالة هاليد الهيدروجين أو البروتونات الأخرى لإنتاج المنتج النهائي.
C2H4ر4 + ريال عماني-+ ر- → C2H4ر3أو + ر-
(حيث ريال عماني-يمثل الكواشف النيوكليوفيلية مثل كحول الصوديوم)
1.2 تفاعل الاستبدال الكهربي
يشير تفاعل الاستبدال الإلكتروفيلي إلى مهاجمة الهالوكانات أو الإسترات بواسطة الكواشف الإلكتروفيلية، مما يؤدي إلى الاستبدال الجزئي لذرات الهالوجين. في تفاعل الاستبدال الإلكتروفيلي لرباعي برومو الإيثان، تهاجم الكواشف الإلكتروفيلية (مثل الكلور والبروم وما إلى ذلك) ذرة البروم في رباعي برومو الإيثان، مما يؤدي إلى استبدال ذرة البروم تلك بكواشف إلكتروفيلية.
خطوات رد الفعل:
(1) يهاجم الكاشف الكهربي ذرة بروم رباعي برومو الإيثان، مكونًا مركبًا وسيطًا.
(2) يتم استبدال ذرات البروم الموجودة في المركبات الوسيطة بكواشف إلكتروفيلية، لتكوين منتجات بديلة.
(3) إزالة هاليد الهيدروجين أو البروتونات الأخرى لإنتاج المنتج النهائي.
C2H4ر4 + X2 → C2H4X2ر2 + 2هارب
(حيث يمثل X الكواشف الكهربية مثل الكلور والبروم)
2. تفاعل التحلل المائي
يشير تفاعل التحلل المائي لرباعي برومو الإيثان إلى العملية التي يتفاعل فيها رباعي برومو الإيثان مع الهيدروكسيد في الماء لإزالة بروميد الهيدروجين وتوليد جلايكول الإيثيلين. فيما يلي الخطوات التفصيلية والمعادلات الكيميائية لتفاعل التحلل المائي لرباعي برومو الإيثان:
خطوات رد الفعل:
(1) يشكل رباعي برومو الإيثان أزواجًا حمضية وقاعدية مترافقة مع الماء
(2) تولد أزواج الحمض والقاعدة المترافقة أيونات البروم وجليكول الإيثيلين من خلال عمليات نقل الإلكترون
(3) تتحد أيونات البروم مع أيونات الهيدروكسيد لتكوين بروميد الهيدروجين، بينما يحصل الإيثيلين جليكول على أيونات الهيدروجين من الماء لتوليد إيثيلين جليكول
C2H4ر4 + 2H2يا + 2أوه- → C2H6O2 + 4ر- + 2H2O
تجدر الإشارة إلى أن تفاعل التحلل المائي لرباعي برومو الإيثان يتطلب التسخين وإضافة القلويات لتعزيز التفاعل. في نفس الوقت، سيتم توليد بروميد الهيدروجين أثناء عملية التفاعل، ومن الضروري تجنب التفاعل مع القلويات لتجنب التأثير على جودة وإنتاجية المنتج.
3. تفاعل الأكسدة
يمكن أكسدة رباعي برومو الإيثان بواسطة عوامل مؤكسدة، كما هو الحال عند تسخينه مع محلول مائي من نترات الفضة ومحلول هيدروكسيد الصوديوم المائي، يمكن إزالة بروميد الهيدروجين لتكوين الجليوكسال. يشير تفاعل الأكسدة إلى عملية فقدان رباعي برومو الإيثان لذرات البروم تحت تأثير عامل مؤكسد. فيما يلي الخطوات التفصيلية والمعادلات الكيميائية لتفاعل أكسدة رباعي برومو الإيثان:
(1) يتفاعل رباعي برومو الإيثان مع مواد مؤكسدة مثل نترات الفضة وبيروكسيد الهيدروجين لتكوين مركبات وسيطة.
(2) تتأكسد ذرات البروم في المركبات الوسيطة بالمؤكسدات لتكوين مركبات أخرى.
(3) إزالة بروميد الهيدروجين أو المنتجات الأخرى لتوليد منتج الأكسدة النهائي.
C2H4ر4 + 2هيدروكسيد الصوديوم + HNO3 → C2H4O2 ٪7b٪7b0٪7d٪7dNaBr ٪2b H2O
4. رد فعل التخفيض
يمكن اختزال رباعي برومو الإيثان عن طريق عوامل اختزال، كما هو الحال عند التفاعل مع الصوديوم المعدني في الأمونيا السائلة، ويمكن إزالة بروميد الهيدروجين لإنتاج الإيثان.
يشير تفاعل الاختزال لرباعي برومو الإيثان إلى عملية اختزال رباعي برومو الإيثان إلى إيثان من خلال عامل اختزال. فيما يلي الخطوات التفصيلية والمعادلات الكيميائية لتفاعل اختزال رباعي برومو الإيثان:
(1) يتفاعل رباعي برومو الإيثان مع عوامل اختزال مثل الهيدروجين والصوديوم لتكوين مركبات وسيطة.
(2) يتم اختزال ذرات البروم في المركبات الوسيطة عن طريق عوامل الاختزال لإنتاج الإيثان.
(3) إزالة بروميد الهيدروجين أو المنتجات الأخرى لتوليد منتج الاختزال النهائي.
C2H4ر4 + 4H2 → C2H6 + 4ر-
(حيث H2يمثل الهيدروجين)
5. تفاعل الهدرجة
يشير تفاعل هدرجة رباعي برومو الإيثان إلى عملية اختزال رباعي برومو الإيثان إلى إيثان من خلال عامل اختزال الهدرجة. فيما يلي الخطوات التفصيلية والمعادلات الكيميائية لتفاعل هدرجة رباعي برومو الإيثان:
(1) يتفاعل رباعي برومو الإيثان مع عوامل اختزال الهدرجة (مثل الهيدروجين، والفورمالدهيد، وما إلى ذلك) لتكوين مركبات وسيطة.
(2) يتم اختزال ذرات البروم في المركبات الوسيطة بواسطة عوامل اختزال الهدرجة لإنتاج الإيثان.
(3) إزالة بروميد الهيدروجين أو المنتجات الأخرى لتوليد منتج الاختزال النهائي.
C2H4ر4 + 4H2 → C2H6 + 4ر-
(حيث يمثل H2 الهيدروجين)
6. تكسير رد الفعل
يتم عادةً إجراء تفاعل تكسير رباعي برومو الإيثان تحت ظروف درجة حرارة عالية، وهو ما يرتبط بتفاعل التكسير. فيما يلي الخطوات التفصيلية والمعادلات الكيميائية لتفاعل تكسير رباعي برومو الإيثان:
(1) يخضع رباعي برومو الإيثان لتفاعل الانحلال الحراري تحت ظروف درجة الحرارة المرتفعة، مما ينتج عنه الإيثيلين وبروميد الهيدروجين.
(2) يتكسر الإيثيلين أيضًا عند درجات حرارة عالية، وينتج الميثان وبروميد الهيدروجين.
(3) يستمر الميثان وبروميد الهيدروجين في التفاعل لإنتاج الهيدروجين والبروموميثان.
C2H4ر4 → C2H4 + 4ر-(هذا هو رد الفعل الخطوة الأولى)
C2H4→ الفصل4 + ر2(هذا هو رد فعل الخطوة الثانية والثالثة)
7. التفاعلات مع المعادن
عادة ما يشتمل التفاعل بين رباعي برومو الإيثان والمعادن على تفاعلات الاستبدال المحبة للنواة، حيث تعمل المعادن ككواشف محبة للنواة لمهاجمة ذرات البروم في رباعي برومو الإيثان وتؤدي إلى تفاعلات الاستبدال. فيما يلي الخطوات التفصيلية والمعادلات الكيميائية لتفاعل رباعي برومو الإيثان مع المعادن:
(1) يعمل المعدن ككاشف محب للنواة لمهاجمة ذرة البروم في رباعي برومو الإيثان، مكونًا مركبًا وسيطًا.
(2) يتم استبدال ذرات البروم الموجودة في المركبات الوسيطة بكواشف محبة للنواة، لتكوين منتجات بديلة.
(3) إزالة بروميد الهيدروجين أو المنتجات الأخرى لتوليد المنتج البديل النهائي.
C2H4ر4 + R-M → C2H4ر3-R + RM-Br
(حيث يمثل R مجموعة الألكيل أو الأريل ويمثل M المعدن)
8. التفاعل مع الحمض
عادة ما يتضمن التفاعل بين رباعي برومو الإيثان والحمض تفاعل استبدال محب للنواة، حيث يعمل الحمض ككاشف محب للنواة لمهاجمة ذرة البروم في رباعي برومو الإيثان ويؤدي إلى تفاعل استبدال. فيما يلي الخطوات التفصيلية والمعادلات الكيميائية لتفاعل رباعي برومو الإيثان مع الحمض:
(1) تعمل الأحماض ككواشف محبة للنواة لمهاجمة ذرة البروم في رباعي برومو الإيثان، لتشكل مركبات وسيطة.
(2) يتم استبدال ذرات البروم الموجودة في المركبات الوسيطة بكواشف محبة للنواة، لتكوين منتجات بديلة.
(3) إزالة بروميد الهيدروجين أو المنتجات الأخرى لتوليد المنتج البديل النهائي.
C2H4ر4+ R-COOH → C2H4ر3-R ٪2b R-COOH-Br
(حيث يمثل R الألكيل أو الأريل)