1-βρωμοπροπάνιο

Το 1-βρωμοπροπάνιο ή προπυλοβρωμίδιο είναι μια χημική ένωση με χημικό τύπο C3H7Br. Ανήκει στην ομόλογη σειρά των αλκυλαλογονιδίων. Στην εμφάνιση είναι ένα άχρωμο υγρό, στις συνηθισμένες συνθήκες (T = 25 °C, P = 1 atm). Έχει ένα (1) μόνο ισομερές θέσης, το 2-βρωμοπροπάνιο. Είναι ένας οργανικός διαλύτης που χρησιμοποιήθηκε για τον καθαρισμό μεταλλικών επιφανειών και για την απομάκρυνση υπολειμμάτων συγκόλλησης από ηλεκτρονικά κυκλώματα και ως διαλύτης συγκολλητικών ουαιών. Έχει μια χαρακτηριστική οσμή υδρογονάνθρακα. Ωστόσο, αποτελεί ένα υλικό για το οποίο δεν έχει ερευνηθεί αρκετά η δυνατότητα χρήσης του σε διάφορους τομείς. Έχει περιγραφεί ως ένας «πτητικός οργανικός αναστολέας διάβρωσης» (VOC inhibitor).Whitten and Yarwood, Journal of the Air & Waste Management Association, Vol 58, July 2008, pp 891-901

 Ονοματολογία 

Η ονομασία «1-βρωμοπροπάνιο» προέρχεται από την ονοματολογία κατά IUPAC. Συγκεκριμένα, το πρόθεμα «προπ-» δηλώνει την παρουσία τριών (3) ατόμων άνθρακα ανά μόριο της ένωσης, το ενδιάμεσο «-αν-» δείχνει την παρουσία μόνο απλών δεσμών μεταξύ ατόμων άνθρακα στο μόριο και η κατάληξη «-ιο» φανερώνει ότι δεν περιέχει χαρακτηριστικές ομάδες που έχουν χαρακτηριστικές καταλήξεις. Το αρχικό πρόθεμα «βρωμο-» δηλώνει την παρουσία ενός (1) ατόμου βρωμίου ανά μόριο της ένωσης. Τέλος, ο αριθμός θέσης «1-» δηλώνει ότι το άτομο του βρωμίου ενώνεται το ακραίο (#1) άτομο άνθρακα της ανθρακικής του αλυσίδας.

 Μοριακή δομή 

ΔεσμοίΤα 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.Δεσμόςτύπος δεσμούηλεκτρονική δομήΜήκος δεσμούΙονισμόςC-Hσ2sp3-1s109 pm3% C- H+C-Cσ2sp3-2sp3154 pmC-Brσ2sp3-4sp3191 pm2% C+ Br-Κατανομή φορτίωνσε ουδέτερο μόριο H+0,03 C#2-0,06 C#1-0,04 Br-0,02 C#3-0,09

 Παραγωγή 

 Με φωτοχημική βρωμίωση 

Με φωτοχημική βρωμίωση προπανίου παράγεται μίγμα των δύο ισομερών βρωμοπροπανίων:Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.2, R = CH3CH2CH2, CH3CHCH3, X = Br.

 Ακολουθεί το συνηθισμένο μηχανισμό φωτοχημικής αλογόνωσης αλκανίων. Παράγονται και πολυβρωμοπαράγωγα. Η συγκέντρωση των τελευταίων περιορίζεται με χρήση περίσσειας προπανίου.
 Η αναφερόμενη στοιχειομετρική αναλογία παραγωγής βρωμοπροπανίων δεν συνυπολογίζει τα συμπαραγόμενα πολυβρωμοπαράγωγα. 
 Η μέθοδος δεν είναι χρήσιμη αν επιθυμείται το ένα μόνο ισομερές, αφού είναι σχετικά δύσκολος ο διαχωρισμός τους.

 Υποκατάσταση υδροξυλίου από βρώμιο 

1. Με επίδραση υδροβρωμίου (HCl) σε 1-προπανόλη:Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.1.

2. Η υποκατάσταση του OH από Br στην 1-προπανόλη μπορεί να γίνει και με βρωμιωτικά μέσα.Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.2. Με τριβρωμιούχο φωσφόρο (PCl3):Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.2, R = CH2CH2CH3.

 Προσθήκη βρωμομεθανίου σε αιθένιο 

Με προσθήκη βρωμομεθανίου σε αιθένιο παράγεται 1-βρωμοπροπάνιο:SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, §6.3., σελ. 79, για Ε = CH3 και Nu = Br.

 Προσθήκη υδροβρωμίου σε κυκλοπροπάνιο 

Με προσθήκη υδροβρωμίου σε κυκλοπροπάνιο παράγεται 1-βρωμοπροπάνιο:SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, §6.3., σελ. 79, εφαρμογή για κυκλοαλκάνια και για Ε = Η και Nu = Br σε συνδυασμό με Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §1.2., σελ. 22-25
40px|κυκλοπροπάνιο 

 Με αποικοδόμηση τύπου Hunsdiecker 

Με επίδραση βρωμίου σε βουτανικό άργυρο παράγεται 1-βρωμοπροπάνιο - Αντίδραση Hunsdiecker:Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ.285, §12.4.3δ.

 Χημικές ιδιότητες και παράγωγα 

 Αντιδράσεις υποκατάστασης 

 Οι αντιδράσεις είναι πιο γρήγορες σε σύγκριση με τα αντίστοιχα αλκυλαλογονίδια των άλλων αλογόνων, πλην του ιωδίου.

 Υποκατάσταση από υδροξύλιο 

Κατά την υδρόλυσή του με εναιώρημα υδροξειδίου του αργύρου (AgOH) σχηματίζεται  προπανόλη-1 (CH3CH2CH2OH):Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 186, §7.3.1.

 Υποκατάσταση από αλκοξύλιο 

Με αλκοολικά άλατα (RONa) σχηματίζει αλκυλοπροπυλαιθέρα (CH3CH2CH2OR):

 Υποκατάσταση από αλκινύλιο 

Με αλκινικά άλατα (RC≡CNa) σχηματίζει αλκίνιο-4 (RC≡CCH2CH2CH3). Π.χ.:

 Υποκατάσταση από ακύλιο 

Με καρβονικά άλατα (RCOONa) σχηματίζει καρβονικό προπυλεστέρα (RCOOCH2CH2CH3):

 Υποκατάσταση από κυάνιο 

Με κυανιούχο νάτριο (NaCN) σχηματίζει βουτανονιτρίλιο (CH3CH2CH2CN):

 Υποκατάσταση από αλκύλιο 

Με αλκυλολίθιο (RLi) σχηματίζει αλκάνιο:

 Υποκατάσταση από σουλφυδρίλιο 

Με όξινο θειούχο νάτριο (NaSH) σχηματίζει προπανοθειόλη-1 (CH3CH2SH):

 Υποκατάσταση από σουλφαλκύλιο 

Με θειολικό νάτριο (RSNa) σχηματίζει αλκυλπροπυλθειαιθέρα (RSCH2CH2CH3):

 Υποκατάσταση από ιώδιο 

Με ιωδιούχο νάτριο (NaI) σχηματίζει 1-ιωδοπροπάνιο (CH3CH2CH2I):

 Υποκατάσταση από φθόριο 

Με επίδραση φθοριούχου υφυδραργύρου (Hg2F2) σε 1-βρωμοπροπάνιο (CH3CH2Br) παράγεται 1-φθοροπροπάνιο:Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.8.

 Υποκατάσταση από αμινομάδα 

Με αμμωνία (NH3) σχηματίζει προπαναμίνη-1 (CH3CH2CH2NH2):

 Υποκατάσταση από αλκυλαμινομάδα 

Με πρωυτοταγείς αμίνες (RNH2) σχηματίζει αλκυλοπροπυλαμίνη (RNHCH2CH2CH3):

 Υποκατάσταση από διαλκυλαμινομάδα 

Με δευτεροταγείς αμίνες (R'NHR) σχηματίζει διαλκυλοπροπυλαμίνη [R'N(CH2CH2CH3)R]:

 Υποκατάσταση από τριαλκυλαμινομάδα 

Με τριτοταγείς αμίνες [R'N(R)R"] σχηματίζει βρωμιούχο τριαλκυλοπροπυλαμμώνιο {[R'N(CH2CH2CH3)(R)R"]Br}:Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 243, §10.2.Α, R = CH2CH2CH3, X = Br.

 Υποκατάσταση από φωσφύλιο 

Με φωσφίνη σχηματίζει προπανοφωσφαμίνη-1:Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 267, §11.3.Α1, R = CH3CH2CH2, X = Br.

 Υποκατάσταση από νιτροομάδα 

Με νιτρώδη άργυρο (AgNO2) σχηματίζει 1-νιτροπροπάνιο (CH3CH2CH2NO2):Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 244, §10.3.Α, R = CH2CH2CH3, X = Br.

 Υποκατάσταση από φαινύλιο 

Με επίδραση τύπου Friedel-Crafts σε βενζολίου παράγεται 1-φαινυλοπροπάνιο:

 Παραγωγή οργανομεταλλικών ενώσεων 

1. Με λίθιο (Li). Παράγεται προπυλολίθιο:Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, §5.1. σελ.82

2. Με μαγνήσιο (Mg) (αντιδραστήριο Grignard):Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.5, R = CH3CH2CH2, X = Br.

 Αναγωγή 

1. Με λιθιοαργιλλιοϋδρίδιο (LiAlH4) παράγεται προπάνιο:Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.3α, R = CH2CH2CH3, X = Br.

2. Με «υδρογόνο εν τω γενάσθαι», δηλαδή μέταλλο + οξύ παράγεται προπάνιο:Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.3β, R = CH2CH2CH3, X = Br.

3. Με σιλάνιο, παρουσία τριφθοριούχου βορίου, παράγεται προπάνιο:Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1.

4. Αναγωγή από ένα αλκυλοκασσιτεράνιο. Π.χ.:SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, Σελ. 42, §4.3.


 Αντιδράσεις προσθήκης 

1. Σε αλκένια. Π.χ. με αιθένιο (CH2=CH2) παράγει 1-βρωμοπεντάνιο:SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, §6.3., σελ. 79, για Ε = CH3CH2CH2 και Nu = Br.

2. Σε αλκίνια. Π.χ. με αιθίνιο (HC≡CH) παράγει 1-βρωμο-1-πεντένιο:SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, §6.3., σελ. 79, εφαρμογή για αλκίνια και για Ε = CH3CH2CH2 και Nu = Br με βάση και την §8.1, σελ. 114-116.

3. Η αντίδραση του 1-βρωμοπροπανίου με συζυγή αλκαδιένια αντιστοιχεί κυρίως σε 1,4-προσθήκη, αν και είναι επίσης δυνατές η 1,2-προσθήκη και η 3,4-προσθήκη, με τη χρήση κατάλληλων συνθηκών. Π.χ.:SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, §6.3., σελ. 79, εφαρμογή για αλκαδιένια και για Ε = CH3CH2CH2 και Nu = Br με βάση και την §8.2, σελ. 116-117.
 (1,4-προσθήκη)

 (1,2-προσθήκη)

 (3,4-προσθήκη)

4. Σε κυκλοαλκάνια που έχουν τριμελή ή τετραμελή δακτύλιο. Π.χ. με κυκλοπροπάνιο παράγει 1-βρωμεξάνιο:SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, §6.3., σελ. 79, εφαρμογή για κυκλοαλκάνια και για Ε = CH3CH2CH2 και Nu = Br σε συνδυασμό με Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §1.2., σελ. 22-25
40px|κυκλοπροπάνιο 
5. Σε ετεροκυκλικές ενώσεις που έχουν τριμελή ή τετραμελή δακτύλιο. Π.χ. με εποξυαιθάνιο παράγει 2-βρωμοπροποξυαιθάνιο:Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.1., σελ. 16-17, εφαρμογή γενικής αντίδρασης για Nu = Br.
30 px 

 Αντίδραση απόσπασης 

Με απόσπαση υδροβρωμίου (HBr) από 1-βρωμοπροπάνιο παράγεται προπένιο:Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.3.1α.

 Παρεμβολή καρβενίων 

 Τα καρβένια (π.χ. [:CH2]) μπορούν παρεμβληθούν στους δεσμούς C-H. Π.χ. έχουμε:Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3.

 Η αντίδραση είναι ελάχιστα εκλεκτική και αυτό σημαίνει ότι κατά προσέγγιση έχουμε:
1. Παρεμβολή στους τρεις (3) δεσμούς C#3H2-H. Παράγεται 1-βρωμοβουτάνιο.
2. Παρεμβολή στους δυο (2) δεσμούς C#1H-H: 2. Παράγεται 2-βρωμοβουτάνιο.
3. Παρεμβολή στους δυο (2) δεσμούς C#2H-H: 2. Παράγεται 1-βρωμομεθυλοπροπάνιο.
Προκύπτει επομένως μίγμα 1-βρωμοβουτάνιου ~43%, 2-βρωμοβουτάνιου ~29% και 1-βρωμομεθυλοπροπάνιου 29%.

 Σημειώσεις και αναφορές 

 Πηγές 
 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

Κατηγορία:Αλκυλαλογονίδια
Κατηγορία:Οργανικές ενώσεις βρωμίου
Κατηγορία:Αλοπροπάνια