Tetrabrómetaner ljósgulur vökvi með feita og sérstaka lykt. Sameindaformúla C2H2Br4, CAS 79-27-6. Sameindabygging þess inniheldur mörg brómatóm, þess vegna hefur það mikla pólun og vatnssækni. Eðlismassi tetrabrómetans er meiri en vatns, venjulega meiri en 2.0 g/cm ³, Brotstuðullinn er tiltölulega hár, um það bil 1.595. Það er hægt að leysa það upp í lífrænum leysum eins og alkóhólum, eterum, esterum osfrv., En ekki í vatni. Þetta stafar af mikilli vatnsfælni í sameindabyggingu og veikum samskiptum við vatnssameindir. Seigjan er tiltölulega há og lækkar með hækkandi hitastigi. Þetta er vegna sterkra sameindasamskipta og lengri sameindakeðja. Tetrabrómóetan er lífrænt efnasamband með sérstaka eiginleika og víðtæka notkun. Að skilja eiginleika þess, undirbúningsaðferðir og notkunarsvið getur hjálpað til við að nýta þetta efni betur. Hins vegar ætti að huga að öryggi þess og umhverfisvernd við notkun til að tryggja sjálfbæra þróun mannkyns og umhverfis.
(Vöruhlekkur:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/1-1-2-2-tetrabromoethane-cas-79-27-6.html)
Tetrabrómóetan er mikilvægt lífrænt efnasamband með mikið notkunargildi. Eftirfarandi eru algengar undirbúningsaðferðir fyrir tetrabrómóetan:
Aðferð 1 - Bein brómunaraðferð
Bein brómunaraðferðin er beinasta aðferðin til að útbúa tetrabrómetan. Þessi aðferð notar bróm og asetýlen sem hráefni og hvarfast við hvata til að mynda tetrabrómetan. Hvatar nota almennt góðmálma eða umbreytingarmálmsambönd. Grunnskrefin eru sem hér segir:
(1) Settu asetýlengas og brómvökva inn í hvarfleysið til að mynda einsleita lausn.
(2) Við ákveðnar hita- og þrýstingsaðstæður, gangast asetýlen og bróm undir útskiptahvarf undir virkni hvata til að framleiða tetrbrómetan.
(3) Tetrabrómetanið sem myndast er aðskilið frá hvarfleysinu og hreinsað til hreinsunar.
(4) Greina, greina og pakka hreinsaða og hreinsaða tetrabrómetaninu.
1. Viðbragðsjafnan er:
C2H4 + Br2 → C2H4Br4
Þessi jafna táknar ferlið við skiptihvarf milli asetýlens og bróms undir virkni hvata til að mynda tetrbrómetan. Í raunverulegri framleiðslu, vegna mikillar hvarfgirni asetýlens og bróms, þarf hvarfið venjulega að fara fram við ákveðnar hita- og þrýstingsskilyrði. Á sama tíma, þar sem myndað tetrabrómetan er óskautuð sameind með mikla leysni, er nauðsynlegt að velja viðeigandi leysiefni til aðskilnaðar og hreinsunar.
2. Viðbragðsregla:
Grundvallarreglan í beinni brómunaraðferðinni er að mynda tetrabrómetan með útskiptahvarfi milli asetýlens og bróms undir virkni hvata. Þetta hvarf er venjulega framkvæmt í fljótandi fasa með því að nota hvata eins og brómíð eða ammóníumbrómíð. Samkvæmt mismunandi hvarfskilyrðum og hvata má skipta beinni brómun í eftirfarandi gerðir:
(1) Brómíð hvataaðferð
Í brómíð hvataaðferðinni er koparbrómíð eða kvikasilfursbrómíð venjulega notað sem hvatar til að setja asetýlen og bróm inn í hvarfleysið og hvarfið er framkvæmt við ákveðnar hita- og þrýstingsskilyrði. Kostir þessarar aðferðar eru væg hvarfskilyrði og mikil afrakstur, en magn hvata sem notað er er mikið og í frárennslisvatninu eru þungmálmjónir sem valda umhverfismengun.
(2) Ammóníumbrómíð hvataaðferð
Í ammoníumbrómíð hvataaðferðinni er ammoníumbrómíð notað sem hvati til að setja asetýlen og bróm inn í hvarfleysið og hvarfið er framkvæmt við ákveðnar hita- og þrýstingsskilyrði. Kosturinn við þessa aðferð er að hvatinn er óeitraður og umhverfisvænn, en viðbragðsaðstæður eru meira krefjandi, krefjast hærri hita og þrýstings.
(3) Hvatalaus aðferð
Í hvatalausu aðferðinni er asetýlen og bróm beint inn í hvarfleysið án þess að nota neinn hvata og hvarfið er framkvæmt við ákveðin hita- og þrýstingsskilyrði. Kostir þessarar aðferðar eru einfalt ferli, litlum tilkostnaði, en hægur viðbragðshraði og lítil afrakstur.
3. Kostir beinnar brómunaraðferðar eru lágt hvarfhitastig, einfalt ferli og mikil ávöxtun. Hins vegar hefur brómið sem notað er í þessari aðferð sterka ætandi eiginleika, krefst mikillar búnaðarkröfur og myndar mikið magn af útblásturslofti og afrennsli í viðbragðsferlinu, sem veldur umhverfismengun. Þess vegna hefur beinu brómunaraðferðinni smám saman verið skipt út fyrir aðrar aðferðir.
Aðferð 2- Etýlenbrómunaraðferð
Etýlen brómunaraðferð er önnur almennt notuð aðferð til að útbúa tetrabrómóetan. Þessi aðferð notar etýlen og bróm sem hráefni og hvarfast við hvata til að mynda tetrabrómetan. Hvatar nota venjulega málmaoxíð eða halíð. Viðbragðsþrepin eru sem hér segir:
(1) Settu etýlengas og brómvökva inn í hvarfleysið til að mynda einsleita lausn.
(2) Við ákveðnar hita- og þrýstingsaðstæður, gangast etýlen og bróm undir útskiptahvarf undir virkni hvata til að framleiða tetrbrómetan.
(3) Tetrabrómetanið sem myndast er aðskilið frá hvarfleysinu og hreinsað til hreinsunar.
(4) Greina, greina og pakka hreinsaða og hreinsaða tetrabrómetaninu.
1. Viðbragðsjafnan er:
C2H4 + Br2 → C2H4Br4
Þessi jafna táknar ferlið við skiptihvarf milli etýlens og bróms undir virkni hvata til að framleiða tetrabrómetan. Í raunverulegri framleiðslu, vegna mikillar hvarfgirni etýlens og bróms, þarf hvarfið venjulega að fara fram við ákveðnar hita- og þrýstingsskilyrði. Á sama tíma, þar sem myndað tetrabrómetan er óskautuð sameind með mikla leysni, er nauðsynlegt að velja viðeigandi leysiefni til aðskilnaðar og hreinsunar.
2. Viðbragðsregla
Etýlenbrómunaraðferðin er ferli þar sem etýlen og bróm gangast undir skiptihvarf undir virkni hvata til að framleiða tetrabrómetan. Þetta hvarf er venjulega framkvæmt í fljótandi fasa með því að nota málmoxíð eða halíð sem hvata. Meðan á efnahvarfinu stendur fer bróm í gegnum rafsækin skiptihvarf með etýleni, sem myndar tetrabrómetan og vetnisbrómsýru. Kostir þessarar aðferðar eru hraður hvarfhraði, mikil afrakstur og notkun etýlen sem hráefni, sem auðvelt er að fá og hefur lítil áhrif á umhverfið.
3. Kostir etýlenbrómunaraðferðar eru lægra hvarfhitastig, hraðari hvarfhraði og meiri afrakstur. Að auki er auðvelt að fá hráefnið etýlen sem notað er í þessari aðferð og það er minna úrgangsgas og afrennsli sem myndast við hvarfferlið, sem hefur minni áhrif á umhverfið. Hins vegar eru viðbragðsskilyrði þessarar aðferðar tiltölulega erfið, krefjast þess að nota háhreint etýlen og bróm, og magn hvata sem notað er er mikið, sem leiðir til mikils kostnaðar.
Aðferð 3 - Asetýlenhýdróbrómíðaðferð
Asetýlenhýdróbrómíð aðferð er tiltölulega hagkvæm aðferð til að undirbúa tetrabrómóetan. Þessi aðferð notar asetýlen og vetnisbrómsýru sem hráefni og hvarfast við hvata til að mynda tetrabrómetan. Hvatar nota almennt umbreytingarmálmsambönd eða sjaldgæf jarðmálmsambönd. Viðbragðsþrepin eru sem hér segir:
(1) Settu asetýlengas og vetnisbrómsýruvökva inn í hvarfleysið til að mynda einsleita lausn.
(2) Við ákveðnar hita- og þrýstingsaðstæður fara asetýlen og vetnisbrómsýra undir útskiptihvörf undir virkni hvata til að framleiða tetrabrómetan.
(3) Tetrabrómetanið sem myndast er aðskilið frá hvarfleysinu og hreinsað til hreinsunar.
(4) Greina, greina og pakka hreinsaða og hreinsaða tetrabrómetaninu.
1. Viðbragðsjafnan er:
C2H2 + 4HBr → C2H4Br4 + 2H2O.
Þessi jafna táknar ferlið við skiptihvarf milli asetýlens og vetnisbrómsýru undir virkni hvata til að mynda tetrbrómetan og vatn. Í raunverulegri framleiðslu, vegna mikillar hvarfgirni asetýlens og vetnisbrómsýru, þarf hvarfið venjulega að fara fram við ákveðnar hita- og þrýstingsskilyrði. Á sama tíma, þar sem myndað tetrabrómetan er óskautuð sameind með mikla leysni, er nauðsynlegt að velja viðeigandi leysiefni til aðskilnaðar og hreinsunar.
2. Viðbragðsregla
Asetýlenhýdróbrómíð aðferð er ferli sem nýtir skiptihvarf milli asetýlens og vetnisbrómsýru undir virkni hvata til að mynda tetrbrómetan. Þetta hvarf er venjulega framkvæmt í fljótandi fasa með því að nota umbreytingarmálmsambönd eða sjaldgæfa jarðmálmsambönd sem hvata. Á meðan á efnahvarfinu stendur fer asetýlen í gegnum rafsækið viðbótarhvarf með vetnisbrómsýru, sem framleiðir tetrabrómetan og vetnisgas. Kosturinn við þessa aðferð er að auðvelt er að fá hráefnin asetýlen og vetnisbrómsýru og minna úrgangsgas og afrennslisvatn myndast við hvarfferlið sem hefur minni áhrif á umhverfið.
3. Kostir asetýlenhýdróbrómíðaðferðar eru væg viðbragðsskilyrði, hraður hvarfhraði og mikil ávöxtun. Að auki er auðvelt að fá hráefni þessarar aðferðar, asetýlen og vetnisbrómsýra, og úrgangsgasið og afrennslisvatnið sem myndast við hvarfferlið er tiltölulega lítið og hefur lítil áhrif á umhverfið. Hins vegar krefst þessi aðferð mikið magn af vetnisbrómsýru og magn hvata sem notað er er mikið, sem leiðir til mikils kostnaðar.
Aðferð 4 - Asetýlenoxunaraðferð
Asetýlenoxunaraðferð er ný aðferð til að útbúa tetrabrómetan. Þessi aðferð notar asetýlen og súrefni sem hráefni og oxast til að framleiða tetrabrómetan undir virkni hvata. Hvatar nota almennt góðmálma eða umbreytingarmálmsambönd. Viðbragðsþrepin eru sem hér segir:
(1) Settu asetýlengas og súrefni inn í hvarfleysið til að mynda einsleita lausn.
(2) Við ákveðnar hita- og þrýstingsaðstæður gangast asetýlen og súrefni undir oxunarviðbrögð undir virkni hvata til að framleiða tetrabrómetan.
(3) Tetrabrómetanið sem myndast er aðskilið frá hvarfleysinu og hreinsað til hreinsunar.
(4) Greina, greina og pakka hreinsaða og hreinsaða tetrabrómetaninu.
1. Viðbragðsjafnan er:
C2H2 + 4BrO3 → C2H4Br4 + 2CO2 + 3O2
Þessi jafna táknar ferlið við oxunarhvarf milli asetýlens og súrefnis undir virkni hvata til að framleiða tetrabrómetan, koltvísýring og vatn. Í raunverulegri framleiðslu, vegna mikillar hvarfgirni asetýlens og súrefnis, þarf hvarfið venjulega að fara fram við ákveðnar hita- og þrýstingsskilyrði. Á sama tíma, þar sem myndað tetrabrómetan er óskautuð sameind með mikla leysni, er nauðsynlegt að velja viðeigandi leysiefni til aðskilnaðar og hreinsunar.
2. Viðbragðsregla
Asetýlenoxunaraðferð er ferli sem notar asetýlen og súrefni til að gangast undir oxunarviðbrögð undir virkni hvata til að mynda tetrabrómetan. Þetta hvarf er venjulega framkvæmt í fljótandi fasa með því að nota góðmálm eða umbreytingarmálmsambönd sem hvata. Á meðan á efnahvarfinu stendur fer asetýlen í oxunarviðbrögð við súrefni og myndar tetrabrómetan og vatn. Kosturinn við þessa aðferð er að auðvelt er að fá hráefnin asetýlen og súrefni og minna úrgangsgas og afrennsli myndast við hvarfferlið sem hefur minni áhrif á umhverfið.
3. Kosturinn við asetýlenoxunaraðferðina er að bæði asetýlen og súrefni fást auðveldlega sem hráefni og það er minna úrgangsgas og afrennslisvatn sem myndast við hvarfferlið, sem hefur minni áhrif á umhverfið. Að auki eru hvarfaðstæður þessarar aðferðar vægar, hvarfhraði er hraður og afraksturinn er hár. Hins vegar krefst þessi aðferð notkun á háhreinu súrefni og hvata, og öryggisvandamál eins og sprengingar eru viðkvæm fyrir að eiga sér stað meðan á viðbragðsferlinu stendur, sem krefst þess að gripið sé til skilvirkra öryggisráðstafana.
Í stuttu máli er asetýlenoxunaraðferðin ný aðferð til að útbúa tetrabrómóetan. Í raunverulegri framleiðslu er nauðsynlegt að velja viðeigandi hvata, leysiefni og aðskilnaðaraðferðir, en huga að öryggismálum og tæknilegum smáatriðum meðan á viðbragðsferlinu stendur til að tryggja öryggi og umhverfisvernd framleiðsluferlisins.