N-bromosuccinimida

compuesto químico
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La N-Bromosuccinimida o NBS, es un reactivo químico que es usado en sustitución radicalaria y reacciones de adición electrófila en Química orgánica. El NBS se puede considerar como una fuente de bromo.

 
N-bromosuccinimida
General
Fórmula estructural Imagen de la estructura
Fórmula molecular ?
Identificadores
Número CAS 128-08-5[1]
ChEBI 53174
ChemSpider 60528
PubChem 67184
UNII K8G1F2UCJF
Propiedades físicas
Masa molar 176,942540468 g/mol

Reacciones de la N-bromosuccinimida

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Adición en alquenos

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El NBS reacciona con alquenos en disoluciones acuosas para dar halohidrinas. Las condiciones preferibles son la adición del NBS al alqueno en una disolución acuosa al 50% de DMSO, DME, THF o tert-butanol a 0 °C. Se produce la formación del ion bromonio y el inmediato adición de agua Markownikoff y en anti.

 

También se forman α-bromo-cetonas y compuestos dibromados, que puede evitarse usando NBS cristalizado.

Con la adición de nucleófilos en vez de agua se pueden sintetizar varios alcanos bifuncionales.

 

Bromación alílica y bencílica

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Las condiciones estándar para usar el NBS en bromación alílica y/o bencílica requiere que el NBS esté disuelto en anhidro CCl4 con un radical iniciador, generalmente azo-bis-isobutirilnitrilo (AIBN), peróxido de benzoilo, radiación o ambos efectos para conseguir una iniciación radicalaria. También es conocido como reacción de Wohl-Ziegler.

 

El CCl4 debe mantenerse en anhidro durante toda la reacción dado que la presencia de agua podría hidrolizar el producto deseado. El BaCO3 suele usarse para mantener condiciones de anhidro y libre de ácidos.

Bromación del carbonilo y derivados

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El NBS puede α-bromar derivados carbonílicos bien vía radicalaria (imagen superior) o bien vía de catálisis ácida. Por ejemplo, el 1-clorohexanal puede bromarse en la posición α con NBS usando un ácido como catalizador.

 

La reacción con enoles, enoléteres o acetato de enoles con NBS es el método preferido de α-bromación gracias a que da pocos productos de mezcla.

Bromación de compuestos aromáticos

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Los compuestos aromáticos pueden ser bromados usando NBS. Usar DMF como disolvente da grandes niveles de paraselectividad.


Transposición de Hofmann

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El NBS en presencia de una base fuerte, como por ejemplo DBU, reacciona con aminas primarias para producir carbamatos mediante la Transposición de Hofmann.

 

Oxidación selectiva de alcoholes

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Aunque es poco común es posible que el NBS oxide alcoholes. Elias J. Corey descubrió que se puede oxidar alcoholes secundarios en presencia de alcoholes primarios en DME acuoso.

 


Preparación

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En una disolución con agua helada bien removida de succinimida se le añade NaOH y después bromo. El producto, NBS, precipita y puede ser recogido por filtración. Para purificar el NBS puede recristalizarse con agua.

 

Purificación por recristalización

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NBS impuro, ligeramente amarillo, puede dar resultados no deseados. Puede recristalizarse[2]​ del siguiente modo: en un matraz Erlenmeyer se disuelven 10 g de NBS en 125 mL de agua a 90-95 °C. Se agita hasta disolución total y se introduce en un baño de hielo. Se filtra a vacío y se deja secar al aire o haciendo fuerte vacío.

Precauciones

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  • Aunque el NBS es más fácil y seguro de usar que el bromo se debe evitar la inhalación.
  • Debe guardarse en una nevera.
  • El NBS se descompone con el tiempo liberando bromo.
  • El NBS puro es blanco, aunque a menudo se puede encontrar blanco apagado o algo marrón debido al bromo.
  • En general las reacciones con NBS son exotérmicas.
  • Además deben tenerse especial precaución cuando es usado en abundancia.

Referencias

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  1. Número CAS
  2. L. Kohnen, Amanda; R. Dunetz, Joshua; L. Danheiser, Rick (2007). «Synthesis of ynamides by n-alkynylation of amine derivatives. Preparation of n-allyl-n- (methoxycarbonyl) -1,3-decadiynylamine». Organic Syntheses (Organic Syntheses, Inc.) 84: 88. doi:10.15227/orgsyn.084.0088. Consultado el 13 de diciembre de 2022.