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摘 要

利用过氧化物作为引发剂，以二异丁烯、溴化氢气体作为底物发生反马氏加成反应合成1-溴代烷烃。通过单因素实验的方法，研究进行反马氏加成时溶剂用量、引发剂种类与用量、搅拌转速、反应物料配比、反应设定温度以及反应设定时间对二异丁烯反马氏加成合成1-溴代烷烃的转化率和选择性的结果影响。结果表明，二异丁烯反马氏加成合成1-溴代烷烃的最佳工艺条件为：不加溶剂，以二异丁烯反应底物，使用底物质量的0.15%的过氧化苯甲酰作为引发剂，搅拌转速为 450 r/min，物料配比（n_DIB：n_HBr）为1:1.5，反应温度20 ℃，反应时间2 h，在工艺条件下，1-溴代烷烃的收率为84.4%。

关键词：二异丁烯 1-溴代烷烃 反马氏加成 收率

Synthesis of 1-bromoalkane by anti-Markovnikov addition of diisobutylene

Abstract

Using peroxide as an initiator, diisobutylene and hydrogen bromide as substrates to synthesize 1-bromoalkanes by anti-Markovnikov addition . Single factor experiment were used to research the amount of solvent, type of initiator, amount of initiator, stirring speed, reaction material ratio, set reaction temperature and set reaction time on the conversion and selectivity of 1-bromoalkane synthesized by anti-Markovnikov addition of diisobutylene. The results show that the best process for the synthesis of1-bromoalkane by anti-Markovnikov addition of diisobutylene is that without adding solvent, using diisobutylene as reaction substrate, using 0.15% benzoyl peroxide as initiator, stirring speed is 450 r / min, material ratio (nDIB: nHBr) is 1: 1.5, set reaction temperature as 20 ℃, set reaction time as 2 h. Under the condition, the yield of 1-bromoalkanes is 84.4%.

Key Words: Diisobutylene; 1-bromoalkane;Anti-Markovnikov Addition; Yield

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 前言 1

1.2 溴代烷烃的合成工艺研究 2

1.2.1 氢溴酸水溶液法 2

1.2.2 溴磷法 2

1.2.3 硫溴法 2

1.2.4 NaBr-浓H₂SO₄法 3

1.2.5 固体超强酸法 3

1.2.6 微波合成法 3

1.2.7 反马氏加成法 3

1.3 反马氏加成反应机理研究 5

1.4 本课题的研究目的及意义 6

第二章 实验材料与方法 7

2.1实验试剂 7

2.2实验仪器 7

2.3主要研究内容 7

2.4实验方法和步骤 8

2.4.1实验方法 8

2.4.2实验步骤 8

2.5 产物分析 9

2.5.1气相色谱 9

2.5.2原料转化率和产物选择性的计算 10

第三章 实验结果与讨论 11

3.1 引发剂的不同对反应的影响 11

3.2 搅拌转速对反应的影响 12

3.3 溶剂用量对反应的影响 12

3.4 引发剂用量对反应的影响 13

3.5 反应温度对反应的影响 14

3.6 反应时间对反应的影响 15

3.7 物料配比对反应的影响 16

第四章 结论与展望 18

4.1 结论 18

4.2 展望 19

参考文献 20

致谢 22

第一章 文献综述

1.1 前言

1-溴代烷烃作为重要的工业溶剂、化工原料，在染料、农药、香料、表面活性剂等化工领域有重要应用^[1-3]。同时，它属于极其重要的农用化学合成中间体之一，普遍作为制冷用品、烷基化溶剂、电子元件器械清洁试剂等发挥作用，因而是国内外市场上大量需求的精细化工产品之一。作为新兴清洗剂的1-溴丙烷，在清洗效果与三氯三氟乙烷不相上下的情况下，清洗效率更高，可以利用没有闪点的特性通过闪蒸回收利用，因而仅改变清洗剂的作用温度就可以替代目前常用的三氯三氟乙烷与TCA^[4]。

在药物合成领域，有机溴化物由于其特有的反应活性中心而不可能被代替。如溴乙烷被用于常用抗菌类药物包括氟哌酸与苯巴比妥的合成^[5]；1-溴丙烷被用于常用抗炎药物如丙硫咪唑的合成；1-溴-3-氯丙烷被用于合成眩晕停、义博定和环丙胺——环丙沙星中间体。实验人员认为，溴代物对人体组织和生态安全存在一定危害，因而溴代物在工业化上受到一些阻碍，然而由于目前生物化工合成类药物的研究与生产技术不成熟，在之后一段时期内，1-溴代烷烃作为一类化学合成中间体仍会占据非常重要的地位。

二异丁烯(DIB)以2，4，4-三甲基-1戊烯为主要成分，是一种易挥发的无色透明液体^[6]。可溶于苯、乙醚和氯仿，不溶于水。作为聚异丁烯的一种可以用作黏合剂、润滑油增黏剂、电器绝缘材料、密封材料和特殊白油等^[7]。

加入自由基引发剂，以HBr与端位烯烃为原料，进行反马氏加成反应，从而制得1-溴代烷烃，是相对符合标准的合成路线。从运用用原子的效率上来看，反马氏加成合成法符合“原子经济性”^[8]这一思想，符合绿色化学的要求；从工业化方面考虑，该合成工艺运用的方法能有效的使生产前期投入得以减少。与目前常用的工艺路线——以氢溴酸为原料合成产物不同的是，此路线有简易的生产工艺，便宜的原料而生产成本较少，不产生废弃物而对生态友好的优势。

二异丁烯反马氏加成合成1-溴代烷烃反应式：

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