制备方法(1)四丁基溴化铵合成反应向一个带有加热装置、电搅拌、温度计、水循环冷凝器的1000毫升的反应器中,投入200克三正丁胺、200克溴丁烷、200克溶剂乙腈,搅拌并加热至缓慢回流,恒Chemicalbook温反应22-24小时;(2)制得四丁基溴化铵粗品将反应后所得的混合物常压蒸馏,回收乙腈和过量的溴丁烷,加热至100℃,减压除去残存的乙腈和溴丁烷,所得的淡黄色透明液体即为四丁基溴化铵粗品。
化学性质
1951年,Buckles等将四丁基溴化铵溶于溴的溶液,制得了TBABr3。反应可在很短的时间内完成,产率达91%。也可以不用溶剂,将溴蒸气通过四丁基溴化铵固体,蒸气与固体接触数小时后即可得TBABr3,产率84% [16] 。
称取一定量的季铵盐加入反应容器中,加入一定量的水以及氧化银,然后在下一瞬间搅拌1 h。取样离心分离,检测上清液是否仍含有卤素离子,如仍含有卤素离子,应补加氧化银,直到检测不出卤素离子为止。过滤反应液,反相即为季铵碱的水溶液。为避免溶液中的季铵碱被空气中的二氧化碳氧化,过滤需要在氮气中进行 [18] 。
1987年,Kajigaeshi等将四丁基溴化铵溶于溴酸钠的水溶液中,向该溶液滴加氢溴酸,制得了TBABr3,产率达95%,操作更为方便,同时避免了使用单质溴 [17] 。
折射率( ):1.422
溶解性:易溶于水、乙醇、乙醚和,微溶于苯
溶解度(g/gH2O,25℃):6.661 [3] ,6.925 [4]
阳离子半径:4.94 Å [5]
在水中的离子电导(10⁻³m²/Ω·mol,25℃):1.953(阳离子);7.814(阴离子) [6]
在水中的解离常数:1.6 mol/L
在中的解离常数:3.6×10-5mol/L
分配系数:28
表观分配系数:17 L/mol [7]
反应机理:
TBAB合成反应表观是二级反应,反应可能是SN2反应。三丁胺有一孤对电子,作为亲核试剂进攻1-溴丁烷,当亲核试剂逐渐与溴丁烷的饱和碳原子构成新键同时,离去基团Br被逐渐推出饱和碳原子形成一活化态物质然后转化成产物,由于活化态体的产生使得过程有序度增加从而△S0<0,整个反应活化能较大,提高反应温度可有利于反应更快进行 [27] 。
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