1-Bromohexadecano CAS 112-82-3

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1-Bromohexadecano, também conhecido como bromohexadecano em chinês, é um importante composto orgânico com amplas aplicações na indústria química. Apresentado como um líquido transparente incolor a amarelo claro. Esta aparência clara indica que seu arranjo molecular é relativamente ordenado e o teor de impurezas é baixo. À temperatura ambiente, uma boa fluidez indica interações intermoleculares moderadas, permitindo que o líquido flua suavemente. O ponto de fusão é relativamente baixo, geralmente entre 16 e 18 graus C.

Ponto de fusão 16-18 graus C (lit.), Ponto de ebulição 190 graus C11 mm Hg (lit.), Densidade 0,999 g/ml a 25 graus C (lit.), Densidade de vapor 10,6 (vs ar), Pressão de vapor < 1 mm Hg (20 graus C), Índice de refração N20 / D 1,4609 (lit.), Ponto de inflamação > 230 graus f, Condições de armazenamento: inserir atmosfera, temperatura ambiente, Solubilidade: difícil de misturar, Forma: líquido após fusão, Gravidade específica 1.000 (20/4 graus), Cor: âmbar claro a marrom preto, Solubilidade em água (insolúvel), BRN 773989, Estabilidade Incompatível com agentes oxidantes fortes.

Isto significa que, ligeiramente abaixo da temperatura ambiente, o bromochexano fará a transição de sólido para líquido. Essa propriedade permite que o hexadecano bromado mantenha boa fluidez em ambientes-de baixa temperatura, proporcionando comodidade para sua aplicação em regiões frias. Insolúvel em água, mas facilmente solúvel em solventes orgânicos como álcoois e éteres. A densidade é semelhante à da água, mas ligeiramente mais pesada que a da água. Portanto, quando misturado com água, tende a afundar na água. Pode induzir danos à membrana bacteriana Gram positiva e inibir a produção de fatores de virulência, como as metaloproteinases, que estão envolvidas na patogênese de certas infecções. Portanto, pode ser usado para tratar infecções microbianas causadas por Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus e Candida albicans. Esta descoberta abre novos caminhos para aplicação no campo da terapia antibacteriana.

A seguir estão as etapas detalhadas e as equações químicas correspondentes:

Passo 1: Preparação e aquecimento

Prepare materiais de reação:

-Adicione hexadecanol (fórmula molecular: C16H34O, ponto de fusão de aproximadamente 48 graus) ao reator.
-Adicione uma quantidade adequada de fósforo vermelho (P4) como catalisador e agente redutor para a reação de bromação. O fósforo vermelho reage com o hexadecanol para formar alguns produtos intermediários, estabelecendo a base para a reação de bromação.
P4+6C16H34OH → Produto intermediário

Aquecimento e fusão:

-Comece a aquecer a mistura de reação para derreter o hexadecanol e misture bem com o fósforo vermelho.

Etapa 2: reação de bromação

Adição gota a gota de bromo:

-Quando a mistura de reação atingir 100 graus, adicione lentamente bromo (Br ₂) gota a gota. A adição de bromo é uma etapa crucial na reação de bromação, que sofre uma reação de substituição com hexadecanol, introduzindo átomos de bromo para gerar haloalcanos.
C16H34OH + Br2 → C16H33Br + HBr
Aqui, o Br2 irá reagir gradualmente com o hexadecanol, substituindo o átomo de hidrogênio para produzir 1-bromochexano (C16H33Br) e brometo de hidrogênio (HBr).

Controle de temperatura:

-Controle a temperatura da reação dentro da faixa de 120-130 graus, mantenha as condições de reação adequadas para promover o progresso da reação e garanta uma reação eficiente sem perder o controle.

Tempo de reação:

-Depois de adicionar bromo gota a gota, continue a reação a uma temperatura controlada por cerca de 6 horas para completar completamente a reação de bromação.

Etapa 3: Remova o brometo de hidrogênio e purifique

Lavagem e estratificação:

-Resfrie a mistura de reação abaixo de 50 graus e adicione uma solução aquosa saturada de cloreto de sódio (NaCl). Esta etapa ajuda a separar a fase orgânica e a fase aquosa, ao mesmo tempo que ajuda a remover o brometo de hidrogênio residual e outras impurezas.
C16H33Br + NaCl → C16H33Br + NaCl
Aqui, C16H33Br representa a fase orgânica do 1-bromochexano e NaCl_ {aq} representa a solução de cloreto de sódio na fase aquosa.

Excluindo brometo de hidrogênio:

-Depois que a reação for concluída, continue aquecendo para remover o brometo de hidrogênio residual (HBr). Esta etapa visa garantir a pureza e estabilidade do produto final.
HBr → HBr

Lave com água até ficar neutro-Lave a fase orgânica várias vezes com água até que o pH da solução de lavagem se aproxime da neutralidade. Esta etapa ajuda a remover completamente os sais residuais e outras impurezas-solúveis em água.

Através das etapas acima, você pode obter 1-bromohexano de alta -pureza, que é um alcano halogenado de cadeia longa adequado para várias reações de síntese orgânica. Todo o processo de síntese abrange importantes condições de reação e etapas operacionais da química orgânica, garantindo a pureza e estabilidade do produto final.

1-Bromohexadecano, também conhecido como bromohexadecano, tem atraído ampla atenção na pesquisa científica e nas áreas farmacêuticas nos últimos anos como um composto orgânico com estrutura e propriedades químicas únicas. Especialmente na sua aplicação como inibidor eficaz da sintase dos ácidos graxos (FAS), fornece novas estratégias e ideias para o tratamento de doenças relacionadas à síntese de ácidos graxos.

1. Inibição da síntese de ácidos graxos

 

A sintase é uma enzima chave responsável por catalisar a síntese de novo de ácidos graxos em organismos vivos. Ele converte fontes simples de carbono (como acetil CoA) em gorduras-de cadeia longa por meio de uma série de reações químicas complexas. Os ácidos graxos de cadeia longa não são apenas um componente importante das membranas celulares, mas também participam de vários processos biológicos, como armazenamento de energia e transdução de sinal. Portanto, inibir a atividade da sintase dos ácidos graxos pode efetivamente reduzir a síntese de gordura, o que é de grande importância para o tratamento da obesidade, diabetes, doenças cardiovasculares e outras doenças relacionadas à síntese anormal de gordura.

2. Tratamento da obesidade

 

A obesidade é uma doença causada pelo acúmulo excessivo de gordura no corpo devido à ingestão energética superior ao gasto energético. A pesquisa mostrou que a atividade da sintase gordurosa em pacientes obesos geralmente aumenta de forma anormal, levando à síntese excessiva de gordura. Como um inibidor eficaz da sintase gordurosa, pode reduzir a síntese de gordura e conseguir perda de peso ao inibir a atividade da enzima. Além disso, devido ao seu efeito inibitório específico na síntese de gorduras, seus efeitos colaterais podem ser menores e sua segurança pode ser maior em comparação com outros medicamentos para perda de peso.

3. Melhorar os sintomas do diabetes

 

O diabetes é uma doença metabólica caracterizada por hiperglicemia. Estudos demonstraram que a atividade da sintase gordurosa em pacientes com diabetes costuma estar anormalmente elevada, levando à síntese excessiva de gordura. O excesso de ácidos graxos não só agravará a resistência à insulina, mas também danificará as células pancreáticas através do estresse oxidativo e de outras formas, agravando ainda mais a condição de diabetes. Como um inibidor eficaz da sintase gordurosa, pode melhorar a resistência à insulina e a função das células beta pancreáticas, inibindo a síntese de gordura, melhorando assim os sintomas dos pacientes com diabetes.

4. Reduza o risco de doenças cardiovasculares

 

As doenças cardiovasculares são uma séria ameaça à saúde humana, incluindo doenças coronárias, infarto do miocárdio, acidente vascular cerebral, etc. A pesquisa mostrou que a atividade da sintase gordurosa em pacientes com doenças cardiovasculares geralmente aumenta de forma anormal, levando à síntese excessiva de gordura. O excesso de gordura levará a lipídios sanguíneos anormais, aterosclerose e outras doenças, aumentando assim o risco de doenças cardiovasculares. Como um inibidor eficaz da sintase gordurosa, pode reduzir o nível de lipídios no sangue e a aterosclerose, inibindo a síntese de gordura, reduzindo assim o risco de doenças cardiovasculares.

5. Outras aplicações potenciais

 

Além das aplicações acima, como um inibidor eficaz da sintase de ácidos graxos,1-bromohexadecanotambém pode ter valor potencial de aplicação em outros campos. Por exemplo, no campo da terapia tumoral, algumas células tumorais têm vias de síntese gordurosa anormalmente ativas, e a inibição da atividade da sintase gordurosa pode inibir o crescimento e a proliferação de células tumorais; No campo das doenças neurológicas, algumas doenças neurológicas também estão relacionadas ao metabolismo gorduroso anormal. Ao regular a atividade da sintase gordurosa, os sintomas relacionados podem ser melhorados.

Reação adversa

Este medicamento (fórmula química: C ₁₆ H ∝③ Br, número CAS: 112-82-3) é um alcano bromado de cadeia longa comumente usado em síntese orgânica, preparação de surfactantes e ciência de materiais. Como intermediário químico de laboratório e industrial, sua segurança é altamente preocupante. Embora existam dados toxicológicos limitados disponíveis, uma análise sistemática das suas potenciais reações adversas pode ser realizada com base nas suas propriedades químicas (tais como estrutura de alcano de cadeia longa, presença de átomos de bromo) e nas características de compostos semelhantes.

Exposição oral

Rat oral LD ₅₀>2.000 mg/kg indica que a toxicidade aguda é baixa sob uma única exposição oral de alta-dose. Contudo, deve notar-se que o valor de LD ₅₀ reflecte apenas metade da dose letal, e a exposição real ainda pode causar sintomas agudos não letais.
Riscos potenciais: Os compostos alcanos de cadeia longa podem irritar a mucosa do trato gastrointestinal devido à sua baixa solubilidade, causando sintomas no sistema digestivo, como náuseas, vômitos e dor abdominal. A presença de átomos de bromo pode aumentar a solubilidade lipídica e promover a penetração do composto através das membranas biológicas, mas atualmente não há evidências diretas que apoiem a exacerbação da toxicidade aguda.

Contato com a pele

A SDS indica frequentemente "corrosão/irritação cutânea: sem dados" (tais como relatórios de fornecedores da Fisher Scientific, Thermo Fisher Scientific, etc.), mas a classificação GHS (Angene, 2021) classifica-a como categoria de irritação cutânea 2 (H315), sugerindo que pode causar irritação cutânea.
Riscos potenciais: Alcanos de cadeia longa podem causar secura, eritema ou inflamação leve por meio de ações físicas, como descascar a oleosidade da pele. A lipofilicidade dos bromoalcanos pode aumentar a permeabilidade da pele, mas o mecanismo específico necessita de mais investigação.

Exposição por inalação

Na SDS, é frequentemente rotulado como "Toxicidade por inalação: sem dados", mas a classificação GHS (Angene, 2021) classifica-o como irritação respiratória categoria 3 (H335), indicando que a inalação em altas concentrações pode causar irritação respiratória.
Risco potencial:É líquido à temperatura ambiente (ponto de fusão 17,3 graus C, ponto de ebulição 336 graus C), mas a operação de aquecimento ou pulverização pode produzir compostos orgânicos voláteis (COV). Alcanos de cadeia longa podem se depositar no trato respiratório, causando tosse, desconforto na garganta ou falta de ar; Os átomos de bromo podem exacerbar as reações inflamatórias através do estresse oxidativo.

Obtido por bromação de hexadecanol. Coloque o hexadecanol (ponto de fusão 48 graus) em uma panela de reação, mexa, aqueça, derreta e adicione fósforo vermelho. A 100 graus, mexa bem enquanto adiciona bromo gota a gota. Controle a temperatura entre 120-130 graus e complete a adição gota a gota após cerca de 6 horas. Continue a reação e remova todo o brometo de hidrogênio. Resfrie abaixo de 50 graus, se estiver saturado com solução aquosa de cloreto de sódio, mexa e lave, deixe repousar para estratificação, separe o líquido residual inferior, lave com água até ficar neutro, destile, colete a fração a 200-230 graus (2kPa) para obtê-la.

Solubilidade

Solvente orgânico: Facilmente solúvel em éter, extremamente pouco solúvel em metanol, indicando que sua cadeia de carbono não polar (C₁₆H₃₃) domina a solubilidade, enquanto a polaridade do átomo de bromo (Br) é relativamente fraca.

Solubilidade em água: quase insolúvel em água, consistente com as propriedades típicas dos brometos de alquila de cadeia longa, devido à cadeia de carbono excessivamente longa, tornando as moléculas de água difíceis de superar seu efeito hidrofóbico.

Segurança e toxicidade

Mesquinhez: Irrita a pele (H315), os olhos (H319) e o trato respiratório (H335) e deve ser operado em área bem-ventilada e com uso de equipamento de proteção.

Condições de armazenamento: Deve ser lacrado e armazenado em local fresco e seco, longe de fontes de fogo e oxidantes fortes para evitar decomposição ou combustão.

Estrutura química e reatividade

Fórmula molecular: C₁₆H₃₃Br, composto por um grupo alquil de cadeia- linear de 16 átomos de carbono e um átomo terminal de bromo.

Local de reação: O átomo de bromo atua como um grupo de saída e pode participar de reações de substituição nucleofílica (como reagir com álcool sódico, aminas para formar éteres ou derivados de amina); o carbono - (o carbono adjacente ao bromo) pode ser ativado devido ao efeito de indução, mas a estabilidade do grupo alquila de cadeia-longa é maior e a reatividade é menor do que a dos alcanos bromados de cadeia-curta.

Estabilidade: Estável à temperatura ambiente, mas evite oxidantes fortes (como permanganato de potássio, ácido nítrico concentrado) para evitar que o átomo de bromo seja oxidado em bromato ou cause quebra da cadeia de carbono.

Índice de refração e propriedades ópticas

O índice de refração (n²⁰/D) é 1,461. Este valor reflete o arranjo das cadeias de carbono e os efeitos eletrônicos dos átomos de bromo na molécula e é valioso para identificação de pureza e análise estrutural.

Propriedades termodinâmicas

Entalpia de fusão (ΔvapH): Os dados parciais são 71,90 kJ/mol (valor de cálculo de Joback), refletindo a energia necessária para quebrar as forças intermoleculares (forças de van der Waals) durante a fusão.

Propriedades críticas: a temperatura e a pressão críticas não foram determinadas, mas a temperatura crítica dos alcanos de{0}cadeia longa geralmente é alta e requer condições de-alta pressão para se liquefazer.

Geral,1-Bromohexadecanocombina propriedades físicas estáveis ​​e reatividade moderada, tornando-o um intermediário altamente prático em síntese orgânica. Seu baixo ponto de fusão e boa liquidez à temperatura ambiente permitem uma operação conveniente na produção industrial e na preparação em laboratório. Como um típico halogeneto de alquila de cadeia longa, serve como matéria-prima essencial para a preparação de surfactantes, catalisadores de transferência de fase e vários derivados orgânicos. Com estabilidade química confiável e características de fácil processamento, continua a desempenhar um papel essencial na síntese química fina, modificação de materiais e produção química diária.

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