N-Bromsuccinimid

Strukturformel
	Strukturformel von N-Bromsuccinimid
Allgemeines
Name	N-Bromsuccinimid
Andere Namen	NBS; N-Brombutanimid; 1-Brom-2,5-pyrrolidindion; N-Brombernsteinsäureimid;
Summenformel	C4H4BrNO2
Kurzbeschreibung	farblose, orthorhombische Kristalle<ref name="roempp">Eintrag zu N-Bromsuccinimid. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	204-877-2
ECHA-InfoCard	100.004.435
PubChem	67184
ChemSpider	60528
DrugBank	Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1686: attempt to index field 'wikibase' (a nil value) Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1686: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)
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Eigenschaften
Molare Masse	177,99 g·mol−1
Aggregatzustand	fest<ref name="roempp" />
Dichte	2,10 g·cm−3<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Schmelzpunkt	174–179 °C<ref name="GESTIS" />
Dampfdruck	0,0019 Pa (20 °C)<ref>Registrierungsdossier zu Vorlage:Linktext-Check (Abschnitt Vapour pressure) bei der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA)Vorlage:Abrufdatum</ref>
Löslichkeit	wenig in Wasser (14,8 g·l−1 bei 20 °C)<ref name="GESTIS" />; schlecht in Diethylether, Benzol und Tetrachlorkohlenstoff<ref name="roempp" />; löslich in Aceton und Essigsäureethylester,<ref name="roempp" /> Tetrahydrofuran, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid und Acetonitril<ref name="eEROS">e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 1999–2023, John Wiley and Sons, Inc., Eintrag für N-Bromosuccinimide, abgerufen am 8. Oktober 2014.</ref>;
Sicherheitshinweise
H- und P-Sätze	H: 272‐290‐315‐317‐319‐341‐400
	P: 210‐280‐302+352‐333+313‐337+313‐371+380+375<ref name="GESTIS" />
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	−335,9 kJ/mol<ref name="CRC90_5_25">David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, S. 5-25.</ref>
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

N-Bromsuccinimid, meist kurz als NBS bezeichnet, ist das am Stickstoff bromierte Imid der Bernsteinsäure.

Gewinnung und Darstellung

NBS kann durch Bromierung von Succinimid mit elementarem Brom in Gegenwart von einem Natronlauge/Eis Gemisch hergestellt werden. Die Ausbeute beträgt dabei bis zu 81 %.<ref>Organikum. 24. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2015, ISBN 978-3-527-33968-6, S. 756. </ref>

Eigenschaften

N-Bromsuccinimid ist ein weißes, kristallines Pulver, das schwach bromartig riecht.<ref name="eEROS">e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 1999–2023, John Wiley and Sons, Inc., Eintrag für N-Bromosuccinimide, abgerufen am 8. Oktober 2014.</ref> Es ist in Wasser wenig, aber in den meisten organischen Lösungsmitteln gut löslich.

Löslichkeit von NBS bei 25 °C<ref name="Hosoya">Masahiro Hosoya; Kenichi Ishibashi; Takafumi Ohara; Atsunori Mori; Kentaro Okano: *Catalytic Activity of Triphenylphosphine for Electrophilic Aromatic Bromination Using N-Bromosuccinimide and Process Safety Evaluation* in Org. Process Res. Dev. 28 (2024) 3903–3912, supporting information, doi:10.1021/acs.oprd.4c00307.</ref>
Lösungsmittel	Löslichkeit (in Ma%)
Dichlormethan	2
Ethylacetat	3
N,N-Dimethylformamid	>30
Acetonitril	16
Methylethylketon	6
Tetrahydrofuran	9
2-Methyltetrahydrofuran	3

Einige Lösungsmittel, wie Tetrahydrofuran, N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid, N,N-Dimethylpropionamid, N-Methyl-2-pyrrolidon und Ethylacetat sind gegenüber NBS nicht inert und gehen bei erhöhter Temperatur exotherme Reaktionen ein.<ref name="Shimizu">Sumio Shimizu, Yoshiaki Imamura, Tatsuo Ueki: Incompatibilities between N‑Bromosuccinimide and Solvents. In: Org. Process Res. Dev. Band 18, 2014, S. 354–358, doi:10.1021/op400360k.</ref><ref name="Goncalves">Elsa M. Gonçalves,* Nuno Lousa Pereira, Filipe Estanislau, Pedro Serra Carvalho: Hazards of a N‑Bromosuccinimide Solution in N,N–Dimethylformamide. In: Org. Process Res. Dev. Band 27, 2023, S. 1975–1983, doi:10.1021/acs.oprd.3c00104.</ref> Mit 2-Methyltetrahydrofuran kann schon bei Temperaturen kurz oberhalb von Raumtemperatur eine Zersetzungsreaktion anlaufen.<ref name="Zhang" /> NBS ist nicht stabil und sollte unter Lichtausschluss bei 2–8 °C gelagert werden. Bei starker mechanischer und/oder thermischer Beanspruchung kann NBS explosionsartig in Brom und nitrose Gase zerfallen. Eine DSC-Messung zeigt ab 252 °C eine stark exotherme Zersetzungsreaktion mit einer Wärmetönung von −393 kJ·kg⁻¹ bzw. −70 kJ·mol⁻¹.<ref name="Zhang">Mingxing Guan; Yingtao Tian; Jibin Zhao; Xingxian Gu; Xigui Jiang; Xufan Wang; Yongbo Zhang; Xingmin Zhang: Safe Scale-Up of an N-Bromosuccinimide Involved Bromination Reaction in Org. Process Res. Dev. 25 (2021) 1375–1382, doi:10.1021/acs.oprd.1c00074.</ref>

Aufgrund der relativ zum Brom höheren Elektronegativität des Stickstoffs, noch verstärkt durch die beiden nebenstehenden Carbonylgruppen, ist die N–Br-Bindung polarisiert. Dabei ist das Brom Träger einer partiell positiven Ladung und kann leicht abgespalten werden. Daher wird NBS in der organischen Chemie vielseitig verwendet.

Verwendung

In der Fachliteratur werden im Wesentlichen drei Anwendungen beschrieben:

Regioselektive Bromierung

NBS reagiert im Licht mit allylischen und benzylischen Protonen unter Substitution. Diese Reaktion ist als Wohl-Ziegler-Reaktion bekannt. Elementares Brom reagiert hingegen unter Addition mit den zugehörigen Alkenen oder unter Kernsubstitution mit den Aromaten.

Oxidation

NBS in wässrigem Dioxan ist ein außerordentlich selektives Oxidationsmittel. Im Gegensatz zu Reagenzien wie dem Cornforth-Reagenz (PDC) und Pyridiniumchlorochromat (PCC) werden sekundäre Alkohole bevorzugt vor primären Alkoholen in sehr guten Ausbeuten oxidiert.

Bromhydrin-Bildung

Alkene reagieren in wässrigem Dimethylsulfoxid (DMSO) mit NBS unter Bildung von Bromhydrinen. Diese sind wichtige Edukte für die Bildung von Epoxiden. In wasserfreiem DMSO erhält man hingegen Bromketone. Aus Enolethern entstehen α-Bromcarbonsäureester, die Edukte für die wichtige Reformatzki-Reaktion sein können.

In der Literatur werden zahlreiche andere Verwendungen beschrieben.

Literatur

S. C. Virgil: Übersicht. In: Leo A. Paquette (Hrsg.): Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. Band 1: A - Bru. Wiley, New York 1995, S. 768.
V. Canibano u. a.: Mild Regioselective Halogenation of Activated Pyridines with N-Bromosuccinimide. In: Synthesis. Nr. 14, 2001, S. 2175. doi:10.1055/s-2001-18070.
Übersicht: Jeffrey B. Arterburn: Selective oxidation of secondary alcohols. In: Tetrahedron. Band 57, Nr. 49, Dezember 2001, S. 9765–9788, doi:10.1016/S0040-4020(01)01009-2.
A. Kamal, G. Chouhan: Mild and efficient chemoselective protection of aldehydes as dithioacetals employing Nbromosuccinimide. In: Synlett. Nr. 3, 2002, S. 474. doi:10.1055/s-2002-20469.
Louis Frederick Fieser, Mary Fieser: Reagents for Organic Synthesis. Band 12, New York 1986, ISBN 0-471-83469-6, S. 79.

Einzelnachweise

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