Bromuro de alilo (106-95-6) Propiedades físicas y químicas
Bromuro de alilo
Un reactivo alílico halogenado comúnmente utilizado como intermediario reactivo en la síntesis orgánica industrial y la fabricación de productos químicos especiales.
| Número CAS | 106-95-6 |
| Familia | Halogenuro alílico (alifático halogenado) |
| Forma típica | Líquido incoloro a amarillo claro |
| Grados comunes | BP, EP, JP, Grado reactivo, USP |
El bromuro de alilo es un bromuro alquilo insaturado de bajo peso molecular de la clase alílica. Estructuralmente es un halogenuro alílico con fórmula molecular \( \ce{C3H5Br} \); el patrón de sustitución sitúa un átomo de bromo en el carbono alílico primario de un fragmento propenilo. El sistema π del doble enlace C=C conjugado con la posición bencílica-like (alílica) estabiliza los intermediarios carbocatiónicos y radicales, aumentando la reactividad en rutas de sustitución nucleofílica, adición radicalaria y polimerización en comparación con bromuros primarios saturados. Electrónicamente, el átomo de bromo retira densidad electrónica inductivamente mientras la resonancia alílica deslocaliza la carga positiva en intermediarios; la superficie polar topológica es 0 y el compuesto carece de funcionalidad donadora/aceptora de enlaces de hidrógeno, consistente con baja polaridad y lipofilicidad moderada.
Como hidrocarburo insaturado halogenado, el bromuro de alilo se comporta como un agente alquilante volátil, inflamable y electrófilo. Es ligeramente soluble en agua pero miscible con muchos disolventes orgánicos; la volatilidad y densidad de vapor mayor que el aire hacen que la inhalación sea una vía significativa de exposición. Es químicamente reactivo frente a nucleófilos, oxidantes e iniciadores radicalarios y puede someterse a polimerización exotérmica bajo iniciación. Industrialmente y en prácticas de laboratorio se usa principalmente como intermediario alilante y bloque de construcción química para polímeros, fragancias, productos farmacéuticos y agroquímicos; también se ha usado históricamente como fumigante. Los grados comerciales comunes reportados para esta sustancia incluyen: BP, EP, JP, Grado reactivo, USP.
Propiedades físicas básicas
Densidad
- Valores reportados: \(1.4161\) a \(68\ ^\circ\mathrm{F}\) (USCG, 1999) — más denso que el agua; se hundirá. Valor alternativo: \(1.398\) a \(20\ ^\circ\mathrm{C}/4\ ^\circ\mathrm{C}\).
Cualitativamente, la densidad excede significativamente la del agua, por lo que liberaciones a granel formarán una fase líquida que puede hundirse y acumularse en zonas bajas o alcantarillas; esto influye en las medidas de contención y control de drenaje de derrames.
Punto de fusión
- Valores reportados: \(-182\ ^\circ\mathrm{F}\) (USCG, 1999); \(-119\ ^\circ\mathrm{C}\).
No se proporcionan aquí datos adicionales experimentales sobre conjunto de puntos de fusión más allá de los valores reportados.
Punto de ebullición
- Valores reportados: \(158\ ^\circ\mathrm{F}\) a \(760\ \mathrm{mmHg}\) (USCG, 1999); \(71.3\ ^\circ\mathrm{C}\) a \(760\ \mathrm{mmHg}\).
El punto de ebullición es consistente con un líquido orgánico volátil a temperatura ambiente; la presión de vapor en sistema cerrado y la ventilación adecuada son por tanto relevantes para controles de proceso.
Presión de vapor
- Valor reportado: \(136.0\ \mathrm{mmHg}\).
Esta presión de vapor relativamente alta a temperatura ambiente indica formación sustancial de vapor y potencial para volatilización rápida desde superficies líquidas; los vapores son más pesados que el aire (densidad de vapor reportada 4.17 relativa al aire).
Punto de inflamación
- Valores reportados: \(28\ ^\circ\mathrm{F}\) (USCG, 1999); \(-1\ ^\circ\mathrm{C}\); resumido como \(30\ ^\circ\mathrm{F}\) (\(-1\ ^\circ\mathrm{C}\)).
El bajo punto de inflamación clasifica el material como fácilmente inflamable; los vapores pueden formar mezclas explosivas en aire (ver límites de inflamabilidad abajo).
Propiedades químicas
Solubilidad y comportamiento de fases
- Miscible con alcohol, cloroformo, éter, disulfuro de carbono y tetracloruro de carbono.
- Solubilidad en agua: \(3,835\ \mathrm{mg\,L^{-1}}\) a \(25\ ^\circ\mathrm{C}\).
El bromuro de alilo es ligeramente soluble en agua pero fácilmente solvatado por una amplia gama de medios orgánicos; esto favorece su uso como reactivo en fase orgánica. Dada su volatilidad y densidad de vapor > 1, formará una fase vapor sobre las piscinas y puede acumularse en zonas bajas con poca ventilación.
Reactividad y estabilidad
- La polimerización puede ser provocada por temperaturas elevadas, oxidantes y peróxidos.
- La descomposición produce hidrógeno bromhídrico tóxico y especies relacionadas que contienen bromo cuando se calienta.
- Perfil de reactividad/incompatibilidad: reacciona violentamente con materiales oxidantes y álcalis; pertenece a grupos reactivos que incluyen orgánicos halogenados y compuestos alifáticos insaturados.
El bromuro de alilo es un agente alquilante electrófilo en el carbono alílico y sufre fácilmente sustitución nucleofílica (incluyendo reacciones rápidas tipo SN2 en la posición alílica), adición radicalaria e iniciación de polimerización bajo condiciones apropiadas. Se descompone por calentamiento y puede liberar HBr — los diseños de proceso deben considerar productos de descomposición corrosivos y tóxicos e incluir medidas de inhibición de peroxidación/polimerización durante almacenamiento o destilación.
Datos termodinámicos
Entalpías estándar y capacidad calorífica
No se dispone de valor experimentalmente establecido para esta propiedad en el contexto de datos actual.
Cualitativamente, al igual que otros bromuros alquilo de bajo peso molecular, la combustión y descomposición son exotérmicas y generan productos de combustión corrosivos que contienen bromo; los riesgos de reacciones en cadena térmicas durante destilación o procesamiento reactivo deben mitigarse mediante control de temperatura e inertización.
Parámetros moleculares
Peso molecular y fórmula
- Fórmula molecular: \( \ce{C3H5Br} \).
- Peso molecular: \(120.98\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\) (valor reportado: 120.98).
- Masa exacta/monoisotópica: \(119.95746\).
Identificadores para especificación estructural: SMILES C=CCBr, InChI InChI=1S/C3H5Br/c1-2-3-4/h2H,1,3H2, InChIKey BHELZAPQIKSEDF-UHFFFAOYSA-N.
LogP y polaridad
- Valores reportados XLogP / log Kow: XLogP = 1.8; log Kow = 1.79.
- Superficie polar topológica (TPSA): 0.
- Donadores de enlace hidrógeno: 0; aceptadores de enlace hidrógeno: 0.
La lipofilicidad moderada y ausencia de funcionalidad para enlace de hidrógeno explican la limitada solubilidad acuosa y el potencial moderado para permeabilidad de membrana y absorción dérmica; los límites de exposición ocupacional medidos son correspondientemente bajos.
Características estructurales
El bromuro de alilo contiene un doble enlace C=C terminal adyacente al sustituyente bromometilo (un bromuro alílico). La posición alílica confiere: - Reactividad aumentada hacia nucleófilos (carbocatión/estado de transición estabilizado); - Mayor reactividad en química radicalaria y propensión a sufrir reacciones de adición o polimerización; - Comportamiento alquilante que puede modificar biomoléculas que contienen tioles y centros nucleofílicos en proteínas y ácidos nucleicos.
La combinación de un centro alílico electrófilo y un buen grupo saliente (Br) hace que la molécula sea un reactivo alilante ampliamente usado en síntesis orgánica pero también un potente alquilante biológico.
Identificadores y Sinónimos
Números de Registro y Códigos
- Número CAS: 106-95-6
- Número de la Comunidad Europea (EC): 203-446-6
- Número de transporte UN/NA reportado: UN1099
- UNII: FXQ8X2F74Z
- Otros identificadores de registro aparecen en anotaciones de la fuente (por ejemplo, ChEMBL, DSSTox) y pueden utilizarse para referencia cruzada en procesos de adquisición y regulatorios.
Sinónimos y Nombres Estructurales
Los sinónimos comunes y nombres estructurales reportados incluyen: bromuro de alquilo; 3-bromo-prop-1-eno; 3-Bromopropeno; 3-Bromo-1-propeno; 1-propeno, 3-bromo-; bromuro de 2-propenilo; 1-bromo-2-propeno; CH2=CHCH2Br. Estos sinónimos son ampliamente usados en especificaciones, documentación de adquisición y literatura de seguridad del material.
Aplicaciones Industriales y Comerciales
Usos Representativos y Sectores Industriales
El bromuro de alquilo se utiliza principalmente como intermediario químico en síntesis orgánica y como bloque de construcción para: - Fabricación de polímeros y resinas (incluyendo copolimerización con dióxido de azufre); - Fragancias sintéticas e intermedios en perfumería; - Intermedios farmacéuticos y agroquímicos; - Derivados alílicos especializados usados en transformaciones químicas adicionales.
La exposición ocupacional puede ocurrir en producción química y formulación, así como en industrias donde se realizan reacciones de alilación a escala.
Rol en Síntesis o Formulaciones
Funcionalmente, el bromuro de alquilo actúa como reactivo comercial de alilación para la introducción del grupo alilo en nucleófilos (nucleófilos de oxígeno, nitrógeno, azufre y carbono) y como monómero/intermedio en química de polímeros. Se manipula y formula como reactivo líquido reactivo; el control del proceso típicamente incluye inhibidores para evitar la polimerización descontrolada y estabilizadores para transporte y almacenamiento.
Si un resumen conciso de la aplicación no es suficiente para un caso de uso particular, la selección se basa normalmente en el perfil de reactividad del compuesto descrito arriba (eletrofílico alílico, volatilidad, inflamabilidad).
Resumen de Seguridad y Manipulación
Toxicidad Aguda y Ocupacional
- Métricas de toxicidad aguda y umbrales de exposición reportados: RD50 (irritación respiratoria) = \(257.0\ \mathrm{ppm}\); TLV \(0.1\ \mathrm{ppm}\) con TLV-STEL \(0.2\ \mathrm{ppm}\).
- Ejemplos de datos de toxicidad: LD50 (oral, cobaya) = \(30\ \mathrm{mg/kg}\); LD50 (intraperitoneal, ratón) = \(108\ \mathrm{mg/kg}\); entradas de LC50 (rata, inhalación) reportadas (por ejemplo, \(2020\ \mathrm{ppm}/30\ \mathrm{min}\) en un estudio y otro valor tabulado de \(10{,}000\ \mathrm{mg/kg}\) inhalación rata/30 min).
- Efectos sobre la salud reportados: quemaduras severas en ojos y piel, irritación respiratoria, irritación de membranas mucosas y toxicidad sistémica incluyendo lesiones gastrointestinales y pulmonares. El bromuro de alquilo es un agente alquilante capaz de modificar grupos tiol y ADN; se reportan señales de mutagenicidad para alquilantes alílicos.
Dado el bajo límite de exposición ocupacional y la toxicidad dérmica e inhalatoria establecida, se requieren controles de ingeniería (ventilación localizada), contención del proceso y equipo de protección personal estricto en ambientes de fabricación y manipulación. Las recomendaciones de primeros auxilios en emergencia incluyen irrigación inmediata para exposición ocular o dérmica y atención médica rápida en caso de inhalación o ingestión.
Consideraciones para Almacenamiento y Manipulación
- Condiciones de almacenamiento: Mantener bien cerrado; almacenar en un lugar fresco, seco y bien ventilado, lejos de materiales oxidantes y álcalis. Separar de fuentes de calor y de ignición.
- Incendio/explosión: Líquido y vapor altamente inflamables; límite inferior de inflamabilidad \(4.4\%\) en volumen, límite superior de inflamabilidad \(7.3\%\) en volumen. Temperatura de autoignición reportada \(563\ ^\circ\mathrm{F}\) (\(295\ ^\circ\mathrm{C}\)). Los vapores son más pesados que el aire y pueden desplazarse hacia fuentes de ignición y provocar llama retrocedente.
- Respuesta ante emergencias: En incendios, la combustión libera bromuro de hidrógeno tóxico y especies que contienen bromo. Utilizar agente químico seco, CO2, espuma resistente a alcohol o pulverización de agua para fuegos grandes (enfriamiento de recipientes). Evacuar e aislar el área del derrame; eliminar fuentes de ignición y conectar a tierra el equipo durante transferencia.
- Equipo de protección personal: Guantes resistentes a productos químicos, gafas de protección contra salpicaduras/mascara facial y ropa protectora adecuada; protección respiratoria (SCBA a presión positiva) para concentraciones altas de vapor o respuesta a emergencias.
Para diseño de procesos y adquisición, considerar requerimientos de estabilizadores e inhibición de polimerización para operaciones de almacenamiento y destilación. Para información detallada sobre peligros, transporte y regulatoria, los usuarios deben consultar la Hoja de Datos de Seguridad (SDS) específica del producto y la legislación local.
