アリルブロマイド (106-95-6) の物理的・化学的特性

化学プロファイル

アリルブロマイド

工業用有機合成および特殊化学品製造における反応性中間体として一般的に使用されるハロゲン化アリル試薬。

CAS番号	106-95-6
分類	アリルハライド（ハロゲン化脂肪族化合物）
外観	無色〜淡黄色液体
主な規格等級	BP, EP, JP, 試薬級, USP

主にポリマー、樹脂、特殊香料、医薬品および農薬の製造における反応性中間体として使用される。調達や研究開発の際には純度や安定剤含有量に注意が払われ、取り扱いや品質管理では可燃性、皮膚吸収の可能性、含量および安定剤の検証に重点が置かれる。

アリルブロマイドは、アリル類に属する低分子量の不飽和アルキルブロマイドである。構造的には分子式 \( \ce{C3H5Br} \) のアリルハライドであり、置換パターンとしては、プロペニル基の第一級アリル炭素に臭素原子が位置している。C=C二重結合のπ系がベンジル様（アリル）位置と共役しており、カルボカチオンやラジカル中間体を安定化させるため、飽和第一級ブロマイドと比較して求核置換反応、ラジカル付加反応および重合過程における反応性が向上している。電子的には臭素原子は誘導効果で電子密度を引き抜き、一方でアリル共鳴が中間体の正電荷を非局在化させる。トポロジカル極性表面積は0であり、分子は水素結合の供与体・受容体機能を有さないため、極性は低く、親脂性は中程度である。

ハロゲン化不飽和炭化水素としてのアリルブロマイドは、揮発性、可燃性かつ求電子性のアルキル化剤として振る舞う。水への溶解度は低いが多くの有機溶媒には混和しやすい。揮発性および空気より重い蒸気密度のため、吸入が主要な曝露経路となる。求核試薬、酸化剤、ラジカル開始剤に対して化学的に反応性を示し、開始により発熱性の重合を生じることがある。工業的および実験室での用途は主にポリマー、香料、医薬品、農薬のアリル化中間体および化学的構築ブロックとしてであり、過去には燻蒸剤としても使用されていた。一般的な市販等級にはBP、EP、JP、試薬級、USPが含まれる。

基本的物理特性

密度

報告値：\(68\,^\circ\mathrm{F}\)（約20℃）で \(1.4161\)（USCG, 1999）—水より密度が高く、水に沈む。その他の値：\(20\,^\circ\mathrm{C}/4\,^\circ\mathrm{C}\)で \(1.398\)。

定性的に、水の密度を大きく上回るため、大量流出した場合は液相が沈降して低地や下水路に溜まる可能性があり、漏洩回収や排水管理対策に影響を及ぼす。

融点

報告値：\(-182\,^\circ\mathrm{F}\)（約-119℃）（USCG, 1999）。

ここでは報告された値以外に追加の実験的な融点データは提供されていない。

沸点

報告値：760 mmHgにて \(158\,^\circ\mathrm{F}\)（約71.3℃）（USCG, 1999）。

常温で揮発性の有機液体であることと整合的であり、密閉系での蒸気圧管理と十分な換気がプロセス管理上重要となる。

蒸気圧

報告値：136.0 mmHg。

常温におけるこの比較的高い蒸気圧は、大量の蒸気発生と液面からの急速な揮発の可能性を示し、蒸気は空気より重い（報告蒸気密度は空気に対して4.17）。

引火点

報告値：28\,^\circ\mathrm{F}（約-1℃）（USCG, 1999）、まとめて30\,^\circ\mathrm{F}（-1℃）とも記載。

低い引火点は本物質を容易に可燃性と分類し、蒸気は空気中で爆発性混合物を形成し得る（可燃限界は下記参照）。

化学的特性

溶解性および相挙動

アルコール、クロロホルム、エーテル、二硫化炭素、四塩化炭素に混和可能。
水への溶解度：\(3,835\ \mathrm{mg\,L^{-1}}\)（25\,^\circ\mathrm{C}）。

アリルブロマイドは水にはわずかに溶解するものの、多様な有機媒体によく可溶であるため、有機相試薬としての使用に適している。揮発性と蒸気密度が1より大きいことから、液面上に蒸気相を形成し、換気不良の低地に滞留しやすい。

反応性および安定性

高温、酸化剤、過酸化物により重合する可能性がある。
加熱により分解し、有害な臭化水素および関連臭素含有種を発生させる。
反応性・不適合性プロファイル：酸化剤やアルカリ金属と激しく反応する。反応性群としてはハロゲン化有機化合物および不飽和脂肪族化合物に属する。

アリルブロマイドはアリル炭素の求電子性アルキル化剤であり、求核置換（特にアリル位での高速なSN2反応）、ラジカル付加および重合開始を容易に受ける。加熱時には分解しHBrを放出するため、腐食性・有毒な分解生成物への対策を講じ、保存や蒸留時には過酸化物・重合防止措置を含む設計が必要である。

熱力学データ

標準エンタルピーおよび比熱

本データ内ではこの特性の実験的な確立値は利用できない。

定性的には、他の低分子量アルキルブロマイド同様、燃焼や分解は発熱反応であり、腐食性の臭素含有燃焼生成物を生じる。蒸留や反応処理時の熱暴走リスクは温度管理や不活性化によって低減すべきである。

分子パラメーター

分子量および分子式

分子式：\( \ce{C3H5Br} \)
分子量：120.98 g/mol（報告値：120.98）
正確質量/単一同位体質量：119.95746

構造特定子：SMILES C=CCBr、InChI InChI=1S/C3H5Br/c1-2-3-4/h2H,1,3H2、InChIKey BHELZAPQIKSEDF-UHFFFAOYSA-N。

LogPおよび極性

報告されるXLogP / log Kow：XLogP = 1.8、log Kow = 1.79。
トポロジカル極性表面積（TPSA）：0。
水素結合供与体：0、水素結合受容体：0。

中程度の親脂性と水素結合機能欠如は、水への溶解度の低さおよび膜透過性や皮膚吸収の中程度の可能性を説明し、実測される職業曝露限界もそれに対応して低い。

構造的特徴

アリルブロマイドは末端にC=C二重結合を有し、隣接する臭素置換基（アリルブロマイド）を持つ。アリル位による特徴は以下を含む：

求核剤に対する反応性の増強（安定化されたカルボカチオン／遷移状態）；
ラジカル化学における反応性の増加および付加・重合反応への易反応性；
チオール含有生体分子やタンパク質・核酸の求核中心を修飾するアルキル化活性。

求電子的なアリル中心と良好な脱離基（Br）の組み合わせにより、本分子は有機合成において広く用いられるアリル化試薬であると同時に、強力な生物学的アルキル化剤でもある。

識別子および同義語

登録番号およびコード

CAS番号: 106-95-6
欧州共同体（EC）番号: 203-446-6
報告された国連/北米輸送番号: UN1099
UNII: FXQ8X2F74Z
その他の登録識別子はソース注釈（例：ChEMBL、DSSTox）に記載されており、調達および規制業務でのクロスリファレンスに使用されることがあります。

同義語および構造名

報告されている一般的な同義語および構造名には、アリルブロミド、3-ブロモプロペン-1、3-Bromopropene、3-Bromo-1-propene、1-プロペン-3-ブロモ、2-プロペニルブロマイド、1-Bromo-2-propene、CH2=CHCH2Brなどがあります。これらの同義語は仕様書、調達文書、安全性資料で広く使用されています。

工業的および商業的用途

代表的な用途および産業分野

アリルブロミドは主に有機合成の化学中間体として、また以下の構築ブロックとして使用されています。 - ポリマーおよび樹脂の製造（硫黄酸化物との共重合を含む）； - 合成香料および香粧品中間体； - 医薬品および農薬中間体； - さらなる化学変換に用いられる特殊アリル誘導体。

化学品の製造や調製、アリル化反応が大規模に行われる産業で職業性曝露が発生する可能性があります。

合成または製剤における役割

機能的には、アリルブロミドは求核試薬（酸素、窒素、硫黄、炭素求核種）へのアリル基導入を行う商業的アリル化試薬として、またポリマー化学におけるモノマー／中間体として用いられます。反応性の高い液体試薬として取り扱われ、プロセス管理には無制御重合を防止するための重合抑制剤や、輸送・貯蔵時の安定剤が通常添加されます。

簡潔な用途概要が特定の使用例に不十分な場合、選択は上記の化合物の反応性プロファイル（アリル性求電子剤、揮発性、可燃性）に基づいて行われます。

安全性および取り扱い概要

急性および職業性毒性

報告されている急性毒性の指標および曝露閾値：RD50（呼吸器刺激性）= \(257.0\ \mathrm{ppm}\)；TLV \(0.1\ \mathrm{ppm}\)、TLV-STEL \(0.2\ \mathrm{ppm}\)。
毒性データ例：LD50（経口、モルモット）= \(30\ \mathrm{mg/kg}\)；LD50（腹腔内、マウス）= \(108\ \mathrm{mg/kg}\)；LC50（ラット、吸入）として複数報告あり（例：\(2020\ \mathrm{ppm}/30\ \mathrm{分}\)の試験結果および別表の\(10{,}000\ \mathrm{mg/kg}\)吸入ラット/30分）。
報告されている健康影響：重度の眼および皮膚熱傷、呼吸器刺激、粘膜刺激、及び消化器系および肺損傷を含む全身毒性。アリルブロミドはチオール基やDNAを修飾可能なアルキル化剤であり、アリル性アルキル化剤における変異原性の兆候が報告されています。

低い職業曝露限界および確立された皮膚吸収・吸入毒性に鑑み、製造および取り扱い現場では局所排気装置を含む施設管理、プロセス封じ込め、厳格な個人用保護具の使用が必須です。緊急時の応急処置としては、眼または皮膚曝露時の直ちなる洗浄、および吸入や摂取時の迅速な医療機関受診が推奨されます。

貯蔵および取り扱いの留意点

貯蔵条件：密封し、冷涼乾燥で換気の良い場所に保管すること。酸化剤やアルカリ類からは分離し、熱源や着火源から遠ざけること。
火災・爆発性：高可燃性液体および蒸気。可燃下限濃度は体積比で4.4％、可燃上限濃度は7.3％。自然発火温度は \(563\ ^\circ\mathrm{F}\)（295°C）と報告されています。蒸気は空気より重いため、着火源へ移動し着火逆火を起こす恐れがあります。
緊急対応：火災時には有毒な臭化水素および臭素含有種が発生。消火には乾燥化学薬品、CO2、耐アルコール泡消火剤、または大型火災には水噴霧（容器冷却）を使用。漏洩時は避難および隔離し、移送時は着火源除去と接地措置を行うこと。
個人用保護具：耐化学薬品手袋、飛沫防護ゴーグル／フェイスシールドおよび適切な防護服。高濃度蒸気曝露や緊急対応時には陽圧式SCBA（自給式呼吸用保護具）を着用すること。

プロセス設計および調達にあたっては、貯蔵・蒸留作業における安定剤要求および重合阻害剤の使用について考慮が必要です。詳細な危険性、輸送および規制情報については、製品固有の安全データシート（SDS）および現地法規を参照してください。