Brometo de alquila (106-95-6) Propriedades Físicas e Químicas
Brometo de alquila
Um reagente halogenado alílico comumente usado como intermediário reativo na síntese orgânica industrial e na fabricação de produtos químicos especiais.
| Número CAS | 106-95-6 |
| Família | Haleto alílico (alifático halogenado) |
| Forma Típica | Líquido incolor a amarelo claro |
| Graus Comerciais Comuns | BP, EP, JP, Grau Reagente, USP |
Brometo de alquila é um brometo alquílico insaturado de baixo peso molecular da classe alílica. Estruturalmente, trata-se de um haleto alílico com fórmula molecular \( \ce{C3H5Br} \); o padrão substituinte posiciona um átomo de bromo no carbono alílico primário de um fragmento propenil. O sistema π da dupla ligação C=C conjugada com a posição benzílica-like (alílica) estabiliza intermediários carbocátions e radicais, realçando a reatividade em substituições nucleofílicas, adições de radicais e vias de polimerização quando comparado com brometos primários saturados. Eletronicamente, o átomo de bromo retira densidade eletrônica por efeito indutivo enquanto a ressonância alílica delocaliza carga positiva em intermediários; a superfície polar topológica é 0 e o composto não possui funcionalidade doadora/aceitadora de ligações de hidrogênio, consistente com baixa polaridade e lipofilicidade moderada.
Como hidrocarboneto insaturado halogenado, o brometo de alquila comporta-se como um agente alquilante volátil, inflamável e eletrofílico. É ligeiramente solúvel em água, mas miscível com muitos solventes orgânicos; volatilidade e densidade do vapor maior que a do ar fazem da inalação uma via significativa de exposição. É quimicamente reativo frente a nucleófilos, agentes oxidantes e iniciadores radicais, podendo sofrer polimerização exotérmica sob iniciação. Industrialmente e em práticas laboratoriais, é usado principalmente como intermediário alilante e bloco construtor químico para polímeros, fragrâncias, fármacos e agroquímicos; historicamente também foi usado como fumigante. Os graus comerciais comuns reportados para essa substância incluem: BP, EP, JP, Grau Reagente, USP.
Propriedades Físicas Básicas
Densidade
- Valores reportados: \(1,4161\) a \(68\ ^\circ\mathrm{F}\) (USCG, 1999) — mais denso que a água; afunda. Valor alternativo: \(1,398\) a \(20\ ^\circ\mathrm{C}/4\ ^\circ\mathrm{C}\).
Qualitativamente, a densidade excede significativamente a da água, de modo que vazamentos em grande volume formarão uma fase líquida que pode afundar e se acumular em áreas baixas ou redes de esgoto; isso influencia as medidas de contenção de derramamentos e controle de drenagem.
Ponto de Fusão
- Valores reportados: \(-182\ ^\circ\mathrm{F}\) (USCG, 1999); \(-119\ ^\circ\mathrm{C}\).
Não são fornecidos outros dados experimentais consolidados para ponto de fusão além dos valores relatados.
Ponto de Ebulição
- Valores reportados: \(158\ ^\circ\mathrm{F}\) a \(760\ \mathrm{mmHg}\) (USCG, 1999); \(71,3\ ^\circ\mathrm{C}\) a \(760\ \mathrm{mmHg}\).
O ponto de ebulição é consistente com um líquido orgânico volátil em temperatura ambiente; pressão de vapor em sistema fechado e ventilação adequada são assim relevantes para controles de processo.
Pressão de Vapor
- Valor reportado: \(136,0\ \mathrm{mmHg}\).
Essa pressão de vapor relativamente alta à temperatura ambiente indica formação substancial de vapor e potencial para volatilização rápida a partir da superfície líquida; vapores são mais pesados que o ar (densidade de vapor reportada 4,17 em relação ao ar).
Ponto de Inflamabilidade
- Valores reportados: \(28\ ^\circ\mathrm{F}\) (USCG, 1999); \(-1\ ^\circ\mathrm{C}\); resumido como \(30\ ^\circ\mathrm{F}\) (\(-1\ ^\circ\mathrm{C}\)).
O ponto de inflamabilidade baixo classifica o material como facilmente inflamável; os vapores podem formar misturas explosivas com ar (ver limites de inflamabilidade abaixo).
Propriedades Químicas
Solubilidade e Comportamento de Fase
- Miscível com álcool, clorofórmio, éter, dissulfeto de carbono e tetracloreto de carbono.
- Solubilidade em água: \(3.835\ \mathrm{mg\,L^{-1}}\) a \(25\ ^\circ\mathrm{C}\).
Brometo de alquila é pouco solúvel em água, mas prontamente solvatado por ampla gama de meios orgânicos; isso suporta seu uso como reagente em fase orgânica. Considerando sua volatilidade e densidade do vapor > 1, formará fase vapor acima de poças, podendo se acumular em áreas baixas e mal ventiladas.
Reatividade e Estabilidade
- A polimerização pode ser causada por temperatura elevada, oxidantes e peróxidos.
- A decomposição produz ácido bromídrico tóxico e espécies contendo bromo relacionadas quando aquecido.
- Perfil de reatividade/incompatibilidade: reage violentamente com materiais oxidantes e álcalis; pertence ao grupo reativo de compostos orgânicos halogenados e compostos alifáticos insaturados.
Brometo de alquila é um agente alquilante eletrofílico no carbono alílico e sofre facilmente substituição nucleofílica (incluindo reações rápidas do tipo SN2 na posição alílica), adição de radicais e iniciação de polimerização sob condições apropriadas. Decompõe-se ao aquecimento, liberando HBr — projetos de processo devem considerar produtos de decomposição corrosivos e tóxicos e incluir medidas de inibição de peroxidação/polimerização durante armazenamento ou destilação.
Dados Termodinâmicos
Entalpias Padrão e Capacidade Calorífica
Não há valor experimentalmente estabelecido para essa propriedade no contexto dos dados atuais.
Qualitativamente, como outros brometos alquila de baixo peso molecular, a combustão e decomposição são exotérmicas e geram produtos corrosivos contendo bromo; riscos de runaway térmico durante destilação ou processamento reativo devem ser mitigados por controle de temperatura e inertização.
Parâmetros Moleculares
Massa Molecular e Fórmula
- Fórmula molecular: \( \ce{C3H5Br} \).
- Massa molecular: \(120,98\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\) (valor reportado: 120,98).
- Massa exata/monoisotópica: \(119,95746\).
Identificadores para especificação estrutural: SMILES C=CCBr, InChI InChI=1S/C3H5Br/c1-2-3-4/h2H,1,3H2, InChIKey BHELZAPQIKSEDF-UHFFFAOYSA-N.
LogP e Polaridade
- XLogP / log Kow reportados: XLogP = 1,8; log Kow = 1,79.
- Área polar topológica (TPSA): 0.
- Doadores de ligação de hidrogênio: 0; aceitadores de ligação de hidrogênio: 0.
Lipofilicidade moderada e ausência de funcionalidade de ligação de hidrogênio explicam a solubilidade limitada em água e potencial moderado para permeabilidade de membrana e absorção dérmica; limites ocupacionais medidos para exposição são, consequentemente, baixos.
Características Estruturais
Brometo de alquila contém uma dupla ligação C=C terminal adjacente ao substituinte bromometila (um brometo alílico). A posição alílica confere: - Reatividade aumentada frente a nucleófilos (carbocátion/estado de transição estabilizado); - Maior reatividade em química radicalar e propensão a sofrer reações de adição ou polimerização; - Comportamento alquilante capaz de modificar biomoléculas contendo grupos tiol e centros nucleofílicos em proteínas e ácidos nucleicos.
A combinação de um centro alílico eletrofílico e um bom grupo deixando (Br) torna a molécula um reagente alilante amplamente utilizado na síntese orgânica, mas também um potente alquilante biológico.
Identificadores e Sinônimos
Números e Códigos de Registro
- Número CAS: 106-95-6
- Número da Comunidade Europeia (EC): 203-446-6
- Número UN/NA para transporte informado: UN1099
- UNII: FXQ8X2F74Z
- Outros identificadores de registro aparecem nas anotações de origem (ex.: ChEMBL, DSSTox) e podem ser usados para referências cruzadas em fluxos de trabalho de aquisição e regulatórios.
Sinônimos e Nomes Estruturais
Sinônimos comuns e nomes estruturais relatados incluem: brometo de alila; 3-bromoprop-1-eno; 3-bromopropeno; 3-bromo-1-propeno; 1-propeno, 3-bromo-; brometo de 2-propenila; 1-bromo-2-propeno; CH2=CHCH2Br. Esses sinônimos são amplamente usados em especificações, documentação de aquisição e literatura de segurança do material.
Aplicações Industriais e Comerciais
Usos Representativos e Setores Industriais
O brometo de alila é usado principalmente como intermediário químico em síntese orgânica e como bloco de construção para: - Fabricação de polímeros e resinas (incluindo copolimerização com dióxido de enxofre); - Fragrâncias sintéticas e intermediários para perfumaria; - Intermediários farmacêuticos e agroquímicos; - Derivados alílicos especiais usados em transformações químicas adicionais.
A exposição ocupacional pode ocorrer na produção química e formulação, bem como em indústrias onde reações de alilação são realizadas em escala.
Papel na Síntese ou Formulações
Funcionalmente, o brometo de alila atua como reagente comercial de alilação para introdução do grupo alila em nucleófilos (oxigênio, nitrogênio, enxofre e nucleófilos de carbono) e como monômero/intermediário em química de polímeros. É manipulado e formulado como reagente líquido reativo; o controle de processo geralmente inclui inibidores para evitar polimerização descontrolada e estabilizantes para transporte e armazenamento.
Se um resumo conciso da aplicação não for suficiente para um caso de uso específico, a seleção é normalmente baseada no perfil de reatividade do composto descrito acima (eletrofílico alílico, volatilidade, inflamabilidade).
Visão Geral de Segurança e Manipulação
Toxicidade Aguda e Ocupacional
- Métricas reportadas de toxicidade aguda e limites de exposição: RD50 (irritação respiratória) = \(257.0\ \mathrm{ppm}\); TLV \(0.1\ \mathrm{ppm}\) com TLV-STEL \(0.2\ \mathrm{ppm}\).
- Exemplos de dados toxicológicos: DL50 (oral, cobaia) = \(30\ \mathrm{mg/kg}\); DL50 (intraperitoneal, camundongo) = \(108\ \mathrm{mg/kg}\); entradas de CL50 (rato, inalação) reportadas (ex.: \(2020\ \mathrm{ppm}/30\ \mathrm{min}\) em um estudo e outro valor tabulado de \(10{,}000\ \mathrm{mg/kg}\) inalação rato/30 min).
- Efeitos à saúde relatados: queimaduras graves nos olhos e pele, irritação respiratória, irritação das mucosas e toxicidade sistêmica incluindo lesões gastrointestinais e pulmonares. O brometo de alila é um agente alquilante capaz de modificar grupos tiol e DNA; sinais de mutagenicidade são relatados para alquiladores alílicos.
Dado o baixo limite de exposição ocupacional e a toxicidade dermal e por inalação estabelecida, controles de engenharia (exaustão local), contenção do processo e equipamentos de proteção individual rigorosos são necessários em ambientes de fabricação e manuseio. Recomendações de primeiros socorros emergenciais incluem irrigação imediata em caso de exposição ocular ou dérmica e atendimento médico rápido para inalação ou ingestão.
Considerações para Armazenamento e Manipulação
- Condições de armazenamento: Manter bem fechado; armazenar em local fresco, seco e bem ventilado, longe de materiais oxidantes e álcalis. Separar de fontes de calor e ignição.
- Incêndio/explosão: Líquido e vapor altamente inflamáveis; limite inferior de inflamabilidade \(4.4\%\) em volume, limite superior de inflamabilidade \(7.3\%\) em volume. Temperatura de autoignição reportada como \(563\ ^\circ\mathrm{F}\) (\(295\ ^\circ\mathrm{C}\)). Vapores são mais pesados que o ar e podem viajar até fontes de ignição e causar retrocesso da chama.
- Resposta a emergências: Em cenários de fogo, a combustão libera hidreto de brometo tóxico e espécies contendo bromo. Usar substâncias químicas secas, CO2, espuma resistente a álcoois ou spray de água para grandes incêndios (resfriamento dos recipientes). Evacuar e isolar a área de derramamento; eliminar fontes de ignição e aterramento de equipamentos durante transferência.
- Equipamento de proteção individual: Luvas resistentes a produtos químicos, óculos de proteção contra respingos/protetor facial e vestimenta de proteção adequada; proteção respiratória (SCBA de pressão positiva) para concentrações elevadas de vapores ou resposta a emergências.
Para desenho de processos e aquisição, considerar requisitos de estabilizantes e inibição de polimerização para operações de armazenamento e destilação. Para informações detalhadas sobre riscos, transporte e regulamentação, os usuários devem consultar a Ficha de Dados de Segurança (FDS) específica do produto e a legislação local.
