乙炔基溴化镁的合成和用途

简介

乙炔基溴化镁电导率高、环境稳定性好、掺杂过程简单，在导电织物、电容器、生物传感器及吸波材料等方面都有着广泛的应用，必将成为多学交叉研究领域的新宠，有广阔的应用前景和研究价值[1]。

图1 乙炔基溴化镁的结构式。

合成

图2 乙炔基溴化镁的合成路线[2]。

方法一：用氩气吹扫烧瓶，并在25℃下将40mL四氢呋喃（以下有时称为THF）置于其中。在该烧瓶中，放置36.7 mL（36.7 mmol）单独制备的1 mol/L乙基溴化镁THF溶液，并将温度升至50°C。将给定量的乙炔气在50至55°C的温度下鼓泡到溶液中3小时，然后停止鼓泡。氩气在相同温度下鼓入反应混合物30分钟，以从系统中排出过量的乙炔气体，从而得到标题化合物乙炔基溴化镁。合成路线如图2所示。

方法二：整个过程在氮气下进行。在保持回流的无水THF（10.0mL）中向Mg颗粒（3.7g，152.2mmol）的悬浮液中加入纯EtBr（2.0mL）以开始形成格氏试剂。将剩余的溴化物滴加到THF溶液中（约45分钟）（8.9mL EtBr在80mL THF中；添加的EtBr总量：15.9g，145.9mmol）。然后使混合物再回流20分钟。冷却后，将由此获得的EtMgBr溶液在氮气下转移到滴液漏斗中，并在室温下滴加到乙炔在无水THF（200mL）中的饱和溶液中，同时保持乙炔通过混合物的恒定流量（约2h）。在室温下再搅拌1.5小时后，得到标题化合物乙炔基溴化镁。合成路线如图2所示。

图3 乙炔基溴化镁的合成路线[3]。

在装有回流冷凝管(接干燥管)、磁力搅拌器、恒压滴液漏斗的250m L四口烧瓶中加入2.88g(0.12mol)的镁屑和10m L的无水乙醚(使镁屑完全浸没在乙醚中)。将7.5m L(0.1mol)溴乙烷溶解于 25m L的无水乙醚，加入恒压滴液漏斗中，在反应之前，向四口烧瓶中滴入几滴溴乙烷与乙醚的混合液，然后加入1～2 粒碘粒，待碘色完全退去，向四口烧瓶中缓慢滴加溴乙烷与乙醚的混合液，控制滴加速度，保证回流即可。将溴乙烷滴加完毕后，在油浴加热下继续回流反应 45min，温度控制在45～55℃之间。用冰水浴将制得的乙基溴化镁冷却，备用。将 10.6m L(0.1mol)正戊醛溶解于 30m L 无水乙醚中，加入恒压滴液漏斗，缓慢滴加至冷却的格氏试剂中。滴加完毕后，撤去冰水浴，换上油浴继续在搅拌的条件下加热回流反应 30min。反应完毕后，撤去油浴，冷却至室温。得到标题化合物乙炔基溴化镁。合成路线如图3所示。

香料配比

在调配食用香蕉香精时，使用了乙炔基溴化镁，与不使用乙炔基溴化镁的香蕉香精对比，发现使乙炔基溴化镁的香蕉香精香气透发、圆润，整体香气协调，配方如下：乙酸乙酯0.16g、乙酸丁酯0.08g、乙酸异戊酯 10.31g、丁酸乙酯0.12g、丁酸异戊酯1.05g、异戊醇 0.09g、3-庚醇0.08g、丁香油 0.09g、香兰素 0.32g、蒸馏水40.00g、95%乙醇溶液 47.70g[4]。

用途

利用乙炔基溴化镁优良的导电性、电化学可逆性的优点，可用来开发制备电极材料，实验表明，经300次充放电循环后电极材料的导电效率无明显下降，乙炔基溴化镁表现出极大的商业应用潜力[5]。在制作超级电容器的应用中，乙炔基溴化镁也表现出极大的的应用潜能，掺杂后聚吡咯的电导率可达100 S/m2，与传统电容器相比，在高频区的特性有明显改善。另外，乙炔基溴化镁具有良好的生物相容性和对生物分子的高度选择透过性，研究表明，利用乙炔基溴化镁和掺杂纳米材料的传感器对于葡萄糖浓度具有稳定的线性响应[6]。

参考文献

[1] K.-L. Yu, C. Gao, B. Liu, S. Kumar, Preparation of pyridopyrimidinone compounds as SOS1 inhibitors and their use in the treatment of cancers, Acerand Therapeutics USA Limited, USA . 2022, p. 126pp.

[2] W. Zhu, H. Zou, W. Mai, D. Zhu, X. Chen, T. Wang, T. Sun, Z. Li, Ubiquitin-specific proteinase 1 (USP1) inhibitor, Hainan Sparkle Therapeutics Co., Ltd., Peop. Rep. China . 2022, p. 133pp.

[3] J. Kim, D. Kang, Bioorthogonal reaction suitable for click/unclick applications, Dana-Farber Cancer Institute, Inc., USA . 2022, p. 445pp.

[4] C.E. Stieger, C.P.R. Hackenberger, M.-A. Kasper, P. Ochtrop, Thiol-conjugation with unsaturated phosphorus(v) compounds, Forschungsverbund Berlin e.V., Germany . 2022, p. 480pp.

[5] Y. Su, X. Mao, X. Chen, G. Dai, W. Yu, Polycyclic derivatives GLP-1 modulators and their preparation, pharmaceutical compositions and use in the treatment of metabolic diseases, Shanghai Hansoh Biomedical Co., Ltd., Peop. Rep. China; Jiangsu Hansoh Pharmaceutical Group Co., Ltd. . 2022, p. 349pp.

[6] S.-P. Yuan, Q. Bao, T.-J. Sun, J.-Q. Zhao, Z.-H. Wang, Y. You, Y.-P. Zhang, M.-Q. Zhou, W.-C. Yuan, Catalytic Enantioselective α-Allylation of Deconjugated Butenolides with Aza-π-allylpalladium 1,4-Dipoles: Access to Optically Pure 2-Piperidones Bearing an All-Carbon Quaternary Stereocenter, Org. Lett. 24(45) (2022) 8348-8353.