概述
金剛烷又名三環(huán)[3.3.1.13.7]癸烷，是一種由10個(gè)碳原子和16個(gè)氫原子構(gòu)成的具有獨(dú)特物理和化學(xué)性質(zhì)的籠狀烴，其1，3，5，7位4個(gè)橋頭氫原子更容易發(fā)生取代，氧化，烷基化等反應(yīng)，其潛在的衍生物種類及數(shù)量遠(yuǎn)超過(guò)苯衍生物，由此，金剛烷分子的可設(shè)計(jì)性很強(qiáng)，這使得其在醫(yī)藥，功能高分子，潤(rùn)滑劑，表面活性劑，催化劑，照相材料等方面具有廣泛的用途，被譽(yù)為"新一代精細(xì)化學(xué)品原料"[1-2]。2-溴代金剛烷是一種發(fā)生單溴取代的金剛烷衍生物，也被稱作溴代金剛烷，分子式為C10H15Br，分子量位215.13，常溫下性狀為白色結(jié)晶粉末。
制備方法
常溫常壓下，在反應(yīng)釜中同時(shí)加入碘、金剛烷和溴，在金剛烷、碘和溴的上部加一層濃硫酸阻斷溴揮發(fā)，按重量比計(jì)，溴：金剛烷≥1.2，碘：金剛烷≥0.012，反應(yīng)完成后得到2-溴代金剛烷，隨后分離并純化即可。該方法反應(yīng)周期短，大大縮短了反應(yīng)所需時(shí)間，減少了溴用量，節(jié)約了成本[3]。
應(yīng)用
有機(jī)合成領(lǐng)域，當(dāng)噻吩與1-溴代金剛烷發(fā)生烷基化反應(yīng)可以形成2-(1-金剛烷基)噻吩和3-(1-金剛?；?噻吩的可分離混合物。使用2-溴代金剛烷為原料則可形成2-(2-金剛烷基)噻吩和3-(2-金剛?；?噻吩的類似混合物。該方法為制備相應(yīng)的烷基金剛烷類化合物提供了新的方向[4]。
聚合材料領(lǐng)域則公開了一種新型金剛烷衍生物，具體地，天然產(chǎn)物植物單寧與1,3-二溴金剛烷或2-溴代金剛烷反應(yīng)生成金剛烷衍生物。此金剛烷衍生物含有多酚羥基結(jié)構(gòu)，作為固化劑可提高聚合物交聯(lián)度從而提高聚合物的機(jī)械強(qiáng)度，另外聚合物具有可生物降解性[5]。
有關(guān)研究
通過(guò)1H-NMR和X射線衍射研究了2-溴代金剛烷的相變。X射線實(shí)驗(yàn)表明，在高溫階段，物質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)是面心立方結(jié)構(gòu)，在一個(gè)晶胞中有四個(gè)分子。自旋晶格弛豫時(shí)間T1、線寬和二階矩在加熱278 K時(shí)顯示出不連續(xù)的變化。從T1的溫度依賴性獲得的活化能在高溫和低溫階段分別為13.1(5)和13.7(3)kJ/mole[6]。
參考文獻(xiàn)
[1]蔡璐.新型金剛烷藥物中間體的合成[D].廣東工業(yè)大學(xué),2011.DOI:10.7666/d.Y2304661.
[2]孔黎春.金剛烷二取代衍生物的合成及應(yīng)用開發(fā)研究[D].蘇州大學(xué),2006.DOI:10.7666/d.y1188675.
[3]龐明.溴代金剛烷的制備方法:CN200810233614.9[P].
[4]W. Hoek,J. Strating,et,al. The synthesis of 1- and 2-alkyladamantanes DOI: 10.1002/recl.19660851009.
[5]陳平.一種金剛烷衍生物:CN201510205344.0[P].
[6] Shimoikeda Y , Machida M .1H-NMR study of phase transition in
2-bromoadamantane[J].Journal of the Korean Physical Society, 1999, 35.