1,3-二溴-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮的应用研究

1,3-二溴-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮又称二溴异氰尿酸(DBI)，是一种高效、温和的溴化试剂，兼具强氧化性与杀菌消毒能力，在有机合成与水处理领域应用广泛。1,3-二溴-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮一般为白色至浅棕色结晶固体，微溶于水，溶于极性有机溶剂，干燥状态下稳定，遇水缓慢分解释放次溴酸，具有强氧化性。

应用研究

1、萘四甲酰亚二胺(NDI)作为N型半导体常用于有机场效应晶体管(OFET),但因其平面刚性大,在良性溶剂中的溶解度差,限制了其在半导体器件中的应用。为解决这一问题,廖才圆等人采用萘四甲酸酐(NDA)为原料,通过与1,3-二溴-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮反应得到2,6-二溴-1,4,5,8-萘四甲酸二酐(DBrNDA)。然后在其上引入烷基侧链(—C10,-C6NHBoc),合成了2种不同侧链末端的小分子。其中，化合物DBrNDA的合成：称取NDA(2.68g,10.00mmol)和1,3-二溴-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮(6.89g,24.00mmol)加入到三颈烧瓶中，向其中加入浓硫酸100mL，在135°C回流反应48h。反应结束后，冷却沉淀。抽滤得到固体产物，用水、甲醇和乙醇依次冲洗。真空干燥24h得到浅黄色固体4.02g,产率为94%。¹H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:8.78(s,2H)。¹³C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:158.5,157.0,138.0, 129.9,127.9,124.8,123.9[1]。

2、羧酸是一类重要的有机化合物，在自然界中广泛存在。烷基羧酸自由基脱羧反应已经得到了长足的发展，主要分为两种方式:一是直接氧化脱羧，二是将羧酸制备成为活性酯通过还原脱羧。不涉及电子转移的中性脱羧反应的例子却不多。李毅主要利用DBI(1,3-二溴-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮)试剂为溴源，质量分数40％的浓氢溴酸水溶液作为质子酸催化剂(20mol％)，成功发展了质子酸催化的羧酸脱羧溴代反应，以较好的收率实现了一系列溴代化合物的合成。这一绿色温和的脱羧溴代反应，相比之前的方法，是不涉及电子转移的中性脱羧溴代反应，不仅适用脂肪羧酸，还适用于芳香羧酸[2]。

3、谭新强在银催化烷基羧酸脱羧溴代反应研究中，对传统的Hunsdiecker反应进行改进，首次实现了银催化的脱羧溴代反应。以Ag(Phen)2OTf为催化剂，1,3-二溴-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮同时作为氧化剂和溴源，顺利实现了烷基羧酸的脱羧溴代反应。反应的官能团兼容性好，底物普适性广，催化剂用量低，具有较好的应用前景。在反应机理的探讨中，通过自由基探针实验，以及对反应立体化学的考察，认为该反应是通过烷基自由基中间体进行的，并由此提出了二价银促进的溴原子转移机理[3]。

参考文献

[1] 廖才圆,黄帅,周启鑫,等. 具有良好溶解性的聚萘四甲酰亚二胺有机半导体[J]. 高分子材料科学与工程,2025,41(8):127-137. DOI:10.16865/j.cnki.1000-7555.2025.0153.

[2] 李毅. 质子酸催化的脱羧溴代反应研究[D]. 中国科学院大学,2021.

[3] 谭新强. 芳基自由基氟代、银催化脱羧溴代和三氟甲基化反应研究[D]. 中国科学院大学,2018.