介绍
3,5-二硝基溴苯（又称1-溴-3,5-二硝基苯，分子式C₆H₃BrN₂O₄）常温下为米色至淡黄色结晶性固体，易溶于二氯甲烷、氯仿、丙酮、甲苯等有机溶剂，微溶于乙醇，几乎不溶于水；其分子中两个强吸电子硝基显著活化了对位溴原子，使其易发生亲核取代反应，硝基可被还原为氨基，同时作为硝基芳香化合物具有一定的爆炸性和毒性。
图一 3,5-二硝基溴苯
合成
将1,3-二硝基苯（25 g，149 mmol）溶于硫酸（44.5 mL，835 mmol）中，加入N-溴代琥珀酰亚胺（NBS，31.8 g，178 mmol）。混合物在60℃下搅拌反应2天。反应冷却至室温后，将混合物倒入冰水中，析出沉淀。过滤收集产物，用水和正己烷洗涤，得到35.1 g（142 mmol，产率96%）3,5-二硝基溴苯。该反应为芳香亲电取代溴化反应，硫酸作为强酸性溶剂和催化剂，使 NBS 解离出溴正离子（Br⁺）作为亲电试剂。1,3 - 二硝基苯的两个硝基均为强吸电子间位定位基，因此溴化反应具有高度区域选择性，仅发生在两个硝基的共同间位（5 位），单一生成3,5-二硝基溴苯。反应条件温和（60℃），产率高达 96%[1]。
图二 3,5-二硝基溴苯的合成
将25 g（149 mmol）1,3-二硝基苯加入反应容器中，缓慢倒入44.5 mL（835 mmol）浓硫酸并搅拌至完全溶解，随后分批加入31.8 g（178 mmol）N-溴代琥珀酰亚胺（NBS），加毕后将反应体系升温至60℃，密闭搅拌反应48小时；反应结束后冷却至室温，将反应液缓慢倒入盛有足量碎冰的烧杯中，搅拌下析出米色固体沉淀，抽滤收集产物，依次用大量去离子水洗涤至滤液呈中性，再用正己烷洗涤除去残留有机杂质，抽干后得到35.1 g（142 mmol）3,5-二硝基溴苯，产率96%。该反应以浓硫酸为溶剂兼催化剂，利用1,3-二硝基苯上两个强吸电子硝基的间位定位效应，实现了高度区域选择性的芳香亲电溴化反应，无邻对位副产物生成。以 98% 浓硫酸为溶剂，室温下反应 4 小时即可完成，产率 79%[2]。
图三 3,5-二硝基溴苯的合成2
参考文献
[1]Current Patent Assignee: MERCK SHARP DOHME - WO2011/75560, 2011, A1
[2] DE ALMEIDA L S, ESTEVES P M, DE MATTOS M C S. Superelectrophilic bromination of deactivated aromatic rings with tribromoisocyanuric acid-an experimental and DFT study[J]. Tetrahedron Letters, 2009, 50: 3001-3004. https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2009.02.010.