1,3-Dibrom-5,5-dimethylhydantoin

Strukturformel
Allgemeines
Name	1,3-Dibrom-5,5-dimethylhydantoin
Andere Namen	1,3-Dibromo-5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dione; Dibromdimethylhydantoin; DBH; DBDMH; Dibromantin;
Summenformel	C5H6Br2N2O2
Kurzbeschreibung	weißes Pulver oder Kristalle[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	201-030-9
ECHA-InfoCard	100.000.938
PubChem	6479
ChemSpider	6234
Wikidata	Q2078816
Eigenschaften
Molare Masse	285,92 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	2,183 g/cm3[2]
Schmelzpunkt	197–199 °C[1]
Löslichkeit	gering löslich in Aceton, THF und 1,4-Dioxan[1]
Sicherheitshinweise
H- und P-Sätze	H: 272‐301‐314‐317‐410
	P: 210‐220‐280‐301+330+331+310‐305+351+338‐370+378[3]
	Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

1,3-Dibrom-5,5-dimethylhydantoin (kurz DBDMH) ist eine heterocyclische organische Verbindung, die in der organischen Synthese als Bromierungsreagenz eingesetzt wird.

Gewinnung und Darstellung

Die Herstellung von 1,3-Dibrom-5,5-dimethylhydantoin erfolgt durch die Umsetzung von Brom mit 5,5-Dimethylhydantoin in Gegenwart von Natronlauge. Das Edukt 5,5-Dimethylhydantoin kann sehr einfach aus Kaliumcyanat, Ammoniumcarbonat und Aceton kommerziell synthetisiert werden.[1]

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

1,3-Dibrom-5,5-dimethylhydantoin bildet ein weißes Pulver bzw. weiße Kristalle, die bei 197–199 °C unter Zersetzung schmelzen.[1] Die Verbindung kristallisiert in einem rhombischen Kristallgitter.[4]

Chemische Eigenschaften

1,3-Dibrom-5,5-dimethylhydrandoin ist nicht in allen Lösungsmitteln stabil. So reagiert es mit Dimethylformamid oder Dimethylacetamid stark exotherm mit einer spezifischen Reaktionsenthalpie von −265 kJ·mol⁻¹ bzw. −240 kJ·mol⁻¹.[5] Lösungen in Tetrahydrofuran sind schon bei 20 °C instabil und sollten bei Temperaturen unterhalb von 8 °C eingesetzt werden.[6] In Wasser oder Natronlauge erfolgt eine Hydrolyse zu Dimethylhydantoin und Hypobromiger Säure bzw. Hypobromit.[7][2]

Verwendung

1,3-Dibrom-5,5-dimethylhydrandoin wird in der organischen Synthese als Bromierungsreagenz eingesetzt.[8] Eine häufige Anwendung ist die radikalische Bromierung von benzylischen Aromaten und Heterocyclen. Die einfachste Reaktion wäre hier die Umsetzung von Toluol zu Benzylbromid. Der Vorteil dieser Bromierungsvariante liegt darin, auch säureempfindliche Edukte einsetzen zu können. Eine elektrophile Bromierung von Alkenen ergibt Bromhydrine, die weiter zu den entsprechenden Epoxiden umgesetzt werden können. In Gegenwart von Fluorierungsmitteln wie Fluorwasserstoff, Pyridin-Fluorwasserstoff-Komplex oder Siliziumtetrafluorid erfolgt eine Addition von Brom und Fluor an eine Doppelbindung.[1] Mit Alkinen werden in Gegenwart von Pyridin-Fluorwasserstoff-Komplex (E)-Bromfluoralkene mit einer hohen Stereoselektivität erhalten.[1]

Der Einsatz der Verbindung kann wegen des niedrigeren Preises und des höheren Bromgehaltes als wirtschaftliche Alternative zum N-Bromsuccinimid gesehen werden.[1]

Es wird als Bromlieferant in Bleich- und Desinfektionsmitteln eingesetzt.[8]

Einzelnachweise

e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 1999-2013, John Wiley and Sons, Inc., Eintrag für 1,3-Dibromo-5,5-dimethylhydantoin, abgerufen am 19. Mai 2016.
Technical Evaluation Report 1,3-Dibromo-5,5-dimethylhydantoin (DBDMH) Handling/Processing compiled by ICF International for the USDA National Organic Program, 17. Juli 2012, pdf.
Datenblatt 1,3-Dibromo-5,5-dimethylhydantoin bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 7. Dezember 2017 (PDF).
Kruszynski, R.: Short intermolecular N-Br...O=C contacts in 1,3-dibromo-5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dione in Acta Cryst. C63 (2007) o389–o391, doi:10.1107/S0108270107013868.
Shimizu, S.; Imamura, Y.; Ueki, T.: Incompatibilities between N-Bromosuccinimide and Solvents in Org. Process Res. Dev. 18 (2014) 354–358, doi:10.1021/op400360k.
Gries, J.; Krüger, J.: A Practical Approach to N-(Trifluoracetyl)sulfilimines in Synlett 25 (2014) 1831–1834, doi:10.1055/s-0034-1378328.
Radhakrishnan, K.; Indrasenan, P.: in J. Indian Chem. Soc. 62 (1985) 84–86.
Eintrag zu 1,3-Dibrom-5,5-dimethylhydantoin. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 19. Dezember 2017.

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[eEROS-1] -EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 1999-2013, John Wiley and Sons, Inc., Eintrag für 1,3-Dibromo-5,5-dimethylhydantoin, abgerufen am 19. Mai 2016.

[ICF-2] Technical Evaluation Report 1,3-Dibromo-5,5-dimethylhydantoin (DBDMH) Handling/Processing compiled by ICF International for the USDA National Organic Program, 17. Juli 2012, pdf.

[Sigma-3] Datenblatt 1,3-Dibromo-5,5-dimethylhydantoin bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 7. Dezember 2017 (PDF).

[Kruszynski-4] Kruszynski, R.: Short intermolecular N-Br...O=C contacts in 1,3-dibromo-5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dione in Acta Cryst. C63 (2007) o389–o391, doi:10.1107/S0108270107013868.

[Shimizu-5] Shimizu, S.; Imamura, Y.; Ueki, T.: Incompatibilities between N-Bromosuccinimide and Solvents in Org. Process Res. Dev. 18 (2014) 354–358, doi:10.1021/op400360k.

[Gries-6] Gries, J.; Krüger, J.: A Practical Approach to N-(Trifluoracetyl)sulfilimines in Synlett 25 (2014) 1831–1834, doi:10.1055/s-0034-1378328.

[7] Radhakrishnan, K.; Indrasenan, P.: in J. Indian Chem. Soc. 62 (1985) 84–86.

[Roempp-8] Eintrag zu 1,3-Dibrom-5,5-dimethylhydantoin. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 19. Dezember 2017.