简介
2,2',4,4'-四溴联苯醚常温下为白色粉末，化学性质稳定，属于持久性有机污染物；该化合物可作为模型污染物，用来探究Au/TiO₂催化剂在氙灯照射条件下对它的光催化降解效果。
2,2',4,4'-四溴联苯醚的性状
合成
方法一：在室温下，在带冷凝器的烧瓶中加入底物、离子液体催化剂和溴源（氢溴酸/NaBr/AcOH）。密封系统并配备氧气气球。在一定温度下搅拌混合物数小时（通过TLC/GC监测）。在减压下完成反应并去除所有挥发性有机化合物。在室温下搅拌下向混合物中加入水和EtOAc。用水（10mL×2次）洗涤有机层，用Na2SO4干燥。减压下直接除去EtOAc得到标题化合物2,2',4,4'-四溴联苯醚[1]。
方法二：在50 mL三颈烧瓶中，将3 g二苯醚（5）（17.6 mmol）、1.0 g[C4Py]NO3（5.3 mmol）、4.3 g NaBr（42 mmol Br-）、75 mL AcOH一起加入。将混合物在130°C油浴（回流）中用氧气气球搅拌24小时。向混合物中加入4.3g NaBr（42mmol），反应在相同条件下继续。加入200mL EtOAc和100mL H2O以停止反应。用水（20mL×3）洗涤有机层，用MgSO4干燥。减压除去EtOAc得到标题化合物2,2',4,4'-四溴联苯醚[1]。
方法三：将3,3′，4,4′-四溴二苯基碘鎓氯化物（0.79 mmol）和2,4-二溴-3-氟苯酚（1.58 mmol）稀释在15 mL二甲基甲酰胺中。向混合物中加入氢氧化钠（0.03 g，0.8 mmol）。搅拌混合物。将混合物回流过夜。反应完成后，用硅胶快速柱过滤混合物。用正己烷洗涤混合物，以去除残留的DMF和无机杂质。用硅胶和正己烷快速柱色谱法纯化残渣得到标题化合物2,2',4,4'-四溴联苯醚[2]。
用途
2,2',4,4'-四溴联苯醚作为目标污染物，用来考察Au/TiO₂催化剂在氙灯照射条件下对它的光催化降解性能。例如：在氩气气氛下进行所有反应。将1µmol2,2',4,4'-四溴联苯醚溶解在pyrex容器中的9ml异丙醇中。向混合物中加入1ml 0.1 M KOH异丙醇溶液和50mg 3 wt%Au/TiO2。用氩气吹扫容器20分钟以去除氧气，并在照射过程中用氩气使反应体系饱和。在有或没有氙灯照射的反应过程中，用磁力搅拌器搅拌悬浮液。在任何一种情况下，温度范围都应保持在298至343 K之间。以给定的照射时间间隔收集悬浮液（1ml），并以10000rpm离心10分钟，以去除Au/TiO2颗粒[3]。
参考文献
[1] Wang, Jian; et al. Sustainable Aerobic Bromination with Controllable Chemoselectivity. ACS Omega (2024), 9(1), 486-493.
[2] Klosener, Johannes; et al. Innovative application of fluoro tagging to trace airborne particulate and gas-phase polybrominated diphenyl ether exposures. Chemical Research in Toxicology (2009), 22(1), 179-186.
[3] Wang, Yuanyuan; et al. Catalytic hydrodehalogenation over supported gold: Electron transfer versus hydride transfer. Applied Catalysis, B: Environmental (2018), 231, 262-268.