Extractie aan alkenen

NBS reageert met alkenen 1 in waterige oplosmiddelen tot broomhydrinen 2. De voorkeurscondities zijn de stapsgewijze toevoeging van NBS aan een oplossing van het alkeen in 50% waterig DMSO, DME, THF, of tert-butanol bij 0 °C. Vorming van een broomion en onmiddellijke aanval door water geeft sterke Markovnikov-additie en anti stereochemische selectiviteit.

Zijreacties zijn onder andere de vorming van α-broomoketonen en dibroomverbindingen. Deze kunnen worden geminimaliseerd door gebruik te maken van vers geherkristalliseerd NBS.

Met toevoeging van nucleofielen, in plaats van water, kunnen diverse bifunctionele alkanen worden gesynthetiseerd.

Allylische en benzylische broomeringEdit

Standaardcondities voor het gebruik van NBS in allyl- en/of benzylbrominering houdt in dat een oplossing van NBS in watervrij CCl4 wordt gerefluxeerd met een radicale initiator – gewoonlijk azobisobutyronitril (AIBN) of benzoylperoxide, bestraling, of beide om radicale initiatie te bewerkstelligen. De tussenproducten van allyl- en benzylradicalen die bij deze reactie worden gevormd, zijn stabieler dan andere koolstofradicalen en de belangrijkste producten zijn allyl- en benzylbromiden. Dit wordt ook wel de Wohl-Ziegler-reactie genoemd.

Het koolstoftetrachloride moet tijdens de reactie watervrij worden gehouden, omdat de aanwezigheid van water het gewenste product waarschijnlijk kan hydrolyseren. Vaak wordt bariumcarbonaat toegevoegd om de watervrije en zuurvrije omstandigheden te handhaven.

In de bovenstaande reactie is weliswaar een mengsel van isomere allylbromideproducten mogelijk, maar er ontstaat er slechts één door de grotere stabiliteit van het 4-positie-radicaal boven het methyl-gecentreerde radicaal.

Brominering van carbonylderivatenEdit

NBS kan carbonylderivaten α-bromineren via een radicale route (zoals hierboven) of via zuur-katalyse. Zo kan hexanoylchloride 1 in de alfa-positie door NBS worden gebromeerd met zuurkatalyse

De reactie van enolaten, enolethers of enolacetaten met NBS is de voorkeursmethode voor α-bromering omdat ze een hoge opbrengst heeft met weinig nevenproducten.

Broombinatie van aromatische derivatenEdit

Electronenrijke aromatische verbindingen, zoals fenolen, anilines en diverse aromatische heterocyclen, kunnen met NBS worden gebromineerd. Het gebruik van DMF als oplosmiddel geeft een hoge para-selectiviteit.

Hofmann-herrangschikkingEdit

NBS reageert in aanwezigheid van een sterke base, zoals DBU, met primaire amiden tot een carbamaat via de Hofmann-herrangschikking.

Selectieve oxidatie van alcoholenEdit

Het is ongebruikelijk, maar mogelijk dat NBS alcoholen oxideert. E.J. Corey et al. vonden dat men selectief secundaire alcoholen kan oxideren in aanwezigheid van primaire alcoholen met NBS in waterig dimethoxyethaan (DME).