Галогеналканов строится также, как название алканов, галоген же упоминается как заместитель перед названием



бет2/2
Дата01.04.2022
өлшемі243,47 Kb.
#29515
1   2
Классификация

По числу атомов галогена в молекуле выделяют моногалогеналканыдигалогеналканы и т. д., также используют общий термин полигалогеналканы для соединений с несколькими галогенами:



пропилхлорид



1,1-дибромпропан



1,2,3,4-тетрахлорбутан



моногалогеналкан
(монохлоралкан)

дигалогеналкан
(дибромалкан)

полигалогеналкан

По наличию/отсутствию кратных связей выделяют предельные (галогеналканы) и непредельные галогенуглеводороды. Среди непредельных особо выделяются винилгалогениды – это галогеналкены, у которых галоген расположен непосредственно при двойной связи:

хлорэтен


Выделяются также ароматические галогенуглеводороды (галогенопроизводные аренов):

бромбензол



2,4,6-трибромтолуол



Общая формула предельных моногалогеналканов:

CnH2n+1Hal

Для галогеналканов характерна структурная изомерия. Например:

бутилхлорид



изобутилхлорид



вторбутилхлорид



Все эти соединения отвечают формуле C4H9Cl.

Галогеналканы – весьма реакционноспособные вещества. Они широко используются в органическом синтезе. Здесь приведем лишь важнейшие общие свойства моногалогеналканов, подробнее см. в статьях о каждом конкректном соединении. Специфические свойства дигалогеналканов см. в следующем параграфе.

1. Щелочной гидролиз

Проводится с водным раствором щелочи, образуются спирты:



Со спиртовым раствором щелочи получится другой продукт, см. следующую реакцию.



2. Дегидрогалогенирование

В отличие от предыдущей реакции дегидрогалогенирование проводят спиртовым раствором щелочи. Без доступа воды щелочь отнимает галоген и водород, образуются алкены. Соблюдается правило Зайцева:





3. Реакция Вюрца

Это способ получения симметричных алканов. Щелочной металл отбирает на себя атомы галогена, а углеводородные остатки объединяются в одну цепь:



У реакции есть нюансы, подробнее см. основную статью (ссылка в названии реакции).




4. Реакция Фриделя-Крафтса

Галогеналканы широко используются как алкилирующие агенты, ими можно проводить алкилирование бензола:



бензол + хлорметан → толуол




5. Получение аминов

Реакцию проводят в две стадии. На первой стадии идет реакция с аммиаком, аминогруппа замещает галоген. Но т.к. амины обладают свойствами оснований, образуется соль алкиламмония:



хлорэтан → хлорид этиламмония



На второй стадии можно вытеснить амин более сильным основанием:


6. Получение реактивов Гриньяра

Реакцию проводят с магнием в растворителе при осторожном нагревании. Образуются алкилмагнийгалогениды (важные реагенты в органическом синтезе):



С вицинальными дигалогеналканами реакция идет иначе, см. параграф о дигалогеналканах ниже.




7. Реакция Мейера

Реакцию проводят с нитритом серебра(I), нитрогруппа замещает галоген, образуются нитроалканы:



Реакция идет с терминальными галогеналканами, подробнее см. по ссылке в названии.



8. Получение нитрилов

Реакция идет с цианидами (солями синильной кислоты):





Дигалогеналканы

2,2-дихлорпропан



Дигалогеналканы – это производные алканов с двумя атомами галогена в молекуле.

Дигалогеналканы обладают всеми свойствами других галогеналканов, поэтому об их базовых химических свойствах см. предыдущий параграф. Здесь же сосредоточимся на специфических свойствах.


Особые свойства дигалогеналканов зависят от взаимного расположения атомов галогена в молекуле. Выделяют геминальные и вицинальные дигалогеналканы:

1,1-дихлорэтан



2,3-дибромбутан



2,4-дихлорпентан



геминальный

вицинальный

иное расположение


Дегалогенирование

При обработке вицинальных дигалогеналканов цинком (иногда магнием) атомы галогена отщепляются, образуются алкены:





Внутримолекулярная реакция Вюрца

Если атомы галогена находятся в отдалении друг от друга, их отщепление сопровождается замыканием в цикл. Реакцию проводят с цинком:






Дегидрогалогенирование

Дегидрогалогенирование геминальных и вицинальных дигалогеналканов продолжается до алкина:



Подробнее см. в основной статье, ссылка в названии реакции




Щелочной гидролиз

Выше уже говорилось, что при обработке водными растворами щелочей галоген замещается на гидроксильную группу, однако геминальные двухатомные спирты неустойчивы, от них спонтанно отщепляется вода, образуются альдегиды или кетоны:

Если же галоген не геминальный, образуется двухатомный спирт, однако тут тоже подвох: кислотные свойства двухатомных спиртов несколько сильнее, чем у одноатомных, и в присутствии щелочи правильнее писать в продуктах не свободный диол, а однозамещенный алкоголят:



Свободный спирт можно получить далее, вытеснив его кислотой.

Галогеналканы, благодаря их высокой реакционной способности, часто используются как промежуточный продукт в органических синтезах.

Как правило синтезы начинаются с алканов, ибо их проще всего добыть из природного сырья (нефтиw и природного газаw). Но алканы – весьма инертные соединения, и сами мало на что годятся. Зато они хорошо поддаются галогенированию. При галогенировании алканов образуются галогеналканы, которые и используются в дальнейших стадиях синтеза:



алканы → галогеналканы → другие соединения

Ниже кратко перечислены основные способы получения галогеналканов, подробное описание в основных статьях (ссылки в названиях реакций).



Галогенирование алканов:



Гидрогалогенирование алкенов:



Гидрогалогенирование алкинов, получение геминальных дигалогеналканов:



Галогенирование алкенов, получение вицинальных дигалогеналканов:



Получение из спиртов:



Вопросы

  1. Общая формула предельных моногалогеналканов

  2. Галогеналканы – номенклатура, классификация

  3. Внутримолекулярная реакция Вюрца

  4.  Реакция Мейера

  5. Реакция Фриделя-Крафтса

  6. Химические свойства

  7. Получение реактивов Гриньяра


Достарыңызбен бөлісу:
1   2




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет