Галогенопроизводные предельных углеводородов

Галогеналканы подразделяются на первичные, вторичные и третичные в зависимости от того, с каким атомом углерода связан галоген.

Получение галогеналканов

Галогеналканы можно получить замещением атомов водорода в молекулах алканов (галогенирование), присоединением галогенов и галоге- новодородов (гидрогалогенирование) к молекулам алкенов, а также замещением гидроксильной группы в молекуле спирта на атом галогена, например при пропускании осушенного газообразного хлороводорода через этиловый спирт:

Задание. Составьте уравнения реакций хлорирования метана на свету, бромирования и гидробромирования этилена. Назовите полученные вещества.

Физические и химические свойства галогеналканов

Повторите понятия: полярность связи, поляризуемость связи, индуктивный эффект.

Физические свойства галогеналканов

Физические свойства галогеноуглеводородов зависят от природы и числа атомов галогена в молекуле. Низшие и средние галогеналканы — бесцветные газы или жидкости со своеобразным сладковатым запахом. Многие из них обладают наркотическим действием. Температура кипения этих веществ с одинаковым углеводородным радикалом повышается с увеличением атомной массы галогена в ряду фторо-, хлоро-, бромо- и иодозамещенных. Высшие гомологи — бесцветные кристаллические вещества.

Галогеноуглеводороды почти нерастворимы в воде, но очень легко растворяются в спиртах и других органических растворителях.

Химические свойства галогеналканов

Реакционная способность галогеноуглеводородов определяется характером связи углерод-галоген и структурой молекулы. Прочность связи углерод-галоген закономерно уменьшается при переходе от фтор- замещенных к иодзамащенным соединениям. Для реакционной способности важное значение имеет не только полярность, но и поляризуемость связи, т. е. легкость смещения электронного облака связи к галогену, который проявляет отрицательный (-I) индуктивный эффект.

Наличие в молекуле электроотрицательного атома галогена приводит к перераспределению электронной плотности, в результате чего возникают два реакционных центра:

Электрофильный центр — атом углерода (α-атом углерода), связанный с галогеном, который может подвергаться атаке нуклеофилом. В результате этого происходит замещение галогена на нуклеофил, т. е. осуществляется реакция нуклеофильного замещения;

СН-кислотный центр — полярная связь С—Н у атома углерода в β-положениии к галогену. Если в реакционной среде имеется сильное основание, то протекает реакция отщепления атомов водорода и галогена от соседних атомов углерода.

Галогенопроизводные вступают в реакции замещения и отщепления.

1. Реакции нуклеофильного замещения

Поляризация связи С—X способствует замещению атома галогена на нуклеофильный реагент (—ОН, —NH₂; молекулы, содержащие неподеленные электронные пары: )

С помощью реакций нуклеофильного замещения можно перейти от галогенопроизводных ко многим классам органических соединений.

<<< К началу Окончание >>>