Галогенопроизводные углеводородов
Лекция № 22
Галогенопроизводные со связью С(sp3)-галоген.
· Номенклатура, изомерия. Физические свойства и спектральные характеристики. Методы получения: галогенирование алканов, реакции присоединения к алкенам и алкинам, реакции замещения в спиртах, альдегидах, кетонах и карбоновых кислотах. Характеристика связи углерод-галоген, индукционный эффект атома галогена. Реакционная способность галогенопроизводных в зависимости от природы галогена.
· Химические свойства. Реакции нуклеофильного замещения галогена у насыщенного атома углерода как метод получения спиртов, тиолов, простых эфиров, нитросоединений, аминов, нитрилов, сложных эфиров и др. Два механизма нуклеофильного замещения (SN1 и SN2). Бимолекулярные реакции (SN2): кинетика, стереохимия, обращение конфигурации. Мономолекулярные реакции (SN1): кинетика, стереохимия, рацемизация. Устойчивость и перегруппировки карбокатионов. Зависимость SN1 и SN2 реакций от природы радикала и уходящей группы субстрата, природы нуклеофильного агента и растворителя.
|
|
Галогенопроизводные – органические соединения, в молекуле которых есть связь углерод – галоген (фтор, хлор, бром, йод). Их классифицируют по типу углеродного атома, с которым связан галоген:
· галогенопроизводные со связью С(sp3)-галоген – галогеноалканы;
· галогенопроизводные со связью С(sp2)-галоген, которые в свою очередь подразделяют на галогеналкены и галогеноарены.
Число и природа атомов галогена, связанных с органическим радикалом могут изменяться в широких пределах (от моно- до поли-).
Ранее рассмотрены:
· прямое галогенирование насыщенных углеводородов (смесь от моно- до пергалогеноалканов);
· присоединение галогеноводорода к p-связи (моногалогеноалканы);
· присоединение галогена к p-связи (вицинальные дигалогеноалканы);
· присоединение галогеноводорода к тройной связи (геминальные дигалогеноалканы или моногалогеноалкены);
· присоединение галогена к тройной связи (вицинальные дигалогеноалкены или тетрагалогеноалканы);
· получение аллилгалогенопроизводных;
· каталитическое галогенирование ароматических соединений.
Получение галогеноалканов может быть выполнено замещением ОН-группы в легко доступных спиртах на атом галогена. Реакция может быть проведена действием галогеноводородной кислоты на спирт.
Недостатки: обратимости замещения, много побочных реакций.
Часто для замещения ОН-группы на галоген используют реакции с галогенидами форсфора. Эти синтезы необратимы и не сопровождаются побочными реакциями.
Хлорирование может быть проведено действием PCl3, POCl3 или PCl5. Бромирование - PBr3, PBr5, йодирование – PI5.
|
|
Для получения хлоропроизводных очень удобно использовать хлористый тионил (SOCl2).
Галогеноарены могут быть получены через соли диазония по следующей схеме (подробное рассмотрение будет проведено в разделе «Органические соединения азота»).
Галогенопроизводные со связью С(sp3)-галоген