3. Взаимодействие с металлами

3.1. При взаимодействии алкилгалогенидов с щелочными металлами происходит реакция Вюрца с образованием алканов:

бромметан этан

Реакция протекает через образование натрийорганических соединений и не идёт с третичными алкилгалогенидами.

3.2. При взаимодействии с активными двухвалентными металлами образуются очень полезные в синтетическом плане металлоорганические соединения:

Бόльшее значение имеют Mg-органические соединения – реактивы Гриньяра Они образуются при выдерживании металлического магния в эфирном растворе, содержащем алкилгалогенид:

этилбромид этилмагнийбромид

Реактивы Гриньяра в отличие от цинкорганических соединений не воспламеняются на воздухе и являются очень удобными для органического синтеза. Используя реактивы Гриньяра, можно получить самые разнообразные производные: алканы, спирты, карбоновые кислоты, меркаптаны, металлоорганические соединения:

4. Реакции окисления

Галогенопроизводные горят, образуя углекислый газ, воду и галогеноводороды, например:

При нагревании галогенопроизводного с медью, атомы галогена отщепляются с образованием летучих хлоридов меди, окрашивающих пламя в красивый зелёный или сине-зелёный цвет, – эта качественная реакция на галогенопроизводные называется пробой Бейльштейна.

Получение галогенопроизводных

1. Галогенирование углеводородов

Реакция алканов с хлором и бромом происходит на свету или при нагревании. Реакция с йодом практически не идёт, а фтор реагирует слишком активно, поэтому для фторирования алканов используется не сам фтор, а фторид кобальта (III). Реакции идут по механизму радикального замещения

метан хлор хлорметан хлороводород

Галогенирование ароматических углеводородов проводят галогенами в присутствии катализаторов – кислот Льюиса, например галогенидов алюминия или железа

2. Гидрогалогенирование – присоединение галогеноводородов к ненасыщенным углеводородам. Реакция, как правило, идет по механизму электрофильного присоединения (A_E).

пропен 2-хлорпропан

Присоединение HCl к ацетилену используется в промышленности для получения винилхлорида (хлорэтилена):

Винилхлорид

Винилацетилен (бутенин) присоединяет HCl, образуя при этом хлоропрен, из которого далее получают хлоропреновый каучук

Хлоропрен

3. Замещение гидроксигруппы спиртов на галоген

Реакции замещения гидроксигруппы на атом галогена идут по механизму S_N. Этот обмен может быть осуществлён действием галогеноводородных кислот в присутствии катализаторов:

В случае HBr реакция может идти и без катализатора.

Для получения из спиртов алкилхлоридов в качестве катализатора можно использовать хлорид цинка, а в качестве источника нуклеофила – концентрированную соляную кислоту. Другой часто используемый метод – это действие на спирты галогенидами фосфора и серы:

В последнем случае образуется летучий побочный продукт – сернистый газ, что значительно облегчает последующее выделение алкилгалогенида.