7 Дәріс. Көмірсутектердің галогентуындылары

Галоген туындыларын көмірсуктердегі бір немесе бірнеше сутек атомдарының орнын галоген атомдарымен орын алмастырғанда шыққан өнімдер деп қарастыруға болады. Осыған сәйкес егер көмірсутек құрамында бір галоген болса, оны моно-, екеу болса ди-, ал екіден көп болса полигалогентуындылар деп атайды. Осы аты аталған класс қосылыстарының ішіндегі ең маңыздысы көмірсутектердің моногалоген туындылары.

Қаныққан көмірсутектердің моногалогенді туындыларын галогеналкилдер деп аталады. Олардың жалпы формуласы C_nH_2n+1 X, мұндағы Х- галоген.

Галоген атомының орналасуына, галоген атомымен байланысқан көміртек атомының түр айырмашылығына байланысты галоген туындылары біріншілік (І), екіншілік (ІІ) және үшіншілік (ІІІ) болып бөлінеді.

R - CH₂ -Cl (1)

R₂ CH- Cl (2)

R₃C- Cl (3)

Изомерлері. Галоген туындыларының изомерлері көміртек қаңқасының құрылысына және тізбектегі галоген атомының орнына байланысты. Сондықтан, қаныққан көмірсутектерімен салыстырғанда галоген туындыларының изомерлер саны көбірек болады.Изомерлері қатардың үшінші мүшесінен басталады.

Галогеналкилдердің аттары систематикалық номенклатура бойынша оларға сәйкес қаныққан көмірсутектерінің аттарына галогендердің атын қосу арқылы аталады, галоген атомының тізбектегі орны цифрмен көрсетіледі.

Галоген туындыларының ең қарапайым мүшелерін олардың құрамына кіретін радикалдар бойынша атайды.

CH₃ Cl хлорметан, хлорлы метил

CH₃ CH₂Cl х лорэтан, хлорлы этил

CH₃ CH₂ CH₂Cl 1-хлорпропан, хлорлы пропил

Cl

2-хлор-2-метилпропан

H₃ – C - CH₃

CH₃

Алу тәсілдері. Көбінесе моногалоген туындыларды орын басу реакциясы бойынша қаныққан көмірсутектерден, галоген сутектерін қосу арқылы олефиндерден, галогенді сутектерін және фосфор галогенидтер реакциялары арқылы спирттерден алады.

1) Моногалоген туындыларын қаныққан көмірсутектерден сутек атомдарын галогендермен орын басу реакциясы арқылы алу ең маңызды техникалық әдіс болып табылады:

СН₄ + CI₂ →CH₃CI + HCI

Физикалық қасиеттері. Қалыпты жағдайда фторлы метил, этил, пропил және бутил, хлорлы метил және этил, бромды метил газдар болып табылады. Қалған галоген алкилдері - сұйықтар, жоғары өкілдері қатты заттар.Галогендердің тығыздығы фторлы алкилден иодты алкилге қарай өсіп отырады. HF > HJ. Олардың бірінші мүшелерінің анаша тәрізді иісі болады. Олар іс жүзінде суда ерімейді, бірақ органикалық еріткіштерде жақсы ериді және өздері де жақсы еріткіштер.

Химиялық қасиеттері. Галогеналкилдер реакцияға түскіш қабілеттілігі жоғары органикалық заттарға жатады. Олардың көмегімен органикалық қосылыс құрамына аллкил радикалдарын енгізеді, осыған байланысты олар алкилдеуші реагенттер болып есептеленеді.Оларға нуклеофилді орын басу (Sn), сондай-ақ ығыстыру (Е) - реакциялары тән.

1. Галогеналкилдерді каталитикалық сутектендіру немесе реакциядан бөлініп шыққан кезде алынған сутекпен немесе галоген сутекпен әсер ету арқылы галоген атомын сутек атомына алмастыруға болады.

,

кат.

2. Галоген туындыларына ацетондағы немесе спирттегі галогенді сутек қышқылдары тұздарының ерітіндісімен әсер етіп, бір галогенді екінші галогенге алмастыруға болады. Мысалы:

3. Көмірсутектерден спирттерді алу үшін галогеналкилдерді гидролизге ұшыратады. Бұл реакцияның маңызы өте зор. Реакция жоғары температурада, сілтілік ортада, кей жағдайда біршама жоғары қысымда жүргізіледі.

судағы ерітінді

4. Галогеналкилдерді алкоголяттармен әрекеттестіре жай эфирлер пайда болады.

диэтил эфирі

5. Галогеналкилдермен аммиак және аминдері алкилдеп сәйкес біріншілік, екіншілік және үшіншілік аминдерді синтездеуге болады..

6. Галогеналкилдер көгерткіш қышқыл тұздарымен әрекеттесіп циан алкилдерін және изонитрилдерді береді. Осы реакцияны қолданып, қаныққан көмірсутектерінен карбон қышқылдарын алуға болады:

ацетонитрил

7. Карбон қышқылдарының тұздарын галогеналкилдермен қыздырса күрделі эфирлер пайда болады.

C₂H₅J + AgOCOCH₃ → CH₃COOC₂H₅ + AgJ

күміс ацетаты сірке қышқылының этил эфирі

8. Күміс нитритімен қыздырса олар нитроқосылыстар түзеді.

нитроэтан

9. Металдармен реакцияға түсіп металоорганикалық қосылыстарды береді:

10. Көмірсутектердің галоген туындыларын сілтілердің спирттер ерітіндісімен әрекеттестірсе, басты өнім есебінде олефиндер түзіледі және галогенсутек бөлініп шығады. Мысалы:

CH₃-CH₂-CH₂Br + KOH →CH₃-CH=CH₂ + KBr + H₂0

Жоғарыда қарастырылған реакциялардың бәрі галогенсутектердің химиялық реакцияға қабілеттілігінің өте жоғары қосылыстар екендігінің айғағы.

Негізгі әдебиеттер: 1 [150-161], 3 [117-120]

Қосымша әдебиеттер: 4[145-157]

Бақылау сұрақтары

1. Халықаралық номенклатура бойынша галогентуындылардың аталуы. қа

2. Алкан галогентуындыларының зертханалық және өндірістік алу жолдары

3. Галогеналкилдерден олефиндер, ацетилендер және парафиндер алу .

4. Галогеналкандардағы галогенді қандай топтарға алмастыруға болады?

5. Көмірсутектердің галогентуындылары қайда қолданылады?