56. Галогенпроизводные углеводородов: получение, химическиес свойства, применение. Важнейшие представители.

Галогенопроизводные углеводородов являются продуктами замещения атомов водорода в углеводородах на атомы галогенов: фтора, хлора, брома или йода.

Химические свойства

Реакции нуклеофильного замещения

Атомы галогенов довольно подвижны и могут замещаться под действием разнообразных нуклеофилов, что используется для синтеза разнообразных производных:

Механизм реакций нуклеофильного замещения

В случае вторичных и первичных алкилгалогенидов, как правило, реакция идёт как бимолекулярное нуклеофильное замещение SN2:

SN2 реакции являются синхронными процессами - нуклеофил (в данном случае OH-) атакует атом углерода, постепенно образуя с ним связь;

одновременно с этим постепенно разрывается связь С-Br. Уходящий из молекулы субстрата бромид-ион в называется уходящей группой или нуклеофугом.

В случае SN2 реакций скорость реакции зависит от концентрации и нуклеофила, и субстрата:

v = k [S] [Nu]

v - скорость реакции,

k- константа скорости реакции

[S] - концентрация субстрата (т.е. в данном случае алкилгалогенида)

[Nu] - концентрация нуклеофила

Замещение водорода в предельных углеводородах на галоген. При действии галогенов на предельные углеводороды под влиянием света в результате замещения атомов водорода образуется галогеналкины.

Например:

CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl

Метан Хлористый метил

Однако при этом образуются и значительные количества полигалогенпроизводных.

При прямом галогенировании более сложных углеводородов замещение водорода может происходить у различных углеродных атомов. Так, например, уже при хлорировании пропана реакция протекает по двум направлениям – образуется смесь двух галогеналкилов

Получение из непредельных углеводородов.

Галогеналкины образуются при присоединении галогеноводородов к этиленовым углеводородам При присоединении к этиленовым углеводородам галогенов или к ацетиленовым – галогеноводородов образуются дигалогенопроизводные. Из ацетиленовых и диеновых углеводородов в результате присоединения галогенов могут быть получены разнообразные тетрагалогенпроизводные.

Получение из спиртов. Наиболее удобным способом получения галогеноалкилов является замещение гидроксильной группы спиртов R– OH на галоген.

Если действовать на спирт галогенводородом, то образуется галогеналкил

57. Амины: классификация и номенклатура. Получение, химические свойства, важнейшие представители.

Ами́ны — органические соединения, являющиеся производными аммиака, в молекуле которого один, два или три атома водорода замещены на углеводородные радикалы.

По числу замещённых атомов водорода различают соответственно первичные (замещен один атом водорода), вторичные (замещены два атома водорода из трех) и третичные (замещены три атома водорода из трех) амины. Четвертичное аммониевое соединение вида [R4N]+Cl- является органическим аналогом аммониевой соли.

По характеру органической группы, связанной с азотом, различают алифатические CH₃-N<, ароматические C₆H₅-N< и жирно-ароматические (содержат ароматический и алифатический радикалы) амины.

По числу NH2-групп в молекуле амины делят на моноамины, диамины, триамины и так далее

НОМЕКЛАТУРА

К названию органических остатков, связанных с азотом, добавляют слово «амин» при этом группы упоминают в алфавитном порядке: CH₃NHC₃H₇ — метилпропиламин, CH₃N(C₆H₅)₂ — метилдифениламин. Для высших аминов название составляется, взяв за основу углеводород, прибавлением приставки «амино», «диамино», «триамино», указывая числовой индекс атома углерода:

2-аминопентан

Для некоторых аминов используются тривиальные названия: C₆H₅NH₂ — анилин (систематическое название — фениламин).

Химические свойства

Амины, являясь производными аммиака, имеют сходное с ним строение и проявляют подобные ему свойства. Для них также характерно образование донорно-акцепторной связи. Азот предоставляет неподеленную электронную пару, исполняя роль донора. В качестве акцептора электоронов может выступать, например, протон Н+, образуя ион R3NH+. Возникшая ковалентная связь N-H полностью эквивалентна остальным связям N-H в амине.

Алкиламины являются сильными основаниями, ариламины менее основны.

Взаимодействие с водой. Водные растворы алифатических аминов проявляют щелочную реакцию, так как при их взаимодействии с водой образуются гидроксиды алкиламмония, аналогичные гидроксиду аммония:C2H5NH2+H2o - [C2H5NH3]OH

Если в качестве исходных соединений взять диамин и дикарбоновую кислоту, то они взаимодействуют по такой же схеме, но поскольку каждое соединение содержит две реагирующие группы, то образуется полиамид.

Амины присоединяют галогеналканы RCl, с образованием донорно-акцепторной связи N-R, которая также эквивалентна уже имеющимся.

Ароматические амины реагируют с галогенами по механизму электрофильного замещения в бензольном ядре. При галогенировании анилина бромной водой при комнатной температуре образуется триброманилин (в виде осадка белого цвета):

ПОЛУЧЕНИЕ

Восстановление железом: 4C6H5NO2+9FE+4H2o - 4C6H5NH2+3FE3O4

Восстановление водородом в присутствии катализатора и при высокой температуре

С6H5NO2+3H2 - C6H5NH2+2H2O