Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции / Лекция_24.DOC
Скачиваний:
44
Добавлен:
23.01.2022
Размер:
157.18 Кб
Скачать

160

Лекция №24 галогенпроизводные углеводородов.

План.

  1. Классификация и номенклатура.

  2. Методы получения.

  3. Физические свойства и строение.

  4. Химические свойства.

Галогенпроизводные углеводородов можно рассматривать как результат замещения однако или более атомов водорода в углеводороде на атомы галогенов. В зависимости от характера связи С-Hal различают следующие типы галогенуглеводородов:

1 . Галогенпроизводные со связью С(sp3)-Hal

где R, R1, R11 - атом водорода или алкильной радикал.

2. Галогенпроизводные со связью С(sp2)-Hal

3. Галогенпроизводные со связью С(sp)-Hal

R-CC-Hal

Галогенпроизводные типа с(sp3)-Hal Классификация и номенклатура

К галогенпроизводным углеводородов со связью С(sp3)-Hal относятся:

а) галогеналканы СnH2n+1 Hal, СnH2n+2–x Halx,

где х=0 ....... 2n+2

б) галогенциклоалканы СnH2n-1 Hal, СnH2n–х Halх,

где х=0 ...... 2n

в) галогеналкены с атомом галогена в алкильном заместителе при двойной связи

г) галогеналкины с атомом галогена в алкильном заместителе при тройной связи

R-CC-СnH2n- Hal

д) галогенарены с атомом галогена в боковой алкильной цепи

ArCnH2n – Hal, ArCnH2n+1–xHalх,

где х=0 ...... 2n+1

В основе названия галогенуглеводорода по номенклатуре IUPAC лежит название самой длинной неразветвленной цепи. Атомы углерода нумеруют таким образом, чтобы меньший номер получил заместитель, который в названии пишется первым, а сами заместители перечисляются в алфавитном порядке. Цепи углеродных атомов в галогенпроизводных алкенов и алкинов нумеруют с того конца, к которому ближе расположена кратная связь

Для некоторых простейших галогенпроизводных углеводородов сохраняются названия, в основе которых лежит название углеводородного остатка

СH3Cl – метилхлорид,

СH3J – метилиодид,

С2Н5Вr – этилбромид,

С6H5CHCl2 – бензилиденхлорид

СH2Cl2 – метиленхлорид,

С6H5CH2Cl – бензилхлорид,

Для некоторых галогенпроизводных сохраняются тривиальные названия:

СHCl3 – хлороформ,

СHBr3 –бромоформ,

CHJ3 – иодоформ

Для названия полностью галогенированных углеводородов используется префикс пер–:

С2F6 – перфторэтан

C3Cl8 – перхлорпропан

Для соединения СCl4 применяется название тетрахлорид углерода и четыреххлористый углерод.

Методы получения

1. Заместительное галогенирование.

Объектом заместительного галогенирования могут быть алканы. В общем виде реакции заместительного галогенирования алканов выражаются уравнением:

RH + Hal2  RHal + HНal

Таким способом можно получить фтор-, бром- и хлоралканы. Подробно об особенностях этих реакций – см. химические свойства алканов.

Аллильное хлорирование алканов можно осуществить при высоких температурах (400-500оС) в паровой фазе

t

СН2 = СН – СH3 + Cl2  CH2 = CH – CH2Cl + HCl

Д ля аллильного бромирования алканов в качестве реагента используют бромсукцинимид

Хлорирование и бромирование боковых цепей алкиларенов можно осуществлять в условиях инициирования свободнорадикальных реакций (химические инициаторы, фотоинициирование), причем наиболее реакционноспособным оказывается -положения боковой цепи:

2. Присоединительное галогенирование алкенов и алкинов.

В озможности этого метода можно проиллюстрировать следующими реакциями:

Особенности приведенных реакций подробно обсуждались в разделах, посвященных химическим свойствам алкенов и алкинов. Здесь лишь отметим, что при реализации этих реакций в промышленности с целью форсирования процессов используют катализаторы типа кислот Льюиса (FeCl3, SnCl4, SbCl3 и др.)

3. Реакции замещения гидроксильных групп на галоген в спиртах.

К таким реакциям относятся:

а) взаимодействие галогеноводородов со спиртами

ZnCl2

ROH + HCl –––– RCl + H2O

Важным фактором эффективности этих реакций является высокая кислотность среды, обеспечивающая стабилизацию уходящей гидроксильной группы:

Каталитическое действие хлорида цинка связано с образованием более сильной протонной кислоты за счет донорно-акцепторного взаимодействия:

ZnCl2 + HCl  H2[ZnCl4]

которая в последующем выполняет каталитическую функцию. В связи с важностью поддержания кислотности среды в этих реакциях в качестве гидрогалогенирующих реагентов можно использовать комбинации соль-кислота, например, KBr + H2SO4.

Иногда в качестве реагентов используют смеси, продуцирующие in situ необходимый галогеноводород:

2P + 3J2 + 6H2O  6HJ + 2H3PO3

б) Взаимодействие галогенангидридов кислот (PСl3, PВr3, PСl5, SOCl2, PJ3 и др.) со спиртами:

PCl3 + 3ROH  3rcl + H3PO3

PCl5 + 5ROH  5rcl + H3PO4 + H2O

SOCl2 + ROH  RCl + SO2 + HCl

SF4 + 2KOH  2RF + SO2 + 2HF

в) Взаимодействие галогенангидридов кислот (PСl5, PBr5, SF4) c альдегидами и кетонами

где R’=H, R, Ar.

4. Замещение галогена на галоген.

Замещение более легкого галогена в галогенуглеводороде более тяжелым

RCl + KBr  RВr + KCl

обеспечивается проведением реакции при умеренных температурах и избытке галогенирующего реагента в неполярных апротонных растворителях.

Замещение более тяжелого галогена более легким

RJ + KCl  RCl + KJ

обеспечивается проведением реакции при повышенных температурах и избытке галогенирующего реагента в высокополярной среде в присутствии катализатров - кислот Люиса, например, Сu+, Ag+ и пр.

Соседние файлы в папке Лекции