Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
22-09-2014_12-07-36 / ГАЛОГЕНИРОВАНИЕ.ppt
Скачиваний:
92
Добавлен:
23.02.2015
Размер:
919.55 Кб
Скачать

Алкилгалогениды

400 0

 

C2H5Cl

+ CHnClm

C2H6 + Cl2

 

 

 

 

 

 

400

0

+ CHnClm

CH4 + Cl2

 

 

CHCl3

 

 

CF -CH Cl + Br2

 

 

 

CF3-CH2BrCl

 

 

 

CF3-CH2Br + Cl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

 

 

 

фторотан

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Галогенирование альдегидов, кетонов и кислот

 

 

 

 

 

 

 

 

Cl2

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

C2H5OH

 

H3C

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

H2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ацетальальдегид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cl2

 

 

 

 

O

 

 

 

 

Cl2

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

Cl2

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H - HCl

 

 

 

 

 

 

- HCl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- HCl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ClCH2

H

 

 

 

Cl2CH

 

Cl3C

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

хлораль

 

 

NaOH

 

 

Cl3CH

+ HCOONa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

Cl

 

 

 

 

 

 

 

H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

Cl3C

 

 

 

H

C H OH +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H C

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H3C

 

H

 

 

 

 

 

 

 

OC H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

хлоральгидрат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

этилполуацеталь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Получение галоидокетонов

O

 

O

CH3

Cl2

CH2Cl

O

O

CH3 Br2

CH2Br

NO2

NO2

Фенилэфрин, левомицетин

Галогенирование в боковую цепь

Cl

2

h

 

 

2 Cl.

 

 

 

 

 

450 í ì

 

 

 

 

 

 

Ar - CH Cl + Cl.

Ar - CH

3

 

+ Cl.

 

 

Ar - CH Cl + H.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

H. + Cl.

 

 

 

 

 

HCl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

CH2Cl

CH CN

 

Cl2

2

 

 

 

бензилхлорид

 

7.3 Получение фторорганических соединений

C-F

0.139 нм

 

O

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

HN

 

 

HN

 

 

 

 

 

 

C-Cl

0.177 нм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O N

O

N

C-H

0.109 нм

 

H

 

 

H

урацил

фторурацил

«эффект маскировки»

Энергия связи C-F 116 ккал связи С-Н – 99 ккал.

В процессах дегидрирования или замещения водорода фермент не может разорвать связь C-F.

Аналогично, CF3-группа мало отличается от СН3-группы. Но метильная

группа обладает слабым электронодонорным эффектом, а трифторметильная группа сильным электроноакцепторным действием. В результате этого в молекуле резко изменяется распределение электронной плотности.

CF3CHClBr СН3OCF2CHCl2

CHF2OCF2CHFCl

CF3CH2OCH=CH2

CH2FOCH(CF3)2

Фторотан метоксифлуран

энфлуран

флуроксен

севофлуран

 

 

 

 

 

 

МЕТОДЫ

Низкотемпературное взаимодействие алканов и алкенов с фтором, разбавленным инертным газом. Окислительное фторирование фторидами металлов высшей валентности.

Электрохимическое фторирование в среде фтороводорода.

Получение фторорганических соединений с помощью фтороводорода и соединений общей формулы X-Fn.

Превращение кето- и карбоксигрупп в дифтор- и трифторметильные группы.

Замещение галогенов на фтор фтороводородом или фторидами металлов.

Замещение диазониевой группы.

Синтез новых веществ, исходя из реакционноспособных фторорганических соединений.

C3H7-CO-C3H7

F2/He

C

F

-CO-C

F

 

 

 

 

 

 

 

 

- 78 0C, NaF

3

7

3

 

7

перфторированные кетоны

Реактор из горизонтально расположенных никелевых трубок, заполненных медными стружками.

Реактор имел несколько температурных зон от – 78 0С до 0 0С. Внутри трубок небольшое количество субстрата контактирует с фтором, разбавленным гелием или азотом.

Время контакта от нескольких дней до недели с постепенным повышением концентрации фтора.

Так был получен перфторадамантан, перфторизобутан.

Однако способ не позволяет получать вещества в достаточно больших количествах.

Лучшие результаты дает аэрозольное низкотемпературное фторирование. Субстрат реакции наносится в виде аэрозоля на микрогранулы фторида калия и фторируется разбавленным фтором. Реактор состоит из модулей с различным температурным режимом.

,

жидкофазное фторирование фтором, разбавленным большим количеством инертного газа:

O

HN

O N H

O

HN

O N

H

 

 

F

 

F

 

F

F

F2/N2

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 350C, CH3CN

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

60

:

4

:

1

: 5

 

 

 

O

 

 

 

 

F2/N2

 

HN

F

 

 

 

 

 

 

 

 

H O, 00C

 

 

 

 

 

 

2

 

O

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

55%

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

F2/N2

HN

 

F

 

HN

 

F

 

или основание

 

 

 

 

 

 

 

AcOH

O

N

OAc

 

O

N

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

присоединении СH3COF по двойной связи молекулы урацила, с последующим отщеплением уксусной кислоты под действием оснований или при нагревании.

Для получения перфторированных углеводородов широко используют фторирование соединений при высокой температуре в парах фторидами металлов высшей валентности.

CoF3

При этом трифторид превращается в дифторид кобальта. Обратный переход осуществляется пуском слабого тока фтора. Процесс ведут в псевдоожиженном слое.

C

H

 

CoF3

(F2)

C7F16

 

16

 

 

 

перфторгептан

7

 

 

 

 

 

Гептан пропускают первый раз через слой трифторида кобальта при температуре 175 – 2000С. Конденсируют пары полученного продукта и при слабом токе фтора пропускают через псевдоожиженный слой второй раз при температуре 3000С.

препараты фторхинолонового ряда

 

Cl

 

 

Cl

F

 

 

 

 

KF

F

 

 

 

 

Cl

NO2

ÄÌ ÔÀ, 2200C

F

NO2

 

 

 

Для замещения двух атомов хлора приходится повышать температуру. Исходный 2,4- дихлор-3-фторнитробензол получают из аминопроизводного с помощью реакции Шимана.

Cl

1. HBF4 , NaNO2

Cl

KF (ДМСО)

 

 

H2N

2

 

2400C

NO2

F

NO2

 

Cl

 

Cl

F

FNO2

F

Cl

Cl CN

ClCN

 

Cl

 

CN

Cl

Cl

Cl

Cl

 

Cl

 

 

F

F

 

 

F

KF

F

CN

F

COOH

F

COOH

 

 

 

 

 

 

ДМСО

F

CN

F

COOH

F

 

2800С

 

 

 

F

F

 

 

F

 

 

 

CN

 

COOH

 

sd KF/PhCN

F

F

F

F

 

 

 

 

 

 

3200С, 16 ч

F

F

F

F

 

 

 

 

 

 

 

F

 

F

 

H2N

R

 

HF, NaNO2

F

R

0

20 - 1000С

R = H; COOH

замещение диазониевой группы на фтор – реакция Шимана

диазотирование ароматического амина в концентрированной плавиковой кислоте с последующим нагреванием

-выход целевого продукта незначителен.

восновном образуются соответствующие фенолы, так как гидратированный фторид ион является очень слабым нуклеофилом.

Применяют твердый нитрит натрия в безводной HF

выход фторбензола составляет 75%.

+N2 Cl -

H

 

 

 

F

 

 

 

 

 

N

 

 

HF

выход 50%

+

 

N

N N

 

 

 

 

NaBF4

+

 

 

 

 

 

N BF -

 

 

 

2

4

общий выход 64%

 

 

 

 

 

 

Диазогруппу удалось заменить на фтор с помощью разложения триазена

Фенилдиазоний хлорид на первой стадии реагирует с пиперидином, триазен выделяют и проводят реакцию при низкой температуре в

концентрированной HF