Функциональные производные

К функциональным производным относятся органические соединения, в углеводородной цепочке которых один или несколько атомов водорода замещены на функциональные группы.

По виду и количеству функциональных групп бывают монофункциональные (одна группа), гомополифункциональные (несколько одинаковых групп) и соединения со смешанными функциями (когда группы разные).

Галогенопроизводные

Если один или несколько атомов водорода в углеводородной цепочке замещены на атом галогена, то такие функциональные производные называются галогенопроизводными.

Изомерия галогенопроизводных включает все виды изомерии углеводородов, которые связаны с галогенами, а также дополнительный вид изомерии – по положению галогена.

Галогенопроизводные классифицируются:

1) по типу галогена: фтор-, хлор-, бром- или йодпроизводные;

2) по типу углеводородной цепочки: насыщенные (алифатические и циклические), ненасыщенные (ациклические и циклические), ароматические (с галогенами в ядре и боковой цепочке);

1-хлорпропан (З.Н.)

пропилхлорид (Р.Ф.Н.)

1-бромэтен

винилбромид

3) по количеству галогенов: моно-, ди- и полигалогенопроизводные.

1,2-дихлорпропан

Если два атома галогена расположены у одного и того же атома углерода, то такие галогенопроизводные называются геминальными; если два атома галогена находятся у соседних атомов углерода, то – вицинальными.

Электронное строение галогенопроизводных.

Атом галогена обладает большей электроотрицательностью, чем углерод, поэтому связь С^δ+ → Hal^δ- сильно полярна из-за индуктивного эффекта (–J). Электронная плотность смещена к атому галогена:

На атоме углерода, связанном с галогеном, создается положительный заряд δ⁺, и на соседнем с ним атоме углерода δδ⁺, а также атоме водорода, с ним соединенным δδ⁺ (δδ⁺ < δ⁺). Поэтому этот водород (в α-положении к галогену) способен отщепляться в виде протона Н⁺, т.е. проявляются кислотные свойства, а галогенопроизводные легко вступают в реакции нуклеофильного замещения. Для галогенопроизводных характерны реакции, протекающие по механизмам: S_N1, S_N2, E_N1, E_N2.

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ

Практически все способы получения галогенопроизводных были рассмотрены при изучении химических свойств углеводородов. К ним относятся:

1. замещение водорода в алканах, циклоалканах, алкенах, бензоле;

2. присоединение галогенов к алкенам, алкинам, бензолу;

3. присоединение галогеноводородов к алкенам, алкинам.

К ранее неизученным методам получения галогенопроизводных относятся следующие:

1. Замена галогена на галоген:

2. Получение галогенопроизводных из спиртов действием на последние PCl₃, PCl₅ или SOCl₂, а также сухого HCl или HBr.

2.1 Действие галогеноводородов:

Реакция может происходить также с солями в присутствии сильных минеральных кислот.

2.2 Действие галогенидов фосфора PCl₃, PCl₅:

2.3 Действием галогенидов тионила SOX₂:

3. Геминальные дигалогенопроизводные можно получить действием PCl₅ на карбонильные соединения: