Изомерия

Изомерия галогенпроизводных углеводородов зависит от строения углеводородного скелета и положения атома галогена в цепи. Из пропана может быть получено два изомерных галоидных соединения:

Два изомерных бутана дают 4 изомерных моногалоидных соединения:

Таким образом, число изомерных однозамещённых галогенпроизводных гораздо больше числа изомерных углеводородов.

Номенклатура

Название моногалогеналканов производят от названия соответствующего одновалентного радикала с прибавлением слов: хлористый, бромистый и т.д. или с добавлением окончания хлорид, бромид и т.д.

СН₃Сl – хлористый метил (метилхлорид)

СН₃СН₂I – йодистый этил (этилиодид)

По номенклатуре ИЮПАК названия строятся следующим образом:

На первом месте ставится название галогена и цифра, обозначающая, при каком атоме углерода от начала цепи он находится.

Галоидные соединения называются первичными, вторичными и третичными в зависимости от того, с каким атомом углерода связан атом галогена.

Методы получения

Среди многочисленных методов получения галогеналканов можно выделить следующие: галогенирование алканов (см. химические свойства алканов), присоединение галогеноводородных кислот к алкенам (см. химические свойства алкенов) и замещение гидроксильной группы в спиртах на галоген:

4. Замещение гидроксильной группы на галоген

Для замещения гидроксильной группы в спиртах используют галогеноводородные кислоты, а также галогениды фосфора (PCl₅, PCl₃), хлористый тионил (SOCl₂).

Реакция спиртов с галогеноводородными кислотами относится к реакциям нуклеофильного замещения (S_N):

По реакционной способности в реакции замещения спирты располагают в следующий ряд:

Для спиртов с низкой реакционной способностью используют катализаторы, например ZnCl₂. Раствор ZnCl₂ в соляной кислоте называют реактивом Лукаса.

В лабораторной практике чаще используются методы замещения гидроксильной группы при взаимодействии с PCl₅, PCl₃ и SOCl₂:

Физические свойства

Физические свойства галогенпроизводных зависят от природы галогена, состава и строения углеводородного радикала.

При обычных условиях фтористые метил, этил, пропил и бутил, хлористые метил и этил, бромистый метил являются газами. Все остальные галогеналканы – жидкости, высшие представители – твердые вещества.

Температуры кипения галогеналканов с одинаковым углеродным скелетом возрастает от фтористых к йодистым алкилам, при одном и том же числе углеродных атомов температура кипения ниже всего у третичных галогеналканов.

Плотность галогеналканов возрастает при переходе от фтористых к йодистым.

Низшие галогеналканы обладают сладковатым запахом. Они практически нерастворимы в воде, но хорошо растворяются в органических растворителях и сами являются растворителями.

1. Химические свойства

Химические свойства галогеналканов определяются характером связи С-Х.

Благодаря высокой электроотрицательности галогенов электронная плотность в молекуле смещена к галогену, что определяет высокую полярность галогенпроизводных.

В таблице приведены данные по длинам, энергиям и поляризуемостям связей С‑Х в зависимости от типа галогена.