- •Помогаев а.И.
- •Оглавление
- •1. Способы получения
- •1.1.5. Гидрогалогенирование сопряженных диенов
- •1.1.6. Замещение гидроксильной группы в спиртах на галоген
- •1.2. Способы получения винил- и арилгалогенидов
- •1.3. Способы получения дигалогенопроизводных
- •2. Химические свойства
- •2.1. Реакции нуклеофильного замещения (sn) в алкилгалогенидах
- •2.1.1. Механизм мономолекулярного нуклеофильного замещения (sn1)
- •2.1.2. Механизм бимолекулярного нуклеофильного замещения (sn2)
- •2.2. Особенности нуклеофильного замещения галогена в арилгалогенидах
- •2.2.1. Нуклеофильное замещение в неактивированных арилгалогенидах
- •2.2.2. Нуклеофильное замещение в активированных арилгалогенидах
- •2.3. Реакция дегидрогалогенирования
- •2.4. Восстановление галогенопроизводных
- •2.5. Реакции галогенопроизводных с металлами
- •3. Задачи и упражнения
- •1. Способы получения
- •1.1. Гидратация алкенов
- •1.2. Гидролиз галогенопроизводных
- •1.3. Восстановление карбонильных соединений
- •1.4. Получение спиртов реакцией Гриньяра
- •1.5. Получение диолов и триолов
- •2. Химические свойства
- •2.1. Кислотно-основные свойства
- •2.2. Реакции спиртов с разрывом связи о-н
- •2.2.1. Алкилирование спиртов
- •2.2.2. Ацилирование спиртов
- •2.3. Реакции спиртов с разрывом связи с-о
- •2.3.1. Замещение гидроксильной группы на галоген
- •2.3.2. Образование простых эфиров (межмолекулярная дегидратация)
- •2.3.3. Внутримолекулярная дегидратация спиртов до алкенов
- •2.4. Окисление и дегидрирование спиртов
- •3. Задачи и упражнения
- •1. Способы получения
- •1.1. Щелочной гидролиз арилгалогенидов
- •1.2. Щелочное плавление солей ароматических сульфокислот
- •1.3. «Кумольный» метод получения фенола
- •2. Химические свойства
- •2.1. Кислотно-основные свойства фенолов
- •2.2. Фенолы как нуклеофилы
- •2.2.1. Алкилирование и ацилирование фенолов по атому кислорода
- •2.2.2. Реакции электрофильного замещения
- •3. Задачи и упражнения
- •Альдегиды и кетоны
- •1. Способы получения
- •1.1. Окисление алкенов
- •1.1.1. Озонолиз алкенов
- •1.1.2. Окисление алкенов в присутствии хлорида палладия
- •1.2. Гидратация алкинов
- •1.3. Получение ароматических альдегидов и кетонов ацилированием аренов
- •1.4. Гидролиз геминальных дигалогенидов
- •1.6.3. Синтез кетонов из нитрилов карбоновых кислот реакцией Гриньяра
- •2. Химические свойства
- •2.1. Кислотно-основные свойства и кето-енольная таутомерия
- •2.2. Реакции нуклеофильного присоединения
- •2.2.1. Реакции с о-нуклеофилами
- •2.2.2. Реакции с s-нуклеофилами
- •2.2.3. Реакции с n-нуклеофилами
- •2.2.4. Реакции с с-нуклеофилами
- •2.3. Реакции енолизующихся альдегидов и кетонов с галогенами
- •2.4. Окисление и восстановление альдегидов и кетонов
- •2.4.1. Окисление альдегидов и кетонов
- •2.4.2. Восстановление альдегидов и кетонов
- •2.4.3. Реакция Канниццаро
- •3. Задачи и упражнения
- •Помогаев Александр Ильич
- •Часть 3
1. Способы получения
Исходными соединениями для получения галогенопроизводных углеводородов могут быть различные классы органических соединений, для которых реакции образования галогенопроизводных являются химическими свойствами. Поскольку химические свойства углеводородов были рассмотрены ранее, способы получения галогенопроизводных из углеводородов мы обсудим кратко и уделим больше внимания их получению из еще не рассмотренных классов соединений.
1.1. Способы получения алкилгалогенидов
Галогенирование алканов
Алканы могут быть подвергнуты радикальному хлорированию или бромированию с образованием хлор- или бромзамещенных алканов:
Региоселективность реакций высока только в случае бромирования. Так, при хлорировании пропана продукты реакции - 1-хлорпропан и 2-хлорпропан - образуются в сравнимых количествах, в то время как главным продуктом бромирования пропана является 2-бромпропан.
1.1.2. Аллильное хлорирование алкенов
Алкены, имеющие атомы водорода по соседству с двойной связью, реагируют с хлором при высокой температуре (400-500ОС) с образованием продуктов замещения на атом хлора в аллильном положении, например:
аллилхлорид
1.1.3. Галогенирование алкилбензолов в боковую цепь
При радикальном хлорировании или бромировании алкилбензолов, имеющих у атома углерода, связанного с ароматическим ядром, хотя бы один атом водорода, происходит так называемое бензильное галогенирование:
1.1.4. Гидрогалогенирование алкенов
Галогеноводороды легко реагируют с алкенами, образуя в результате электрофильного присоединения соответствующие галогенопроизводные, например:
Данное взаимодействие является региоселективной реакцией, протекающей через образование наиболее устойчивого карбокатиона (из двух возможных). Эта селективность выражается известным правилом Марковникова, в соответствии с которым при присоединении к несимметричным алкенам галогеноводородов атом водорода присоединяется к наиболее гидрогенизированному атому углерода двойной связи.
Против правила Марковникова к несимметричным алкенам присоединяется только бромоводород в присутствии перекисных соединений, поскольку перекиси инициируют радикальное присоединение молекулы HBr:
1.1.5. Гидрогалогенирование сопряженных диенов
Взаимодействие галогеноводородов с сопряженными диеновыми углеводородами с образованием продуктов 1,2- и 1,4-присоединения может использоваться для получения аллилгалогенидов (соотношение продуктов реакции зависит от условий реакции).
1.1.6. Замещение гидроксильной группы в спиртах на галоген
Спирты можно превратить в галогенопроизводные действием галогеноводородов в соответствии с уравнением реакции:
Реакционная способность спиртов в этой реакции растет в ряду: первичный ‹ вторичный ‹ третичный. Так, трет-бутиловый спирт взаимодействует с концентрированной соляной кислотой при комнатной температуре в течение нескольких минут с образованием трет-бутилхлорида, в то время как метиловый спирт в этих условиях с соляной кислотой вообще не реагирует.
Заместить гидроксильную группу в спиртах на бром можно действием смеси бромида калия и концентрированной серной кислоты при нагревании:
Хлорпроизводные удобно получать нагреванием спиртов с хлорангидридом сернистой кислоты (тионилхлоридом) или с пентахлоридом фосфора:
Алкилиодиды получают нагреванием спиртов со смесью красного фосфора и кристаллического йода: