2.4. Восстановление галогенопроизводных
Восстановление галогенопроизводных до соответствующих углеводородов можно осуществить различными способами:
восстановление водородом в момент выделения
каталитическое гидрирование
восстановление комплексными гидридами, например, алюмогидридом лития
2.5. Реакции галогенопроизводных с металлами
В зависимости от природы металлы реагируют с галогенопроизводными по-разному. При воздействии металлического натрия галогенопроизводные по реакции Вюрца превращаются в алканы, например, из этилхлорида образуется бутан.
С менее реакционноспособным литием образуются литийорганические соединения, например:
фениллитий
При нагревании с магнием в диэтиловом эфире алкил- и арилгалогениды превращаются в магнийорганические соединения – так называемые реактивы Гриньяра:
пропилмагнийиодид
фенилмагнийбромид
Металлорганические соединения, такие как литий- и магнийпроизводные углеводородов, являются чрезвычайно реакционноспособными соединениями, которые из-за высокой полярности связи углерод-металл представляют собой сильные С-нуклеофилы.
Реактивы Гриньяра и литийорганические соединения являются также сильными основаниями и реагируют с соединениями, проявляющими кислотные свойства. Поэтому их синтез проводят только в безводных растворителях, поскольку вода, как кислота, реагирует с этими соединениями, гидролизуя их.
Подобным же образом реактивы Гриньяра реагируют и с другими более или менее сильными кислотами, например, с карбоновыми кислотами или спиртами:
3. Задачи и упражнения
Напишите формулы всех структурных и конфигурационных изомеров состава С5Н11Сl и назовите их.
Приведите способы получения трет-бутилхлорида: а) из 2-метилпропена; б) из 2-метил-2-пропанола.
Получите из соответствующих спиртов: а) пара-бромбензилбромид; б) пропилиодид; в) 1-хлорпентан.
Предложите схемы следующих превращений: а) пропилхлорида в изопропилхлорид; б) изопропилхлорида в пропилбромид; в) бензола в пара-хлорбензилхлорид; г) 1-хлорпропана в 3-хлор-1-пропен.
Напишите уравнения следующих реакций: а) 1-пропанол и тионилхлорид при нагревании; б) втор-бутилбромид и фторид калия; в) 2-хлорпропан и иодид натрия; г) пара-нитротолуол и хлор на свету; д) толуол и бром в присутствии трибромида алюминия; е) 1-бутен и хлор при 400О С; ж) 1,3-пентадиен и хлороводород.
Следующие реакции происходят по механизму SN1; обратите внимание на строение субстрата и растворитель и изобразите эти механизмы: а) трет-бутилхлорид и водный раствор едкого кали; б) аллилбромид и вода; в) бензилхлорид и ацетат натрия в воде; г) (R)-3-хлор-3-метилгептан и водный раствор гидросульфида натрия.
Следующие реакции протекают по механизму SN2; обратите внимание на строение субстрата и растворитель и изобразите эти механизмы: а) 1-хлорбутан и нитрит натрия в диметилформамиде; б) бензилхлорид и иодид натрия в ацетоне; в) (S)-2-хлоргексан и цианид натрия в диметилсульфоксиде; г) метилиодид и трет-бутилат натрия в трет-бутиловом спирте.
Предположите, по какому механизму осуществляются следующие взаимодействия, и изобразите эти механизмы: а) трет-бутилбромид и водный раствор гидроксида натрия; б) 3-хлор-2-метил-1-пропен и водный раствор ацетата натрия; в) (S)-3-бром-3-метилгексан и водный раствор едкого натра; г) 1-хлорпропан и иодид натрия в ацетоне; д) (R)-2-хлорпентан и нитрит натрия в диметилформамиде; е) метилиодид и ацетиленид натрия в диметилсульфоксиде; ж) 2,4-динитрохлорбензол и этилат натрия.
Напишите уравнения следующих реакций: а) 2-метил-3-хлоргексан и гидроксид калия при нагревании; б) метилбромид и магний; в) (S)-2-хлорбутан и цианид калия; г) бромбензол и литий; д) 1-бутен и бром; е) изопропилбромид и натрий; ж) бензилхлорид и алюмогидрид лития.
СПИРТЫ
Спирты являются производными углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода при sp3-гибридных атомах углерода замещены гидроксильной группой. В соответствии с количеством гидроксильных групп различают одноатомные спирты общей формулы R-ОН, где R – углеводородный остаток, и многоатомные спирты, или полиолы (диолы, триолы и т.д.).
В зависимости от того, с каким атомом углерода связана гидроксильная группа, одноатомные спирты подразделяют на первичные, вторичные и третичные, например:
