Există mai multe metode diferite de introducere a unui compus halogenat într-o moleculă. Luați în considerare cele mai frecvente.
1. Halogenarea alcani. Interacțiunea dintre alcani cu halogen continuă printr-un mecanism de liber SR radical în timpul iradierii UV.
Un dezavantaj al acestei metode este formarea unui amestec de mono-, di- și poligalogenalkanov.
2. Aderarea halogenhidrici, la alchene. Reacția este de obicei, dar în frig, metoda este deosebit de potrivit pentru derivate monogalogeno-, deoarece reacția nu este însoțită de orice produse side-by-poligalogenoproizvodnyh.
plus electrofile - mecanism de reacție AE.
3. Reacția alcoolilor cu reactivi de halogenare. Deseori halogen derivați de obținuți prin substituirea grupării hidroxil cu alcooli cu halogen. În acest scop, halogenuri (CI1, HBr, HI), halogenuri de fosfor (RS13. RS15. RVg3. RVg5), clorura de tionil (SOCI2).
Interacțiunea alcoolilor cu halogenuri de hidrogen are loc conform schemei:
Cel mai simplu mod este substituită cu gruparea hidroxil halogen în terț-Nogo atomi de carbon. Se efectuează reacția cu alcoolul primar non-necesitate, în prezența catalizatorilor: acizi minerali, halogenuri de zinc, etc ...
Cu halogenclorură randamente mai mari formate la alcooli interacționează cu Interac halogenuri de fosfor (111) sau fosfor (V) și clorură de tionil:
4. Reacția haloalcani cu săruri halogenoacizi pis lot (reacție Finkelshteina). Reacția folosită pentru a prepara fluor sau mai multe dintre cloro- yodalkanov disponibil sau brom:
Cele mai mici halogenclorură - gaz sau lichid, cu un miros distinctiv dulce, mediu - lichid, superior - solid vesche-TION. Cele mai multe dintre ele sunt practic insolubile în apă, dar ușor solubil în solvenți organici.
Halogenclorură posedă o reactivitate ridicată și sunt caracterizate prin substituție nucleofilă (SN), pel-exploatare (clivaj) al (E). Ei reacționează, de asemenea, Sun-formarea și interacționează cu anumite metale.
Reacțiile de substituție nucleofilă
Halogenclorură capacitatea de a se angaja în reacții cauzate legături carbon-halogen SN polaritate. un atom de halogen având o electronegativitate mai mare decât un atom de carbon, se amestecă comunicație ronnuyu electron-densitate C-Hal. Ca rezultat, un atom de halogen de încărcare-topire priobre parțial negativ (# 948; -), un atom de carbon, - o încărcare parțială pozitivă (# 948; +). Halogenclorură reacționează cu reactivi nucleofili, și, astfel, există substituție nucleofila n-logena.
În funcție de structura alean, natura nucleofil și solvent de reacție S apar în două direcții principale Yam: SN 1 și 2 Sn.
SN 2 mecanism (substituție nucleofilă bimolecular)
Pe mecanismul de SN 2 primare și să reacționeze oarecum mai dificil halogenclorură hexazecimal OMC. Reacția are loc într-un singur pas prin Obra-mations ale stării de tranziție. Inițial, atom atacuri nucleofile yr-leroda asociat cu halogen (centru electrofil), pe partea opusă a C-Hal. t. e. atacul este din spate. Rezultatul este deplasarea treptată cu un ion de halogenură nucleofil (gruparea labilă). Acest proces implică o stare de tranziție, adică. E. Timpul când legătura C-Hal încă nu rupte, și C-Nu legătură nu este încă pe deplin format.
Formarea stării de tranziție este însoțită de un atom de carbon de stat hibrid change-em cu sp3 sp nA 2. O fracție ridizovannoy negib- p atomic orbital al unui atom de carbon în tranziția de la picioare suprapunere-parte orbital cu nucleofilul LA ataca, iar al doilea - un atom de halogen orbital .
Precendeti atomi de carbon sp3--Hybrid de stat după halogenura de divizare de ioni provin inversarea configurației.
Reacțiile mecanismului SN 2 promova reactanții nucleofili activi - acestea sunt mai ușor pentru a forma un set tranziție care cuprinde - și solvenți aprotici, solvenți polari protici ca nucleofil solvatați, reducând astfel capacitatea sa de rea Zion.
La sugestia chimistul britanic K. Ingold descris mecanism a primit SN desemnare 2. Litera S indică o substituție N - pe reacția nucleofil de tip și figura 2 indică faptul că rea-TION este bimolecuă, adică în etapa care determină viteza de reacție .. întreg (în acest caz, formarea unui tranzitoriu constând-TION), implicat doi reactanți (halogenoalkane și nucleofile). Rata reacțiilor care au loc pe mecanismul SN 2 depinde de concentrația de ambii reactanți.
SN 1 mecanism (substituție nucleofilă monomolecular)
Prin acest mecanism, substituția nucleofilă are loc la Thr - particule și, în anumite condiții, a halogenclorură secundare. De haloalcani terțiare moleculă substituenți voluminoși la atomi de carbon UI asociate cu halogen, crea pre-obstructie spațială pentru abordarea nucleofil la centrul electrofil, iar atacul din spate devine imposibilă. Cu toate acestea, terțiare halo-alcani sunt capabile de medii foarte polare la ionizare. Conform mecha th SN 1 reacție are loc în două etape:
În prima etapă moleculele disociază alean care implică molecule de solvent protici polari. Rezultatul carbocationului format re și un ion de halogenură. Deoarece procesul de pro-lent de ionizare, treapta 1 determină viteza reacției. Într-o a doua etapă carbocationului rezultată reacționează rapid cu nucleofil.
Prin reacția prin mecanismul SN 1 promovează capacitatea de ionizare ridicată și solvatiruyushaya solvent și stabilitatea carbocationului rezultat. carbocationilor alchil Stabilitatea datorită delocalizării sarcină pozitivă datorită + I-efect de grupe alchil și creșteri ale seriei:
De aceea, cel mai ușor halogenate terțiar supus ionizarea Xia.
Mecanismul de substituție nucleofilă, consideram pe schema de curgere rennoy numit monomolecular, t la pasul, viteza definiția fisionabil a întregului proces (etapa 1) participă mo moleculele doar un singur reactiv - .. alean. Un astfel de mecanism este de aproximativ semnificativ SN-1.
Astfel, pe baza celor de mai sus, se poate concluziona că halogenclorură primar reacționează, de obicei, mecanismul 2 Sn, terțiar - Mecanism SN 1. halogenclorură secundare, în funcție de natura nucleofil, iar solventul poate fi ca mecanism SN 2 interpretat-pere, și SN 1 mecanism.
1. Hidroliza halogenclorură. Haloalcani hidrolizată la Spear-ing. Reacția se desfășoară în prezența unor soluții apoase de slit-lochey, t. K. O apă se pornește încet.
2. Sinteza eter Williamson. Această reacție este una dintre cele mai bune software open source sobov preparare de eteri. Este reacția haloalcani cu alcoolați sau fenați.
3. Interacțiunea cu săruri de topire carboxilic (acetolysis). Când dei săruri Corolar de acid carboxilic formate pe esteri halogenclorură complexitate VASTE. Reacția este condusă într-un aprotic polar sol-ERATOR.
4. Interacțiunea cu amoniac, alchil și arii aminele (amonoliză și aminoliză). Prin reacția cu amoniac și amine haloalchil HN lor alchilați pentru a forma un amestec de particule-amine eschafoda-primare, secundare și, precum și săruri de amoniu cuaternar - bază TION. De exemplu, amina primară este formată prin schema:
5. Interacțiunea cu săruri acide tsianovodorodnoy. haloalcani primare și secundare cu potasiu sau cianură de sodiu într-un solvent polar aprotic pentru a forma nitrili (SN 2):
6. Interacțiunea cu săruri ale acidului azotos. Produsele abordarea-tricotare, ca rezultat al acestei reacții depinde de condițiile sale Petreceti-TION. Structura de alean și sare.
Reacțiile de eliminare sunt însoțite de clivajul halogeni novodoroda alean și conduc la formarea alchenelor.
Deoarece captarea hidrogenului are loc de # 946; atom de carbon, astfel de reacții sunt numite # 946; - sau 1,2-eliminare.
reacția de eliminare (E) și substituția nucleofilă (SN) concurează între ele, dar în anumite condiții, fiecare dintre ele pot deveni dominante. Scindarea halohidrat devine primar haloalcan proces în prezența reactivilor NAA-leofilnyh cu bazicitate ridicată. Acestea includ soluții alcoolice de hidroxizi ai metalelor alcaline sau alcoxizi de metale alcaline. Contribuie la eliminarea, astfel creșterea temperaturii amestecului de reacție și concentrația EeJ Gent. Astfel, reacția cu direcția principală shelochi apoasă iodetan reacției este un nucleofil-schenie înlocuit, iar produsul de reacție - alcool etilic. Când se folosește o soluție alcalină alcoolică devine proces dominant de reacție de eliminare, un produs de reacție - etilenă.
Halogenclorură reacția de eliminare poate continua prin MO nomolekulyarnomu (E1) și mecanisme de bimoleculară (E2).
Mecanismul E2 (eliminarea bimolecular).
Mecanismul de reacție de scindare E2 este cel mai ușor halogenclorură traversa un primar.
clivarea reacție cauzată de bimolecuă mecha-mu, necesită prezența unei baze, este într-o singură etapă care formează stări de tranziție mânca în care formarea de primire molecula termen ESTATE doi reactanți. Și, prin urmare, rata de o astfel de reacție, prin agățare de concentrație reactantului. procesele de rupere și formarea de legături Bani în starea de tranziție este sincron.
Spre deosebire de mecanismul SN 2 în mecanismul E2 particulelor singură pereche de electroni sau purtător de sarcină negativă nu acționează ca un nucleofil, precum și o bază, atomul de hidrogen de pe atacare # 946 atom de carbon.
Mecanismul E1 (eliminarea monomolecular).
Cel mai ușor se produce la eliminarea momentului halogenclorură terțiar-mecha-lea. Reacția necesită o bază ca reactant, dar cursul necesită ionizant cafeinate-Tel. Este un proces în două etape.
Determinarea pas a vitezei de reacție, este formarea de carbocationului. A doua etapă implică stabilizarea carbocationului prin eliminarea unui proton.
Dacă molecula are mai multe alternative alean-TION căi de eliminare a hidracid, se înțelege că una în care se formează legătura dublă la atomul de carbon cel mai substituit, adică cu halogen din hidrogen de cel puțin un atom de carbon adiacent hidrogenat.
Acest model se numește reguli Zaitsev:
