Галоидные производные предельных углеводородов

При замещении в углеводородах одного или нескольких атомов водорода на атомы фтора, хлора, брома или иода получаются соединения, которые называются галоидными производными: фтористыми, хлористыми, бромистыми и йодистыми. В зависимости от того, один или два, три и т. д. атомаводорода замещены на атомы галоида, различают одногалоидные (мо-иогалоидные), дигалоидные, тригалоидные и многогалоидные (полигалоидные) производные.

Моногалоидные производные, или галоидные алкилы

Все объявления
ЯндексДирект
Стать партнёром
  • Время идёт - цена на машину растет. Берите в кредит сегодня! Подробнее..
    ansheravto.ru

При замещении в молекуле метана одного атома водорода на атом галоида получаются соединения СН3Cl, CH3Br, CH3J. При замещении на галоидодного атома водорода в молекуле этана может получиться также только одно моногалоидное соединение строения СН3—СН2Cl. Если же в молекулепропана СН3—СН2—СН3 заменить на галоид один атом водорода в одной из метильных групп или в метиленовой группе, то можно получить два изомерных соединения:

От каждого из двух изомерных бутанов можно произвести по два изомерных моногалоидных соединения:

Таким образом, мы видим, что число изомерных однозаме-щенных производных гораздо больше числа изомерных углеводородов.

Названия моногалоидных соединений обычно производятся от названий соответствующих одновалентных радикалов СnH2n+1, т. е. алкилов, с прибавлением слова: хлористый, бромистый и т. д. или с приставкой окончания хлоридбромид и т. д. Так, СН3Cl называется хлористым метилом илиметилхлоридом, C2H5J — йодистым этилом или этилиодидом.

За исключением метила, все остальные алкилы могут иметь при том атоме углерода, который связан с галоидом, еще два атома водорода, или еще одинатом водорода, или же не содержать ни одного водородного атома. Следовательно, этот атом углерода связан с одним радикалом, или с двумя радикалами, или с тремя радикалами соответственно формулам (R — любой углеводородный остаток):

Алкилы первого рода называются первичными, второго—вторичными (перед названием радикала обычно пишут втор-) и третьего — третичными(сокращенно трет-). В качестве примеров простейших галоидных соединений с такими радикалами можно назвать соединения:

с первичными радикалами

со вторичными радикалами

с третичным радикалом

Женевская номенклатура производит названия галоидных соединений от названий углеводородов, причем впереди ставится название галоида и цифра, обозначающая, при каком атоме углерода от начала цепи находится галоид. Таким образом, галоидный алкил СН3Cl называется хлорметаном, соединение СН3—СНCl—СН3 — 2-хлорпропаном, (СН3)2СCl—СН3 — 2-хлор-2-метилпропаном и т. д.

Галоидные алкилы являются одними из наиболее реакционноспособных органических соединений; поэтому ими пользуются в лабораториях и в технике для многочисленных синтезов. Большая часть реакций галоидных алкилов состоит в обмене атомов галоида на всевозможные радикалы, причем чаще всего атом галоида соединяется с атомом металла или с атомом водорода, а алкил — с остальной частью молекулы реагента.

1. Восстановление

Галоидные соединения восстанавливаются в парафиновые углеводороды:

2. Гидролиз

При действии воды на галоидные алкилы образуются спирты, например:

Как уже было сказано выше, эта реакция обратима, т. е. может протекать лишь до достижения равновесия. Чтобы реакция шла в сторону образованияспирта, необходимо брать боль-

шое количество воды или удалять образующуюся галоидоводородную кислоту добавкой щелочейсоды или влажной окиси серебра.

Реакции с едкими щелочами или с влажной окисью серебра можно представить как реакции обмена:

Монофтористые алкилы легко гидролизуются не только щелочами, но и кислотами, причем наряду с гидролизом идет частично и отщепление фтористого водорода. От вторичных и третичных фтористых алкилов фтороводород отщепляется легче, чем от первичных.

Действие аммиака (аммонолиз)

Действием аммиака можно получить амины, например:



4. Действие нитрата серебра

При нагревании с азотистокислым серебром получаются нитросоеди-нения:

5. Действие цианидов

С цианидами металлов получаются органические цианистые соединения — нитрилы или изо-нитрилы:

6. Образование сложных эфиров

С серебряными или иными солями кислот получаются сложные эфиры:

7. Действие натрия

При действии натрия

получаются парафиновые углеводороды с большим числом атомов углерода (реакция Вюрца):

8. Действие цинка

При действии цинка получаются металлоорганические соединения

которые при дальнейшем действии галоидных алкилов могут также образовывать углеводороды, например:

9. Действие магния

При действии магния в присутствии безводного диэтилового эфира получаются растворы, содержащие смешанные магнийорганические соединения(гринь-яровские реактивы):

Такие растворы применяются для многих синтезов, например:

10. Отщепление галоидоводо родов

При действии концентрированных растворов едких щелочей от молекулы галоидного алкила (за исключением галоидных метилов) может отщеплятьсямолекула галоидоводорода, причем образуются этиленовые углеводороды:

Указанные выше реакции являются лишь немногими примерами огромного числа реакций галоидных соединений, приводящих к образованиюорганических соединений всевозможных классов. Из галоидных алкилов наиболее реакционноспособны-ми являются йодистые соединения, труднее всех вступают в реакции соединения хлора.