- •2.2. Функциональные производные углеводородов. Галогенпроизводные углеводородов
- •Строение и номенклатура
- •Химические свойства
- •Особенности реакций ароматических галогенопроизводных с галогеном в ароматическом ядре
- •II. Реакции отщепления.
- •Физические свойства галогенопроизводных, их применение
- •Способы получения галогенопроизводных
- •Задания для выполнения кр № 2 по теме «функциональные производные углеводородов. Галогенопроизводные углеводородов» Галогенпроизводные углеводородов
- •2.3. Функциональные производные углеводородов. Кислородсодержащие производные углеводородов
- •2.3.1.Спирты
- •Химические свойства одноатомных спиртов
- •Способы получения одноатомных спиртов
- •Особенности многоатомных спиртов
- •Химические свойства
- •Физические и пожароопасные свойства многоатомных спиртов, их применение
- •Способы получения
- •Строение фенола
- •Химические свойства
- •Физические свойства и применение
- •Способы получения
- •Простые эфиры
- •Химические свойства
- •Физические и пожароопасные свойства простых эфиров
- •Способы получения простых эфиров
- •2.3.2. Альдегиды и кетоны
- •Номенклатура альдегидов и кетонов
- •Химические свойства
- •Физические и пожароопасные свойства альдегидов и кетонов, их применение
- •Способы получения альдегидов и кетонов
- •2.3.3. Карбоновые кислоты
- •Физические свойства.
- •Химические свойства
- •Особенности ненасыщенных карбоновых кислот.
- •Важнейшие представители карбоновых кислот и их производных.
2.2. Функциональные производные углеводородов. Галогенпроизводные углеводородов
Галогенопроизводные – это производные углеводородов, у которых один или несколько атомов водорода замещены на атомы галогенов.
Строение и номенклатура
В основе названия галогенуглеводорода лежит название самой длинной неразветвленной цепи. Атомы углерода нумеруют таким образом, чтобы меньший номер получил заместитель, который в названии пишется первым, а сами заместители перечисляются в алфавитном порядке.
Примеры:
Для некоторых простейших галогенопроизводных сохраняются названия, в основе которых лежит название углеводородного остатка:
CH3Cl метилхлорид (хлористый метил)
CH2Cl2 метиленхлорид
CH3CH2Br этилхлорид
Для некоторых соединений сохраняются тривиальные названия:
CHCl3 хлороформ
CHBr3 бромоформ
CHI3 иодоформ
Для СCl4 используют названия тетрахлорид углерода или четыреххлористый углерод.
Связь С – Г (галоген) в молекулах галогенопроизводных поляризована. Атом галогена имеет большую электроотрицательность, чем атом углерода, поэтому электронная плотность сдвигается в сторону галогена, и на атомах появляются эффективные заряды.
Химические свойства
Реакции нуклеофильного замещения.
Атом углерода может быть атакован нуклеофильным реагентом. Для галогенопроизводных характерны реакции нуклеофильного замещения по связи С – Г, а также по связям С – Н углеводородного радикала, с которым связан галоген.
Примеры реакций нуклеофильного замещения для галогенопроизводных со связью С(sp3) – Г:
R – Cl + NaOH R-OH + NaCl
водный спирт
R – Cl + Н2О R-OH + HCl
R – Cl + 2NH3 R – NH2 + NH4Cl
амин
R – Cl + KCN R – CN + KCl
нитрил
R – Cl + R’ONa R – O – R’ + NaCl
простой эфир
R – Cl + AgNO2 R – NO2 + AgCl
нитросоединение
Реакция проходит в диэтиловом эфире.
R – Cl + NaI R – I + NaCl
Реакцию проводят в ацетоне.
Особенности реакций ароматических галогенопроизводных с галогеном в ароматическом ядре
Ароматические галогенопроизводные со связью С(sp2) – Г в реакции замещения вступают труднее, атом галогена в этих соединениях малоподвижен. Это обусловлено наличием n-сопряжения в молекулах таких соединений, т.е. взаимодействия n-электронной пары атома галогена, находящейся на
рz – орбитали, с -электронной системой бензольного кольца.
Пример:
|
За счет эффекта сопряжения порядок связи C – Cl увеличивается ( 1), энергия связи возрастает.
При обычной температуре реакции ароматических галогенопроизводных со щелочью, аммиаком в желаемом направлении практически не идут. Галогенарены с нуклеофильными реагентами взаимодействуют только при температурах выше 2000С. В этих условиях сама система бензола стабильна.
Примеры реакций:
Во многих случаях реакции катализируются солями одновалентной меди.
II. Реакции отщепления.
Дегидрогалогенирование.
Реакция проходит при действии спиртового раствора щелочи на моногалогенопроизводные.
В этой реакции отщепление атома водорода происходит от менее гидрогенизированного атома углерода (правило Зайцева).
Образуется наиболее замещенный алкен (транс – изомер), так как увеличение числа алкильных групп при двойной связи увеличивает стабильность этой связи.
Действие Zn на дигалогенопроизводные.