Тема 6. Галогенопроизводные углеводородов

Галогенопроизводные углеводородов – это продукты замещения атомов водорода в молекулах углеводородов на атомы галагенов. Их общая формула R-X, где Х – может быть F, Cl, Br, J. В зависимости от характера радикала различают галогенопроизводные предельных и непредельных углеводородов: по числу галогена – моно-, ди – и полигалогенпроизводные.

Моногалогенопроизводные предельных углеводородов называются алкилгалогенидами. Названия их производят от названий соответствующих углеводородных радикалов (алкилов) с прибавлением слова – хлорид, бромид, иодид, фторид. Например:

СН₃Cl CH₃ – CH₂ – Br

метилхлорид этилбромид

Некоторые галогенопроизводные имеют тривиальные названия, например, CHCl₃ – хлороформ, CHJ₃ – иодоформ. По М.Н. названия галогенопроизводных производят от названий углеводородов с добавлением названия галогена и цифры, обозначающей, при каком атоме углерода он находится. Углеродную цепь нумеруют с того конца, к которому ближе стоит галоген:

С(4)Н₃ – С(3)Н₂ – С(2)Н – С(1)Н₃ С(1)Н₃ – С(2)Н – С(3)Н – С(4)Н₂ –СН₃

| | |

Cl Br CH₃

2-хлорбутан 2-бром-3метилпентан

Химические свойства

Галогенопроизводные углеводородов обладают высокой реакционной способностью. Это объясняется тем, что электронная пара – связи углерод – галоген смещена к более электроотрицательному атому галогена -> С(б+) → Х(б-), что приводит к появлению на нем частичного отрицательного заряда (б-). На атоме углерода появляется частичный положительный заряд (б+). Т.е. связь углерод – галоген сильно поляризована и возможен гетеролитический разрыв этой связи с отщеплением аниона галогена. Для галогенопроизводных характерны реакции нуклеофильного замещения атомов галогена.

1. Гидролиз. При действии на алкилгалогениды воды в присутствии щелочей происходит замещение атома галогена на гидроксильную группу с образованием спиртов:

б+ б- + –

Cl + H

СН₃ – СН₂

CH₃ – CH₂ – OH + HCl

этилхлорид этанол

2. Аммонолиз. При действии аммиака на алкилгалогениды галоген замещается на аминогруппу – NH₂. Образуются амины:

б+ б-

J + H

СН₃ – СН₂

–NH(· ·)₂

CH₃ – CH₂ – NH₂ + HJ

этилиодид этиламин

3. Действие цианида калия. Образуются нитрилы, например:

СН₃ J + K – CN CH₃ – CN + KJ

метилиодит ацетонитрил

4. Отщепление галогеноводорода. При действии на алкилгалогениды спиртовых растворов щелочей происходит отщепление галогеноводорода и образуются алкены. Отщепление галогеновоорода происходит по правилу Зайцева: водород уходит от соседнего, наименее гидрированного атома углерода:

СН₃–СН₂–СHBr–CH₃+KOH CH₃–CH=CH–CH₃+KBr+H₂O