Классификация галогенпроизводных

Насыщенные
Ненасыщенные
Ароматические
моно-
ди-
поли-
винил–галогениды
алил–галогениды
Галогеналкины
Галогеналкены
Галогенарены
алкиларил–галогениды
вицинальные
геминальные
галогенпроизводныЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

Галогеналканы.Первые галогеналканы - газы или жидкости со своеобразным сладковатым запахом, средние - жидкости, высшие - твердые вещества. Большинство из них практически нерастворимые в воде, но легко растворяются в органических растворителях.Способы получения:

1. Галогенирования алканов. Реакция протекает по механизму SR

2. Гидрогалогенирование алкенов. Присоединение проходит по механизму AE и формулу продукта определяют по правилу Марковникова.

3. Галогенирования спиртов.

4. Получение йодалканив (реакцияя Филькенштейн)

Химические свойства. Галоген Алкани имеют высокую реакционную способность и для них характерны реакции нуклеофильного замещения (SN), элиминирования (Е). Они также вступают в реакции восстановления и взаимодействуют с некоторыми металлами.

Реакции нуклеофильного замещения (SN)

Гидролиз. Реакцию проводят в присутствии водных растворов щелочей. Галогеналканы гидролизуютсядо спиртов.

Реакция Уильямсона. Эта реакция является одним из лучших способов получения эфиров.

Образование эфиров. При действии солей карбоновых кислот на галогеналканы образуются эфиры.

Аминирование. В результате реакции образуются амины.

Взаимодействие с цианидами. В результате реакции образуются нитрилы.

Взаимодействие с солями азотистой кислоты. В результате реакции образуются нитроалканов.

Элиминирование (Е).В результате реакции образуются алканы. Отщепление галогеноводородов от галогеналканами становится основным процессом в присутствии спиртовых растворов гидроксидов щелочных металлов. Елиминуванню способствуют повышению температуры реакционной смеси и концентрации реагентов. Если в молекуле галогеналканами есть несколько альтернативных путей отщепление галогеноводородов, то с галогеномом идет водород от наименее гидрогенованого соседнего атома углерода (правило Зайцева).

Восстановление.

ДИГАЛОГЕНАЛКАНЫ

Способы получения:

Галогенирования алканов: Способ получения вицинальных галоген алканов.

Гидрогенгалогенування алкинов. Способ получения геминальних галогеналканов.

Гидролиз альдегидов и кетонов. Способ получения геминальних галоген алканов.

Химические свойства геминальних дигалогеналканив:

Гидролиз. В результате реакции образуются альдегиды и кетоны.

Элиминирование. В результате реакции образуются алкины

галогеналкенЫ

Способы получения:

Гидрогенгалогенирование алкинов:

Гидрирование алкенов в алильное положение:

Галогенированиененасыщенных спиртов

Химические свойства

Элиминирование. В результате реакции образуются алкины.

Присоединение галогенов, водорода, галогеноводородов (по правилу Марковникова).

Полимеризация

галогенаренЫ

Способи отримання:

Галогенирования аренов:

Взаимодействие диазосоединений меди галогенидами (реакция Зандмейера)

Галогенирование гомологов бензола в боковую цепь:

Хлорметилирование

Химические свойства

Нуклеофильное замещение. Соединения, в которых галоген непосредственно связан с бензольного ядром, характеризуются низкой реакционной способностью связи С-Hal. Поэтому реакции нуклеофильного замещения идут в очень жестких условиях:

Электрофильное замещение. Атом галогена, связанный с бензольным ядром, проявляет -И и + М-эффекты (електроноакцепторний, заместитель I рода, орто и пара ориентанты).

Граф логической структуры

ГАЛОГЕНПРОИЗВОДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ
СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
СИНТЕЗ ПРОИЗВОДНЫХ
СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛ
Реакции нуклеофильного замещения SE1 и SN2
Реакции элименирования Е1 и Е2
ИДЕНТИФИКАЦИЯ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГАЛОГЕНПРОИЗВОДНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ В СИНТЕЗЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ

 

 


4. Источники информации

1. Черных, В. П. Органическая химия: в 3–х кн. Кн.2. Углеводороды и их функциональные производные: учебник для фармац. вузов и фак. / В. П. Черных, Б. С. Зименковский, И. С. Гриценко. – Х.: Основа, 1993, с. 153-186.

2. Лекции по органической химии В.П. Черных: Учеб. пособие для студ. вузов. – Х.: Издательство НФаУ: Золотые страницы, 2005, с. 146-163.

3. Черных, В. П. Общий практикум по органической химии / В. П. Черных, И. С. Гриценко, З. И. Коваленко. – Х. : Изд–во НФАУ; Золотые страницы, 2002, с.204-212.

4. Сборник тестов по органической химии / Под редакцией чл.-корр. НАН Украины, проф. Черных В.П. – Харьков: Изд-во НФаУ: Золотые страницы, 2005, с. 143-156.

 

 

ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ ОСНОВА ДЕЙСТВИЙ (ООД)

План описания механизма реакций нуклеофильного замещения

Образование неустойчивого переходного состояния
НуклеОфИльнОЕ замЕщенИЕ
SN2 бимолекулярое замещение
SN1 мономолекулярное замнщение
Атака атома углерода, связанного с галогеном нуклеофильной частью
Отрыв атома галогена
Стадия I. Диссоциация галогеналканами под действием молекул растворителя
Стадия II. Присоединение к карбкатион нуклеофильной частицы

УЧЕБНЫЕ ЗАДАНИЯ

Задание 1

Определите класс галогенпроизводных согласно схеме классификации.

a) b) c)

d) e) f)

Задание 2

Напишите схемы получения изопропилбромида из следующих соединений:

a) пропан

Пример решения:

b) пропен

c) пропин

d) пропанол–1

e) пропанол–2

Задание 3

Для схем получения галогенпроизводных углеводородов укажите соответствующее название механизма реакции:

СХЕМА Механизм
Этан + Cl2® хлорэтан SR
Бензол + Cl2 ® хлорбензол  
Пропен + Br2 ® 1,2-дибромпропан  
Стирол + HCl ® 1-фенил-1-хлорэтан  
Ацетилен + HCl ® хлорвинил  

Задание 4

Составьте уравнения реакций взаимодействия 2-бромбутана со следующими реагентами:

a)NaOH (H2O); b)NaOH (C2H5OH); c)AgNO2; d)NaCN; e)C2H5ONa.

ЗАДАЧИ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ДОСТИЖЕНИЯ КОНКРЕТНЫХ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

1. Для названий органических соединений используют замисникову номенклатуру IUРАС? Выберите химическое наименование, согласно данной номенклатуре, для приведенной соединения:

A. 3-бром-5-метилгептен-6

B. 3-метил-5-бромгептан

C. 3-метил-5-бромпексен-2

D. 5-бром-3-метилгептен-1

E. 3-бром-5-метилгексан

2. Галоген Алканы можно получить из насыщенных спиртов в соответствии со схемой:

побочные продукты

Какие вещества используются в качестве реагентов в данной реакции?

A. CH3Cl

B. Cl2, kat

C. Br2, hv

D. C6H5Cl

E. PCl3

3. Среди перечисленных типов органических реакций выберите ту, которая характерна галогеналканов:

A. электрофильного замещения SE

B. нуклеофильного замещения SN

C. электрофильного присоединения AE

D. нуклеофильного присоединения AN

E. перечисленные реакции

4. Реакция гидролиза хлорэтана протекает по уравнению:

Механизм реакции :

Выберите определение механизма данной реакции:

A. SN1

B. SE

C. Е

D. AE

E. SN2

 

5. Для реакций замещения в галогеналканами возможно протекание реакции по двум механизмами бимолекулярного и мономолекулярном. Первичные галогеналканы вступают в реакции замещения преимущественно по механизму:

A. SN1

B. SN2

C. AN1

D. AN2

6. Химические свойства галогеналканов аналогичные свойства моногалогеналканив. Реакция элиминирования дихлорпропан протекает по уравнению: