Процессы гидролиза галогенидов

Замена атома галогена в алкилгалогенидах на гидроксил в синтетических целях используется редко, так как они сами обычно получаются из спиртов.

Реагентами в этих реакциях являются вода, водные растворы щелочей и кислот.

Слабый нуклеофил вода используется лишь для гидролиза галогенидов с повышенной реакционной способностью. Кипячение аллил- и бензилхлоридов в избытке воды приводит к образованию соответствующих спиртов. В остальных случаев даже при нагревании эта обратимая реакция идет очень медленно по S_N1 или S_N2 механизму:

В большинстве случаев для гидролиза алкилгалогенидов применяются водные растворы гидроксидов щелочных металлов или гидроксид серебра (суспензия оксида серебра в воде), которые являются более активными нуклеофильными реагентами:

В зависимости от структуры субстрата и условий проведения реакции могут протекать вторичные процессы. Так, в синтезе мезатона и левомицетина при щелочном гидролизе галогенидов образуются окись м(п) -нитростирола (S_N2 механизм) или п- нитро-α-метоксистирол (E2):

Водные растворы кислот используются крайне редко и только тогда, когда кислота активирует субстрат. Чаще всего это встречается при гидролизе гетероциклических галогенидов.

Алкилгалогениды нерастворимы в воде, поэтому для гомогенизации реакционной массы при гидролизе часто используют спирто-водную или водно-ацетоновую среды.

Гидролиз геминальных дигалогенпроизводных (с галогенами у одного атома углерода) используется для синтеза альдегидов или кетонов, например, в производстве димедрола:

Алифатические альдегиды и кетоны получают в слабощелочной среде в водных растворах карбонатов, ацетатов, формиатов или оксалатов натрия или калия, так как в сильнощелочных средах возможны побочные процессы: конденсации, окисление альдегидов и др.

Бензилиденхлориды и бензилиденбромиды гладко гидролизуются до бензальдегидов под действием концентрированной серной кислоты (S_N1). Электронодонорные группы в ядре облегчают гидролиз, электроноакцепторные — затрудняют. В последнем случае следует повысить температуру реакции до 120—130 °С (но не выше, т.к. при более высокой температуре альдегиды будут интенсивно окисляться серной кислотой).

Гидролиз соединений, содержащих три атома галогена у одного атома углерода, приводит к образованию карбоновых кислот, однако они труднодоступны и практическое применение метода ограничено:

При проведении реакции в присутствии спирта можно сразу получить эфир кислоты.

Хлороформ в присутствии основания гидролизуется быстрее, чем дихлорметан или тетрахлорметан и образует не только муравьиную кислоту, но и монооксид углерода. Считают, что реакция протекает через стадию образования дихлоркарбена:

При гидролизе четыреххлористого углерода (CCl₄) образуется фосген: