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 S_R

2. Гидрогалогенирование алкенов. Присоединение проходит по механизму A_E 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 (S_N), элиминирования (Е). Они также вступают в реакции восстановления и взаимодействуют с некоторыми металлами.

Реакции нуклеофильного замещения (S_N)

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 S_E₁ и S_N₂

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

S_N₂ бимолекулярое замещение

S_N₁ 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	S_R
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. S_N1

B. S_E

C. Е

D. A_E

E. S_N2

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. S_N1

B. S_N2

C. A_N1

D. A_N2

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