 |
Галогенопроизводные углеводороды. Номенклатура, строение, свойства.
|
|
|
|
Органическая химия
При работе с данными конспектами необходимо пользоваться также учебником. В тетради должен быть рукописный конспект и на закрепление выполнение вопросы. Вклеенных распечатанных конспектов быть не должно!
За 1.02.2016
Галогенопроизводные углеводороды. Номенклатура, строение, свойства.
Стр. 113-132 вопросы 2-6
1. Номенклатура и изомерия
Галогенопроизводные углеводороды – производные углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галогена.
По характеру галогена: фтор-, хлор-, бром- и иодпроизводные.
По числу атомов галогена: моно-, ди-, три-, тетразамещенные.
От природы углеводородного радикала:
· Алифатические: СН3Вr бромметан (метилбромид); СН2Сl2 дихлорметан; СНСl3 трихлорметан (хлороформ); ССl4 тетрахлорметан
· 
Алициклические: хлорциклогексан (циклогексилхлорид)
· Ароматические: фторбензол (фенилфторид)
Виды изомерии: по углеродному скелету, по положению галогена.
Составьте формулы изомеров для 1-иодобутана!
2. Химические свойства.
1) Характеристика связи углерод – галоген
У α–атома углерода создается дефицит электронов – электрофильный центр, при участии которого протекают реакции нуклеофильного замещения. Также поляризуется связь С-Н у β-атома углерода – СН кислотный центр, за счет которого протекают реакции элиминирования.
2) Реакции нуклеофильного замещения ЅN.
Нуклеофилы: анионы (-ОН), нейтральные молекулы, имеющие неподеленную пару электронов (вода, аммиак).
· С водным раствором щелочей – гидролиз галогеноалканов.
СН3-СН2 –Вr + КОН СН3-СН2 –ОН + КВr ЅN
· Со спиртами – алкоголизм галогеноалканов.
Спирты – слабые нуклеофилы, для усиления нуклеофильности проводят активацию металлическим натрием.
|
|
|
2СН3-СН2 –ОН + 2Nа 2СН3-СН2 –О- Nа+ + Н2
этоксид натрия
СН3-СН2 –ОNа+ СН3-I СН3-СН2 –О- СН3 + NаI
(метилэтиловый эфир; метоксиэтан)
· С аммиаком и аминами – аммонолиз галогеноалканов.
СН3-СН2-I + NН3 [СН3-СН2 +NН3] I- СН3-СН2 NН2 + NН4 I
Иодоэтан этиламмонийиодид этиламин
СН3-СН2 NН2 + СН3-СН2-I СН3-СН2 NН- СН2-СН3 + NН4 I
диэтиламин
· С солями циановой кислоты образуют нитрилы.
СН3-СН2-I + КСN - КI СН3-СН2-СN +2Н2О СН3-СН2-СООН + NН3
Пропанонитрил пропановая кислота
3) Реакции элиминирования Е.
· Дегидрогалогенирование.
СН3-СН2-I + КОН спирт СН2 = СН2 + КI + Н2О
Реакции элиминирования и нуклеофильного замещения являются конкурентными и могут протекать одновременно. Преобладание того или иного направления зависит: от структуры субстрата, природы галогена, нуклеофильности и основности реагента, применяемого растворителя.
ЅN СН3-СН2-ОН водный раствор щелочи
СН3-СН2-I + ОН- Е СН2 = СН2 спиртовой раствор щелочи (КОН)
· Дегалогенирорвание.
СН3-СНСl- СНСl -СН3 + Zn СН3-СН=СН -СН3 + ZnСl2
4) Реакции ароматических галогенопроизводных.
Из-за прочности связи галоген - ароматическое кольцо, активность галогена резко снижена.
· Гидролиз
· Галогены являются электродонорами по отношению к ароматическому кольцу. Ориентируют заместители в орто- и пара-положение.
Нитрование
· Галогенирование
3. Способы получения.
Галогенопроизводные углеводороды можно получить из углеводородов, а также спиртов, альдегидов, кетонов, карбоновых кислот, аминов.
· Получение из спиртов
СН3-СНОН-СН3 + НСl (конц) t СН3-СНСl-СН3 + Н2О
Реакционная способность спиртов убывает в ряду: третичные спирты > вторичные > первичные, а активность кислот – в ряду НI > НВr > НСl
С галогенидами фосфора (III) и (V)
СН3-СНОН-СН3 + РВr3 СН3-СНВr-СН3 + Н3РО3
СН3-СН2ОН + РВr5 СН3-СН2Вr + НВr + РОВr3
|
|
|
С тионилхлоридом (хлорангидрид сернистой кислоты)
С6Н5-СН2ОН + ЅОСl2 t С6Н5-СН2Сl + ЅО2 + НСl
· Вспомните реакции получения галогенопроизводных соединений из предельных и непредельных углеводородов. Напишите уравнения реакций:
А) хлорирование пропана
Б) хлорирование пропена
В) гидробромирование пропена
Г) бромирование циклопропана
Д) хлорирование циклогексана
Е) хлорирование бензола
4. Представители
Записать формулы и применение в медицине веществ: этилхлорид, фторотан, хлороформ, иодоформ, тетрахлорметан, винилхлорид. Дайте названия по систематической номенклатуре.
На закрепление выполните вопросы после параграфа: уравнения на химические свойства кислот и их получение, а также цепочка превращения. Не забывайте называть вещества, указывать условия реакции и тип, механизм реакции.
За 1.02.2016
|
|
|
