Галогенопроизводные углеводородов: Учебно-практическое пособие, страница 6

    СН₂=СН-СН₂-СН₂Br                   СН₃-С=С-CH₂-CH₂Br

         4-бром-1-бутен

                                                             Н₃C    Cl

                                                           5-бром-2-метил-3-хлор-2-пентен

  Ди- и полигалогенопроизводные называются по тем же правилам, что и моногалогенопроизводные:

      СН₂Cl-CH₂Cl                                                   CH₃-CHCl₂

    1,2-дихлорэтан                                                            1,1-дихлорэтан

3.Методы получения

1. Замещение атомов водорода в углеводородах на галоген.

Таким образом галогенируют алканы, циклоалканы, бензол и его гомологи, алкены.

 В частности, хлорирование метана широко применяется в промышленности. Реакция идет на свету (под действием УФ-облучения; hv) и в темноте (при нагревании 250-400⁰С или в присутствии катализаторов - хлориды меди, сурьмы, олова или йод). При этом газообразный хлор последовательно замещает в молекуле метана все четыре атома водорода с образованием соответствующих галогенопроизводных:

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

                                                   метан              хлорметан

              (хлористый метил)

CH₃Cl + Cl₂ → CH₂Cl₂ + HCl

                 дихлорметан

               (хлористый метилен)

CH₂Cl₂ + Cl₂ → CHCl₃ + HCl

                трихлорметан

           (треххлористый углерод, хлороформ)

CHCl₃ + Cl₂ → CНCl₄ + HCl

                   тетрахлорметан

                   (четыреххлористый углерод)

 В реакциях с алканами галогены располагаются по своей реакционной способности в следующем порядке:

F > Cl > Br > I

 При этом фтор реагирует с алканами очень активно и реакции обычно сопровождаются взрывами, а йод вообще не взаимодействует, так как  образующийся HI является очень сильным восстановителем и восстанавливает образовавшееся  иодпроизводное снова до углеводорода.

  Галогенирование алканов как под действием света (реакция металепсии),так  и при высоких температурах протекает по радикально-цепному механизму и является реакцией радикального замещения (S_R):

на стадии I при УФ-облучении (фотохимическое галогенирование) или повышенных температурах (термическое галогенирование) молекулы галогена распадаются на радикалы:

                hν; tºC

I. Cl : Cl           Cl • + Cl • - инициирование (зарождение) цепи

  На стадии II и III происходит исчезновение одних и появление других свободных радикалов.

 

II. СН₄ + Сl •          •CН₃ + НCl                             развитие

                                                                             (рост) цепи