Галогенопроизводные углеводородов: Учебно-практическое пособие, страница 10

                          тионил

 При использовании в качестве галогенирующего реагента галогеноводорода необходимо применять водоотнимающее средство (например CaCl₂), которое связывает образующуюся воду и предотвращает гидролиз полученных галогеноалкилов.

  В реакциях с РСl₅ в качестве побочного продукта образуется хлорокись фосфора- жидкое вещество как и целевой продукт С₂Н₅Сl. Поэтому разделение этих двух жидкостей составляет дополнительные технологические трудности.

  Наиболее удобно использовать в этих реакциях хлористый тионил, так как побочные продукты SO₂ и НСl являются газообразными веществами, которые легко удаляются от основного продукта C₂H₅Cl.

4. Физические свойства

  Физические свойства галогенопроизводных зависят от строения радикала (линейное или разветвленное), вида и количества атомов галогена в молекуле. В частности, для моногалогенопроизводных температура кипения и плотность возрастают с увеличением длины углеродной цепи и при переходе от фтора к йоду. Дигалогенопроизводные представляют собой тяжелые масла или твердые вещества.

  Все галогенопроизводные в воде практически не растворяются, но хорошо растворяются в органических растворителях. Они имеют специфический, как правило резкий запах, раздражающий слизистую оболочку. Некоторые из них обладают анестезирующим действием (СН₂Сl₂, СНСl₃), токсичны и являются антисептиками (СНI₃).

5. Химические свойства

  Галогенопроизводные углеводородов являются одним из наиболее реакционноспособных классов органических соединений. Наиболее характерны для этого класса соединений реакции нуклеофильного замещения (S_N) и отщепления (элиминирования, Е). Высокая реакционная способность галогенопроизводных в этих реакциях обусловлена строением их молекул. Так, в молекуле СН₃Сl ковалентная связь между атомом углерода и галогеном поляризована из-за большой электроотрицательности атома хлора (-I- эффект). Поэтому электронная плотность у атома углерода понижается:           

      

  Вследствие этого углеродный атом легко атакуется молекулами или ионами, представляющими свою электронную пару (нуклеофильный реагент) для образования новой связи. Электроны разрывающейся связи уходят вместе с освобождающимся ионом:

 - (нуклеофильное замещение S_N)

         Субстрат      нуклеофил              продукт      уходящая группа

Нуклеофильными реагентами называют атомы или группы атомов, а также молекулы, которые являются донорами электронной пары при образовании связи с любым элементом, кроме водорода.

  Нуклеофильные реагенты (примеры)

а) отрицательно заряженные ионы:

:OH^-, :I^-, :CN^-, CH₃O:^-, CH₃C(O)O:^-, :Br^-, :Cl^-

б) нейтральные молекулы, имеющие неподеленную электронную пару (НЭП) на гетероатомах:

H₂O, CH₃OH, NH₃, CH₃NH₂, C₆H₅OH, C₆H₅NH₂

реакционная способность галогеналканов в реакциях нуклеофильного замещения зависит от нескольких факторов:

а) от строения углеводородного радикала (линейное или разветвленное);

б) от галогена;

в) от атакующего нуклеофила;

г) от условий реакции (температура, наличие или отсутствие катализатора);

д) от характера растворителя, в котором идет реакция.

Указанные факторы влияют и на механизм реакции.

1. Реакции нуклеофильного замещения (S_N1 и S_N2)