ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
25
Реакции замещения. В молекулах алканов связи C−Н пространст-
венно более доступны для атаки другими частицами, чем менее прочные
связи C−C. В определенных условиях происходит разрыв именно С−Н-
связей и осуществляется замещение атомов водорода на другие атомы или
группы атомов. Наиболее важными реакциями замещения в ряду алканов
являются реакции галогенирования, нитрования, сульфохлорирования и
сульфоокисления.
Галогенирование алканов – реакция замещения одного или нескольких
атомов водорода в молекуле алкана на галоген. Продукты реакции называ-
ют галогеналканами или галогенопроизводными алканов (см. также 2.2).
Активность галогенов в этой реакции уменьшается в ряду:
F > Cl > Br > I. Взаимодействие алканов с хлором и бромом происходит на
свету и/или при нагревании. В этих условиях фтор реагирует очень бурно
(со взрывом), а иод не вступает в реакцию.
Практическое значение имеет реакция хлорирования метана:
CH
4
+
Cl
2
h
ν
CH
3
Cl
+
HC
l
хлорметан
При достаточном количестве хлора реакция может продолжаться
дальше и приводить к образованию смеси продуктов замещения 2-х, 3-х и
4-х атомов водорода:
дихлорметан
трихлорметан
тетрахлор-
(хлороформ) метан
CH
4
Cl
2
-HCl
CH
3
Cl
Cl
2
-HCl
CH
2
Cl
2
Cl
2
-HCl
CHCl
3
Cl
2
-HCl
CCl
4
хлорметан
Хлоропроизводные метана применяются в органическом синтезе, используются
как растворители и фреоны, а CCl
4
и в качестве противопожарного средства.
Галогенирование алканов протекает по радикальному цепному меха-
низму, то есть как цепь последовательных превращений с участием сво-
бодно-радикальных частиц. Механизм радикального замещения обознача-
ется символом S
R
(от англ. Substitution Radical).
Рассмотрим этот механизм на примере монохлорирования метана.
Стадия I: зарождение (инициирование) цепи – появление в зоне реак-
ции свободных радикалов. Под действием световой энергии гомолитиче-
ски разрывается связь в молекуле Cl:Cl на два атома хлора
•
Cl, являющих-
ся свободными радикалами (частицами с неспаренным электроном):
Cl
2
2Cl
h
ν
.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- …
- следующая ›
- последняя »
