Практикум по органической химии. Часть II. Реакции органических соединений. Дерябина Г.И - 72 стр.

UptoLike

72
2.2. Химические свойства галогеноуглеводородов
Галогеноуглеводороды являются одним из наиболее важных в синте-
тическом плане классов органических соединений, благодаря разнообра-
зию их химических свойств.
Реакционная способность галогенопроизводных определяется харак-
тером связи углерод-галоген (C–X) и структурой молекулы. Природа гало-
гена обусловливает полярность, поляризуемость и прочность связи угле-
родгалоген, что, в конечном счете, определяет реакционную способность
конкретного галогеноуглеводорода. Прочность связи углеродгалоген
уменьшается при переходе от фтора к хлору, брому и иоду; в этом же ряду
увеличивается и поляризуемость связи (легкость смещения электронного
облака к галогену под внешним воздействием). Следовательно, наименее
реакционноспособными являются фторопроизводные, а наиболее реакци-
онноспособнымииодопроизводные углеводородов. Кроме того, необхо-
димо отметить, что прочность связи углерод-галоген увеличивается со сни-
жением ее полярности в ряду:
С
sp3
X < C
sp2
X < C
sp
X.
В целом наличие электроотрицательного атома галогена, проявляю-
щего
–I-эффект, приводит к перераспределению электронной плотности в
молекуле и возникновению двух реакционных центров:
RCC X
δ−
δ'+
δ+
δ''+
δ+ > δ'+ > δ''+
H
Взаимодействие с нуклеофилом
(электрофильный центр)
Отщепление Н
+
(СН-кислотный центр)
Из этого следует, что галогеноуглеводороды способны к реакциям
нуклеофильного замещения S
N
по электрофильному центру под действием
нуклеофильных реагентов и элиминирования Е с участием
СН-кислотного
центра
. Кроме того, по полярной связи С-Х возможны реакции с актив-
ными металлами, а повышенная степень окисления атома углерода при га-
логене допускает реакции восстановления.
δ−
δ+
H
C
X
H
R
H
C
H
H
C
H
H
R
H
C
Li
H
R
Nu = OH, OAlk,
CN, NH
2
восстанов-
ление
2 Li
H
C
Nu
H
R
нуклеофильное
замещение на Nu:
H
C
MgX
H
R
Mg
отщепление
C
H
R'
-HX
[H] -HX
-X
-LiX