Галогенпроизводные углеводородов

Производные углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галогенов, называют галогенуглеводородами.

Различают алифатические и ароматические галогенпроизводные. В зависимости от типа атома углерода, связанного с галогеном, галогенпроизводные классифицируют на первичные, вторичные и третичные. В зависимости от числа атомов галогена в молекуле их классифицируют на моно-, ди- и полигалогенпроизводные.

Основными способами получения галогенпроизводных являются следующие.

Прямое галогенирование алканов:

Реакция хлорирования протекает с невысокой региоселективностью; реакция бромирования — с большей.

При хлорировании алканов с разветвленными цепями наблюдается следующая последовательность замещения: третичный CH > вторичный CH₂ > первичный CH₃.

Галогенирование и гидрогалогенирование алкенов и алкинов. Алкены и алкины легко реагируют с растворами брома или хлора в воде или четыреххлористом углероде.

Реакция присоединения галогенводородов к несимметричным алкенам протекает по правилу Марковникова, но в присутствии перекисных соединений направление реакции меняется:

Замещение гидроксогруппы на галоген в спиртах. С галогенводородами эта реакция идет обратимо, а под действием хлорида фосфора (V) или хлористого тионила эти реакции становятся необратимыми:

Дигалогеналканы, содержащие два атома галогена при одном и том же атоме углерода, можно получить в результате реакции альдегидов или кетонов с хлоридом фосфора (V):

Галогенциклоалканы образуются при взаимодействии хлора и брома с циклоалканами с размером цикла от четырех до семи атомов, например:

Моногалогенпроизводные ароматических углеводородов образуются при взаимодействии аренов с галогенами при комнатной температуре в присутствии таких катализаторов как галогениды алюминия или железа (III):

В ряду фтор > хлор > бром > йод реакционная способность галогенов в этой реакции падает.

Ди- и полигалогенарены образуются в гораздо более жестких условиях.

Галогенпроизводные углеводородов являются важными полупродуктами органического синтеза. Они вступают в многочисленные реакции, протекающие по разным механизмам. Продукты реакции определяются как реагентами, так и условиями реакции. Ниже приведены уравнения реакций, характерные для моногалогенпроизводных.

Реакция Вюрца — Фиттига:

Уравнения реакций, характерные для дигалогенпроизводных:

Уравнения реакций, характерные для тригалогенпроизводных:

Таким образом, из галогенпроизводных углеводородов можно получить практически все основные классы органических веществ.