Алкилгалогениды с натрием что образуется

Алкилгалогениды с натрием что образуется

Алкилгалогениды. Реакции нуклеофильного замещения.
Реакции элиминирования

Реакции присоединения к галогеналкенам

Галогеналкенам свойственны реакции присоединения, которые протекают по тем же закономерностям, что и в алкенах. Присоединение несимметричных электрофилов подчиняется правилу Марковникова.

Непредельные галогенопроизводные играют большую роль в производстве полимерных материалов. В результате полимеризации хлористого винила получают поливинилхлорид, перфторалкены являются мономерами фторопластов, важнейшим из которых является тефлон (2).

Взаимодействие с металлами

Взаимодействие галогеналканов с металлическим натрием протекает бурно с выделением большого количества тепла. Продуктом реакции является алкан с более длинной углеродной цепью. Сшивание алкильных остатков происходит за счет тех атомов углерода, которые в исходных соединениях были связаны с атомом галогена (реакция Вюрца). Реакция применяется для синтеза углеводородов, причем наилучшие результаты достигаются при использовании одного галогенопроизводного. В противном случае образуется смесь продуктов.

Считают, что начальные стадии реакции имеют свободнорадикальный механизм: натрий отдает один электрон галогену (одноэлектронный перенос), который объединяет с ним один из своих электронов. В результате образуется галогенид натрия и углеводородный радикал, который, присоединив атом натрия превращается в натрийорганическое соединение. Последнее в силу своей высокой активности реагирует с исходным галогенопроизводным. В целом же реакция Вюрца может рассматриваться как нуклеофильное замещение: галогеналкан – субстрат, алкилнатрий – нуклеофил.

Менее активный магний образует более устойчивые, хотя и весьма реакционноспособные, смешанные магнийорганические соединения, называемые реактивами Гриньяра. Они могут вступать в реакцию Вюрца лишь в том случае, когда применяют активный галогеналкан, типа аллилхлорида.

Источник

Алкилгалогениды с натрием что образуется

Ацетилениды натрия используются для синтеза высших алкинов, например

Ион ацетиленида атакует атом углерода, при этом происходит замещение иона галогена на ацетиленид-ион и образуется алкин

Поскольку ацетиленид натрия представляет собой соль очень слабой кислоты, ацетилена, ион ацетиленида является очень сильным основанием — фактически более сильным, чем ион гидроксила. При обсуждении синтеза алкенов из алкилгалогенидов (разд. 5.14) было показано, что основной ион гидроксила отщепляет ион водорода, т. е. вызывает элиминирование. И не удивительно, что еще более основной ион ацетиленида также дает продукт элиминирования.

Ион ацетиленида может реагировать с алкилгалогенидом по двум направлениям: атакуя углерод (реакция замещения) или атакуя водород (реакция элиминирования). Показано (разд. 5.15), что реакционная способность алкилгалогенидов в реакции элиминирования уменьшается в следующем порядке: третичный вторичный первичный. При замещении (обсуждаемого типа) порядок изменения реакционной способности (разд. 14.11) обратный: первичный вторичный третичный. Если замещение и элиминирование являются конкурирующими реакциями, то количество продуктов элиминирования возрастает при переходе от первичного алкилгалогенида ко вторичному и третичному. Многие третичные галогениды, которые быстрее вступают

в реакцию элиминирования и медленнее в реакцию замещения, в данных условиях дают исключительно алкены.

Если атакующий реагент — сильное основание, такое, как гидроксил- или ацетиленид-ион, т. е. когда реагент имеет большую склонность к иону водорода, реакция элиминирования особенно важна. Практически, только первичные галогениды дают хорошие выходы продукта замещения алкина. Со вторичными и третичными галогенидами элиминирование преобладает настолько, что этот метод нельзя использовать для синтеза соответствующих замещенных алкинов. При изучении органической химии мы будем вновь и вновь возвращаться к конкурирующим реакциям замещения и элиминирования.

Источник

Алкилгалогениды с натрием что образуется

Реакция Вюрца — конденсация алкилгалогенидов под действием Na (реже — Li или К) с образованием предельных углеводородов.

Реакция Вюрца — метод синтеза симметричных насыщенных углеводородов действием металлического натрия на алкилгалогениды (галогеналканы).

Легче реакция происходит с алкилиодидами и алкилбромидами, труднее – с алкилхлоридами.

В результате образуется алкан с более сложной углеродной цепью.

Реакцию обычно проводят в диэтиловом эфире.

В процессе реакции Вюрца происходит удвоение углеводородного скелета молекулы и образуется насыщенный углеводород (алкан). Эта реакция находит ограниченное применение, поскольку таким путем можно получать только симметричные алканы.

В основном с ее помощью получают предельные углеводороды с длинной углеродной цепью, особенно она полезна при получении индивидуальных углеводородов большой молекулярной массы (например, геп­та­кон­та­на C₇₀H₁₄₂).

Реакцию используют для получения углеводородов с четным числом С-атомов. Если ввести в реакцию два различных галогеналкана, то образуется смесь трех продуктов.

Например, при взаимодействии метил- и этилиодидов с натрием наряду с пропаном образуется этан и бутан:

Эта реакция была открыта французким химиком Ш. Вюрцем в 1855 г. при попытке получения этилнатрия из хлористого этила и металлического натрия.

В 1864г. немецкий химик Р. Фиттиг предложил реакцию, подобную реакции Вюрца, для синтеза жирноароматических углеводородов (реакция Вюрца-Фиттига).

Реакция Вюрца используется для первичных алкилгалогенидов. Для вторичных алкилгалогенидов не имеет практического значения, т.к выход целевого продукта составляет всего 10-15%.

Реакцию Вюрца невозможно использовать для третичных алкилгалогенидов, т.к. вместо алкана с удвоенным числом атомов углерода образуется смесь алкана и алкена с исходным углеродным скелетом.

Внутримолекулярная реакция Вюрца

Реакция Вюрца успешно применяется для внутримолекулярных конденсаций. Этим путем можно получать циклоалканы заданного строения.

При взаимодействии 1,4-дибромбутана с металлическим натрием можно получить циклобутан:

Из 1,3-дибромпропана под действием металлического цинка и йодида натрия, как активатора, может быть получен циклопропан:

Источник

При взаимодействии галогеналкилов с металлическим натрием образуются алканы с удвоенным числом углеродных атомов:

6. Получение магнийорганических соединений.

При действии на алкилгалогениды магния в среде абсолютного эфира образуются магнийорганические соединения, называемые реактивами Гриньяра, например: эфир

7. Реакции с алкоголятами

При взаимодействии алкилгалогенидов с алкоголятами образуются простые эфиры:

бромистый этилат диэтиловый

При этом возможно образование непредельных углеводородов.

8. Взаимодействие с аммиаком и аминами

Продуктами реакции являются первичные, вторичные или третичные амины, а также соли аммониевых оснований:

9. Взаимодействие с солями синильной кислоты

Тем самым можно перейти от предельных углеводородов к карбоновым кислотам.

10. Взаимодействие с солями органических кислот:

ацетат серебра этиловый эфир уксусной

11. Реакции с нитритом серебра:

Механизм и направление реакции зависят от природы растворителя. Так, сольватирующие растворители (вода, спирты) способствуют образованию эфира.

12. Взаимодействие с металлами

При действии на галогенопроизводные многих металлов (двухкратный избыток) галоген замещается металлом. Это важный метод синтеза металлорганических соединений:

6. Отдельные представители

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник

Гидрирование или восстановление алкилгалогенидов

При каталитическом гидрировании в присутствии палладия алкилгалогениды превращаются в алканы.

Алканы также получают восстановлением алкилгалогенидов металлом в кислоте.

Иодалканы могут быть легко восстановлены в запаянной ампуле с иодистоводородной кислотой.

Реакция галогеналканов с натрием (реакция Вюрца)

Реакция Вюрца позволяет получить углеводород с большим числом атомов углерода, чем в исходном соединении.

Она пригодна для синтеза только симметричных алканов с использованием первичных(!) алкилгалогенидов. В случае использования в качестве исходных соединений различных галогеналканов в результате реакции получается смесь трех углеводородов:

Эту смесь приходится разделять, что не всегда возможно.

Вместо натрия в этой реакции могут быть использованы и другие металлы, например магний, цинк, литий.

Электролиз натриевых или калиевых солей карбоновых кислот приводит также к получению симметричных углеводородов.

Алкены

Геометрические изомеры (состав и способ связывания атомов одинаков, расположение групп и атомов в пространстве различно). Для названия этих изомеров используется Е, Z-номенклатура. При этом возможно использование классических цис-и транс-обозначений для определения пространственного расположения одинаковых или сходных групп относительно плоскости сравнения.

Химические свойства

Реакция электрофильного присоединения протекает в две стадии:

По такому механизму протекает реакция присоединения галогеноводородов НСl, НВr, НI. Порядок увеличения реакционной способности галогеноводородов по отношению к алкенам совпадает с порядком увеличения их кислотности: НСl

Присоединению хлора и брома, молекулы которых неполярны, предшествует поляризация

Частицы, присоединяющиеся в медленной и быстрой стадиях электрофильного присоединения, приведены в таблице 2.1.

Реакции электрофильного присоединения

Электрофильное присоединение к алкенам происходит через стадию образования более устойчивого карбокатиона (правило Марковникова). Ряд устойчивости карбокатионов:

Источник