Химические свойства алканов

1. Галогенирование – реакция радикального замещения (S_R)атомов

водорода на галогены.

а) Инициирование– образование свободных радикалов

Молекулы хлора поглощают свет и диссоциируют на атомы:

б) Рост цепи

Атом хлора может отнимать атом водорода у молекулы алкана с образованием хлороводорода и алкильного радикала:

Алкильный радикал атакует молекулу хлора,образуя молекулу алкилгалогенида и атом хлоа, который способен начать следующую стадию этой цепной реакции

в) Обрыв цепи

Обрыв цепи происходит при взаимодействии каких-либо двух имеющихся в смеси радикалов:

Вообще получить по этому методу монозамещённые продукты практически невозможно, так как образующиеся алкилгалогениды взаимодействуют дальше с атомами хлора. На ярком свету реакция протекает очень бурно(со взрывом).

Устойчивость свободных радикалов уменьшается в следующем ряду:

аллил третбутил изопропил пропил

Поэтому основным продуктом радикального замещения в реакциях галогенирования алканов являются соединения, в которых атом галогена связан с аллильным или третичным атомом углерода. Гораздо меньше продуктов замещения по вторичному и первичному атомам углерода.

Бромирование протекает менее энергично, взаимодействие с иодом осуществить практически не удаётся, наоборот, фтор взаимодействует с алканами со взрывом.

При бромировании преобладают соединения, в которых атом брома связан с третичным атомом углерода. При хлорировании образуется сложная смесь, в которых атом хлора связан с третичным, вторичным и первичным

атомами углерода.

һ ν

СН₃-СН₂-СН-СН₃ + Br₂ СH₃-CH₂ –CBr -CH₃ + HBr +

| |

CH₃ CH₃

2-метилбутан 2-бром-2-метилбутан

(основной продукт)

CH₃ – CH – CH – CH₃

| |

Br CH₃

2- бром- 3- метилбутан

(побочный продукт)

В молекуле алкана могут замещаться один или несколько атомов водорода СН₃-СН₂-СН₃ + Cl₂ СН₃-СН-СН₃ + HCl

|

Cl

Cl

|

СН₃-СН₂-СН₃ + 2 Cl₂ СН₃-С-СН₃ + 2 HCl

|

Cl

Cl

|

СН₃-СН₂-СН₃ + 3 Cl₂ СH₂-С-СН₃ + 3 HCl

| |

Cl Cl

При этом образуется смесь галогенпроизводных.