Замещение галогена водородом

В присутствии катализаторов можно проводить восстановление галогеналкана до алкана.

Восстановление можно проводить и йодоводородной кислотой:

11.4. Реакционная способность соединений со связями типа C sp² –Галоген

К данному типу галогенопроизводных относятся винилгалогениды – R–CH=CH–Hal и арилгалогениды Ar–Hal.

В соединениях данного типа атом галогена малоподвижен из-за р,π -сопряжения. В винилгалогенидах атом галогена практически малоподвижен: при действии нуклеофилов галоген не замещается, поэтому образование спиртов, аминов и т.п. исключается.

Присоединение галогеноводородов к винилгалогенидам происходит по правилу Марковникова:

В арилгалогенидах между галогеном и ароматическим ядром за счёт слабого +М-эффекта имеет место р,π -сопряжение. Благодаря выраженному отрицательному индуктивному эффекту (-I > +M) происходит понижение реакционной способности ароматического ядра.

Таким образом, для арилгалогенидов возможны два типа реакций: нуклеофильное замещение галогена и электрофильное замещение по ароматическому ядру.

Обычно нуклеофильное замещение галогена на гидроксигруппу происходит при температурах 200^оС и выше.

Подвижность галогена в ароматическом ядре сильно увеличивается при наличии электроноакцепторных заместителей в орто- и пара-положениях.

Замещение в ароматическом ядре протекает по S_E-механизму по орто- и пара-положениям (подробно см. разд. 10.3.2.).

Вопросы для самоподготовки

1. Из каких веществ можно в одну стадию получить 2-бромбутан. На этом примере объясните причину активности галогеналканов в реакциях нуклеофильного замещения.

2. На пентанол-1 подействовали тионилхлоридом, получили вещество А, которое обработали раствором йодида натрия в ацетоне и получили вещество Б.Соединения А и Б использовали для синтеза 1-нитропентана. Напишите уравнения всех реакций. Объясните, какое вещество А или Б более активно в последних двух реакциях.

3. Запишите уравнениями реакции следующие превращения. Назовите вещества Б и В по радикально-функциональной номенклатуре.

4. Объясните, почему при гидролизе S-3-хлоргексана преимущественно получают R-гексанол-3, а при гидролизе S-3-метил-3-хлоргексана оптически неактивный 3-метилгексанол-3. Приведите механизмы этих реакций.

5. Напишите формулы: бромциклогексана, 2-метил-2-хлорпропана, 1,1-дихлорбутана, 3,3-дихлорпентана. Сравните отношение этих веществ к действию водных и спиртовых растворов щелочей.

6. Используя галоформную реакцию, из ацетальдегида получите хлороформ. Для хлороформа напишите уравнения реакций: а) взаимодействие с бензолом в присутствии AlCl₃; б) взаимодействие с водным раствором NaOH.

 

 

Глава 12. СПИРТЫ

Спирты – это производные углеводородов, в молекулах которых содержится одна или несколько гидроксильных групп, связанных с sp³-гибридным углеродным атомом.

Число гидроксигрупп определяет атомность спиртов, в связи с чем различают одно-, двух-, трехатомные и т.д. спирты.

Представители предельных одноатомных спиртов соответствуют общей формуле C_nH_2n+1OH.

Гидроксигруппа может быть связана с первичным, вторичным или третичным атомом углерода, что приводит соответственно к первичным, вторичным и третичным спиртами:

Способы получения

Гидратация алкенов

Присоединение воды к алкенам осуществляется в присутствии кислых катализаторов, например, серной или фосфорной кислот. Реакция протекает по правилу Марковникова: из гомологов этилена образуются вторичные или третичные спирты:

Кислотно-катализируемая гидратация алкенов имеет ограниченную область применения (этанол из этилена, пропанол-2 из пропена). В промышленности гидратацию этилена проводят в газовой фазе пропусканием смеси алкена и паров воды над катализатором при высоком давлении: