Галогенпроизводные предельных и непредельных углеводородов

Краткая характеристика

Систематические названия галогенпроизводных осуществляют, прибавляя в качестве приставки название галогена к наименованию родоначального углеводорода. Нумерацию цепи осуществляют с той стороны, к которой ближе галоген в случае насыщенных галогенпроизводных углеводородов; если цепь не насыщена, то предпочтение в нумерации отдается центрам ненасыщенности. При названии заместители указываются или по алфавиту, или по старшинству. Простейшие углеводороды называются также по их радикалам (метилхлорид, пропилхлорид и т.д.), существуют и тривиальные названия (например: хлороформ, иодоформ).

Галогенпроизводные предельных углеводородов – весьма реакционноспособные вещества, для которых наиболее характерно замещение галогена. При этом могут быть получены самые разнообразные классы органических соединений – спирты, углеводороды, эфиры, амины, нитрилы и прочие. Протекают также реакции дегидрогалогенирования, образования металлорганических соединений.

Полигалогенпроизводные углеводородов в зависимости от расположения галогенов подразделяют на вицинальные (галогены находятся при соседних атомах углерода) и геминальные (галогены при одном атоме углерода). Последние, в отличие от вицинальных, при гидролизе образуют альдегид, кетон или кислоту в зависимости от строения исходного соединения.

 

Примеры решения типовых задач

Задача 1. Приведите формулы изомеров состава C₄H₉Cl. Дайте названия.

Решение: Вещества с такой формулой относятся к моногалогенпроизводным предельных углеводородов, для которых возможна как изомерия углеродного скелета, так и расположения галогена.

1-хлорбутан

2-хлорбутан

1-хлор-2-метилпропан

2-хлор-2-метилпропан

Задача 2. Заполните схему превращений:

эфир

спирт

Каким образом из вечества D можно получить: а) спирт; б) амин?

Решение: Используя правило Марковникова, осуществим первый переход:

пропен

2-хлорпропан

(вещество А)

(спирт)

Менее тяжелый галоген замещается на более тяжелый при действии соли щелочного металла в спирте или ацетоне:

(вещество В)

При кипячении с натрием в эфирной среде протекает реакция Вюрца:

(вещество С) с)

2,3-диметилбутан

2-бромпропан

 

При моногалогенировании в алканах замещается преимущественно водород у третичного атома углерода:

2-бром-2,3-диметилбутан

Для получения спирта моногалогенпроизводные подвергаются гидролизу в щелочной среде:

(водн.)

Амины получаются при действии аммиака:

 

2.3. Задания для самостоятельной работы

2.3.1. Приведите формулы изомеров состава C₃H₆Cl₂. Дайте им названия. Укажите вицинальные и геминальные дихлорпропаны.

2.3.2. Выведите формулы всех изомеров C₅H₁₁I. Дайте им названия.

2.3.3. Дайте систематические названия следующим веществам:

2.3.4. Приведите способы получения 2-хлор-2-метилбутана из различных классов соединений.

2.3.5. Напишите уравнения реакции иодистого этила с указанными реагентами: а) HI(конц.); б) NaOH(водн.); в) NaOH(спирт.); г) Mg(эфир); д) Na(эфир),t^o; е) KCN,t^o; ж) AgNO₂(эфир).

2.3.6. Какие продукты преимущественно образуются при действии спиртовой щелочи: а) 2-хлорбутан; б) 3-хлор-2-метилпентан? Почему?

гидролиз

2.3.7. Заполните схему превращений:

эфир, t^О

2.3.8. Закончите уравнения реакций:

эфир

а) 1-бромпропан + 2Na

гидролиз

б) 2-хлорпропан + AgNO₂

t^О

в) 2,2-дихлорбутан

эфир

г) 2-бром-2-метилбутан + KCN

д) 2-хлор-3-этилбутан + Mg

2.3.9. Заполните схему превращений:

(спирт)

(эфир)

 

2.3.10. Каким наикратчайшим путем из 1-бромбутана получить 2-бромбутан?

2.3.11. Что образуется при полном гидролизе: а) 1,1-дихлорпропана; б) 2,2-дибром-3-метилпентана; в) 1,1,1-трихлорпропана?

2.3.12. Напишите уравнения взаимодействия 2-иодпропана со следующими веществами: магнием (в присутствии эфира); натрием (в условиях реакции Вюрца); этилатом натрия; ацететом серебра; аммиаком.

2.3.13. Установите строение соединения состава С₅Н₁₁Br. Это бромпроизводное при действии спиртового раствора щелочи образует углеводород состава С₅Н₁₀, который при озонировании и последующем разложении озонида водой дает муравьиный альдегид и метилэтилкетон. Напишите уравнения всех перечисленных реакций.

2.3.14. Написать уравнения реакций, с помощью которых можно превратить 1-бром2-метилпропан в следующие соединения: а) первичный спирт; б) этиленовый углеводород; в) сложный эфир; г) амин; д) нитросоединение; е)простой эфир; ж)предельный углеводород.

2.3.15. Как, исходя из бромистого этила, можно синтезировать: а) пропионовую кислоту и ее амид; б) пропиламин; в) 1-бутин; г) бензол?

2.3.16. В условиях реакции Вюрца из двух галогеналкилов получена смесь трех алканов: бутана, 2-метилбутана и 2,3-диметилбутана. Какие монобромпроизводные алканов были введены в реакцию Вюрца? Как эти галогеналкилы можно получить: а) из соответствующих спиртов; б) из алкенов; в) из алканов. Приведите необходимые уравнения реакций и назовите все продукты.

2.3.17. Учитывая природу галогена и его положение в молекуле, укажите, какие из галогенпроизводных будут реагировать быстрее с водным раствором щелочи:

2.3.18. Какие из приведенных галогенпроизводных легко подвергаются щелочному гидролизу: а) 2-хлор-2-бутен; б) 2-хлор-2-метилбутан; в) 2-бромпропан; г) 6-бром-1-гексен; д) 2-бромпропан?

2.3.19. Приведите известные вам галогенпроизводные углеводородов, используемые для получения ВМС. Составьте схемы реакций полимеризации.

2.3.20. Какова структурная формула соединения состава С₃Н₅Br, если известно, что оно не подвергается щелочному гидролизу, но, при соединении НBr, образует 2,2-дибромпропан?