Přehled studijních materiálů > Přírodní vědy > Chemie > Halogenderiváty

3.HALOGENDERIVÁTY

CHEMICKÉ VLASTNOSTI

-pro stejný uhlovodíkový zbytek reaktivita stoupá mv tomto pořadí R-F<R-Cl<R-Br<R-I

-ale klesá polarita

-kyselý charakter, protože se dá dobře odštěpit

-I efekt, na všech jednoduchých vazbách

REAKCE

Nukleofilní subtituce

-nukleofilní činidlo OH-, CN-, NH3, SH-

-halogenalkany jsou reaktivnější než halogenalkeny, halogenareny

CH3-CH2-Br → CH3-CH2-NH2 plus Hbr

CH3-CH2-Br → CH3-CH2-CN plus Hbr

Eliminace

-nukleofilní činidlo se zásadditým charakterem - OH-, alkoholy

Zajcevovo pravidlo: Při eliminaci se odštěpuje atom vodíku z atomu C, který sousedí s atomem C nesoucí halogen.

-eliminace konkuruje substituci - záleží na reakčních podmínkách

NaOH

nízká koncentrace

CH3-CH2-Br → CH3-CH2-OH plus NaBr

NaOH

vysoká koncentrace

CH2=CH2 plus NaBr plus H2O

Záměna halogenu v halogenderivátech

CH3CH2OH

CH3-CH2-CH2-CH2-Cl plus NaBr ----------------> CH3-CH2-CH2-CH2-Br plus NaCl

Reakce s kovy

2 CH3-Cl plus Na → CH3-CH3 plus 2NaCl

CH3-Cl plus Mg → CH3-MgCl GRIGNARDOVO ČINIDLO

PŘÍPRAVA

Halogenace alkanů

CH3-CH3 plus Cl2 → CH3-CH2-Cl plus Hcl radikálová substituce

Adice halogenů

CH3-CH=CH-CH3 plus Cl2 → CH3-CH-CH-CH3

\ \

Cl Cl

Reakce alkoholu s halogenvodíkem

CH3-CH2-OH plus HCl → CH3-CH2-Cl plus H2O

ZÁSTUPCI

CHLOROMETHAN CH3Cl

-plyn, anestetikum

CHLOROFORM CHCl3

-těkavá, nehořlavá, vonná kapalina

-dříve narkotikum

-karcinogenní účinky

TETRACHLORMETHAN Ccl4

-karcinogenní kapalina

-použití: rozpouštědlo

-dříve: náplň do hasíchích přístrojů

FREONY

-obsahují C, F nebo Cl, někdy H

Např: Ccl2F2 … freon 12 ( dichlor-difluormethan)

Ccl3F … freon 11 ( dichlor-flourmethan)

CHCIF2 … freon 22 (chlor-difluormethan)

-použití: lak na vlasy, spreje, náplně ledniček - omezení

-Vlastnosti: nehořlavé, chemicky stálé, nejedovaté, nekorozní, nízká viskozita

poškozují ozonovou vrstvu

O3 plus . Cl → O2 plus . ClO

-plně halogenové - freon 114 (CCIF2-CCIF2) ------ 120 let

-neúplně halogenové - kratší životnost

-Halogenderiváty obsahují uhlík, vodík a flour, chlor, brom nebo jod

-CHX3, kde X=halogen, se triviálně nazývá haloform

-Halogenderiváty jsou nehořlavé

-DDT je chlorovaný insekticid

-Reakcí halogenderivátů s vodou vzniká příslušný alkohol a halogenkyselina

-Dehydrohalogenací nasycených halogenderivátů vzniká příslušný alken a halogenkyselina

-Elektrofilní aromatická substituce na aromatických halogenderivátech probíhá do polohy 2 a 4

-Reakcí halogenderivátů s alkalickým kovem vznikají příslušné alkany a soli halogenkyselin

-Organokovy obsahují hořčík a se strukturou C-Mg-X, kde X=halogen, se nazývají Grignardova činidla

-Reakcí CH3CH2I s Mg vzniká CH3CH2MgI

Organohořečnaté=Grignardovy sloučeniny

-RmgX, důležité v organických syntézách

Organokřemičité

-silikony-tepelně odolné, stálé, odpuzují vodu

-použité: Izolace, nátěrové hmoty

Organocíničité

-součást přípravků k hubení plísní

Organofosforečné

-jedovaté-bojové chemické látky, insekticidy

DUSÍKATÉ DERIVÁTY UHLOVODÍKĹŽ

Nitrosloučeniny

Aminy

Diazonové soli

Azosloučeniny

Nitrosloučeniny

-sloučeniny s jednovaznou nitroskupinou -NO2

-jednou vazbou se váže nitroskupina k uhlíku

-silně polární charakter

-vazby N-O stejně dlouhé, v jedné rovině

-vliv NO2 -navázání E+

H H

| / | /

E-C-N → R-C-N

| \ \

H |O| |O|

Názvosloví

-odvozením od uhlovodíku náhradou 1 nebo více atomů H skupinou -NO2

-připojením předpony nitro- CH3NO2 nitromethan

CH3

|

H2C-CH2-CH3 CH3-CH-CH3 CH3-C-CH3

| | |

NO2 1-nitropropan NO2 2-nitropropan NO2 2-methyl-2-nitropropan

4-nitrrofenol 2,4,6-trinitrofenol 2,4,6,-trinitrotoulen

k.pikrová

Vlastnosti

Fyzikální: nižší - kapaliny

vyšší - pevné látky

jedovaté

nerozpustné ve vodě

Chemické:

-významné aromatické nitrosloučeniny

Reakce: 1) redukce

PŘÍPRAVA

400°C

POUŽITÍ

ZÁSTUPCI

TNT=2,4,6 - trinitrotoulen (tritol)

kyselina pikrová

- žlutá krystalická látka

- trhavina