Halogenowanie: Różnice pomiędzy wersjami
[wersja nieprzejrzana] | [wersja nieprzejrzana] |
m lit., poprawa linków |
m robot dodaje: fi:Halogenointi; zmiany kosmetyczne |
||
Linia 1: | Linia 1: | ||
'''Halogenowanie''' - [[reakcja chemiczna]] polegająca na [[addycja|addycji]] (dodaniu) lub [[substytucja (chemia)|substytucji]] (wymianie na) [[atom|atomów]] [[pierwiastek chemiczny|pierwiastków]] z grupy [[Fluorowce|fluorowców]] do [[cząsteczka|cząsteczek]] dowolnych [[związek chemiczny|związków chemicznych]]. |
'''Halogenowanie''' - [[reakcja chemiczna]] polegająca na [[addycja|addycji]] (dodaniu) lub [[substytucja (chemia)|substytucji]] (wymianie na) [[atom|atomów]] [[pierwiastek chemiczny|pierwiastków]] z grupy [[Fluorowce|fluorowców]] do [[cząsteczka|cząsteczek]] dowolnych [[związek chemiczny|związków chemicznych]]. |
||
W zależności od tego jaki atom fluorowca się przyłącza reakcja ta jest nazywana [[fluor]]owaniem, [[chlor |
W zależności od tego jaki atom fluorowca się przyłącza reakcja ta jest nazywana [[fluor]]owaniem, [[chlor]]owaniem, [[brom]]owaniem lub [[jod]]owaniem. Najczęściej reakcje te przeprowadza się przy pomocy bezpośredniego działania tych pierwiastków w formie gazu lub roztworu na związki chemiczne. Istnieją również mieszane wersje halogenowowania np: jodobromowanie czy jodochlorowanie, gdzie na związki działa się odpowiednio [[jodek bromu|jodkiem bromu]] (IBr) i [[jodek chloru|jodkiem chloru]] (ICl). |
||
Generalnie, aktywność flurowców w reakcji halogenowania przedstawia się następująco: |
Generalnie, aktywność flurowców w reakcji halogenowania przedstawia się następująco: |
||
Linia 14: | Linia 14: | ||
Przebieg reakcji: |
Przebieg reakcji: |
||
*Inicjowanie: w pierwszym etapie chlor, najczęściej pod wpływem [[Ultrafiolet|promieniowania UV]], ulega rozpadowi na wolne rodniki, inicjujące łańcuch reakcji. |
*Inicjowanie: w pierwszym etapie chlor, najczęściej pod wpływem [[Ultrafiolet|promieniowania UV]], ulega rozpadowi na wolne rodniki, inicjujące łańcuch reakcji. |
||
:Cl<sub>2</sub> |
:Cl<sub>2</sub> → Cl· + Cl· |
||
*Propagacja: wolne rodniki chloru reagują z metanem, tworząc rodnik metylowy, który następnie w reakcji z wolnym chlorem tworzy produkt (jeden z wielu) chlorowania i kolejny wolny rodnik zdolny do dalszych reakcji: |
*Propagacja: wolne rodniki chloru reagują z metanem, tworząc rodnik metylowy, który następnie w reakcji z wolnym chlorem tworzy produkt (jeden z wielu) chlorowania i kolejny wolny rodnik zdolny do dalszych reakcji: |
||
:CH<sub>4</sub> + Cl |
:CH<sub>4</sub> + Cl· → CH<sub>3</sub>· + HCl |
||
:CH<sub>3</sub> |
:CH<sub>3</sub>· + Cl<sub>2</sub> → CH<sub>3</sub>Cl + Cl· |
||
:CH<sub>3</sub>Cl + Cl |
:CH<sub>3</sub>Cl + Cl· → CH<sub>2</sub>Cl· + HCl |
||
:CH<sub>2</sub>Cl |
:CH<sub>2</sub>Cl· + Cl<sub>2</sub> → CH<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub> + HCl |
||
:itd.. |
:itd.. |
||
:Chlorowanie przebiega do mono- i wielopodstawionych chloropochodnych metanu CH<sub>3</sub>Cl, CH<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub>, CHCl<sub>3</sub> oraz CCl<sub>4</sub>. |
:Chlorowanie przebiega do mono- i wielopodstawionych chloropochodnych metanu CH<sub>3</sub>Cl, CH<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub>, CHCl<sub>3</sub> oraz CCl<sub>4</sub>. |
||
*Zakończenie łańcucha reakcji - może zajść na wiele sposobów. Najczęściej jest to spowodowane rekombinacją się dwóch wolnych rodników, która prowadzi do powstania niereaktywnych cząsteczek: |
*Zakończenie łańcucha reakcji - może zajść na wiele sposobów. Najczęściej jest to spowodowane rekombinacją się dwóch wolnych rodników, która prowadzi do powstania niereaktywnych cząsteczek: |
||
:CH<sub>3</sub> |
:CH<sub>3</sub>· + Cl· → CH<sub>3</sub>Cl |
||
== Bromowanie etenu == |
== Bromowanie etenu == |
||
Linia 30: | Linia 30: | ||
Przebieg reakcji: |
Przebieg reakcji: |
||
Elektrony [[wiązanie pi|wiązania |
Elektrony [[wiązanie pi|wiązania π]] etenu atakują cząsteczkę bromu. Powstaje [[Pi kompleks|kompleks π]]. Wiązanie pomiędzy atomami bromu ulega polaryzacji i pęka tworząc jon bromoniowy i bromkowy: |
||
:[[Grafika:Alkene-bromine-addition-2D-skeletal.png|500 px]] |
:[[Grafika:Alkene-bromine-addition-2D-skeletal.png|500 px]] |
||
Linia 63: | Linia 63: | ||
[[pt:Halogenação]] |
[[pt:Halogenação]] |
||
[[sk:Chlorácia]] |
[[sk:Chlorácia]] |
||
[[fi:Halogenointi]] |
|||
[[sv:Halogenering]] |
[[sv:Halogenering]] |
||
[[zh:卤化]] |
[[zh:卤化]] |
Wersja z 19:43, 26 lut 2008
Halogenowanie - reakcja chemiczna polegająca na addycji (dodaniu) lub substytucji (wymianie na) atomów pierwiastków z grupy fluorowców do cząsteczek dowolnych związków chemicznych.
W zależności od tego jaki atom fluorowca się przyłącza reakcja ta jest nazywana fluorowaniem, chlorowaniem, bromowaniem lub jodowaniem. Najczęściej reakcje te przeprowadza się przy pomocy bezpośredniego działania tych pierwiastków w formie gazu lub roztworu na związki chemiczne. Istnieją również mieszane wersje halogenowowania np: jodobromowanie czy jodochlorowanie, gdzie na związki działa się odpowiednio jodkiem bromu (IBr) i jodkiem chloru (ICl).
Generalnie, aktywność flurowców w reakcji halogenowania przedstawia się następująco:
- F > Cl > Br > I
Reakcji halogenowania ulegają zarówno węglowodory alifatyczne (alkany, alkeny , alkiny) jak i aromatyczne. W zależności od typu związku i warunków reakcji przebiega ona według różnych mechanizmów.
Chlorowanie metanu
Chlorowanie metanu jest przykładem reakcji halogenowania stosunkowo mało reaktywnych nasyconych węglowodorów alifatycznych. Jednak w pewnych warunkach (promieniowanie świetlne, ogrzewanie, obecność nadtlenków) zachodzi reakcja chlorowania według mechanizmu wolnorodnikowego.
Przebieg reakcji:
- Inicjowanie: w pierwszym etapie chlor, najczęściej pod wpływem promieniowania UV, ulega rozpadowi na wolne rodniki, inicjujące łańcuch reakcji.
- Cl2 → Cl· + Cl·
- Propagacja: wolne rodniki chloru reagują z metanem, tworząc rodnik metylowy, który następnie w reakcji z wolnym chlorem tworzy produkt (jeden z wielu) chlorowania i kolejny wolny rodnik zdolny do dalszych reakcji:
- CH4 + Cl· → CH3· + HCl
- CH3· + Cl2 → CH3Cl + Cl·
- CH3Cl + Cl· → CH2Cl· + HCl
- CH2Cl· + Cl2 → CH2Cl2 + HCl
- itd..
- Chlorowanie przebiega do mono- i wielopodstawionych chloropochodnych metanu CH3Cl, CH2Cl2, CHCl3 oraz CCl4.
- Zakończenie łańcucha reakcji - może zajść na wiele sposobów. Najczęściej jest to spowodowane rekombinacją się dwóch wolnych rodników, która prowadzi do powstania niereaktywnych cząsteczek:
- CH3· + Cl· → CH3Cl
Bromowanie etenu
Bromowanie etenu bromem jest przykładem reakcji halogenowania alkenów, która przebiega zgodnie z mechanizmem addycji elektrofilowej.
Przebieg reakcji:
Elektrony wiązania π etenu atakują cząsteczkę bromu. Powstaje kompleks π. Wiązanie pomiędzy atomami bromu ulega polaryzacji i pęka tworząc jon bromoniowy i bromkowy:
Jon bromkowy (Br-) atakuje karbokation od drugiej strony niż przyłączony w pierwszej kolejności atom halogenu tworząc dibromopochodną etanu w odmianie trans
Chlorowanie benzenu
Benzen poddany chlorowaniu w obecności światła ulega rodnikowemu podstawieniu wszystkich wodorów pierścienia aromatycznego dając heksachlorocykloheksan.
Plik:Chlorowanie benzenu hcch.png
W przypadku obecności w środowisku reakcji katalizatora o własnościach silnego kwasu Lewisa (AlCl3, FeCl3, czy SnCl) zachodzi substytucja elektrofilowa, która zachodzi zgodnie z mechanizmem Friedla-Craftsa. Rolą katalizatora jest wytworzenie dodatniego czynnika elektrofilowego Cl-:
- AlCl3 + Cl2 → AlCl4- + Cl+
W przypadku związków aromatycznych z bocznym łańcuchem alkilowym (np. toluen) podczas reakcji w obecności katalizatora (AlCl3) następuje podstawienie pierścienia aromatycznego w pozycje orto- i para-. Gdy zaś reakcję prowadzi się w warunkach sprzyjającym tworzeniu wolnych rodników (światło, nadtlenki) atom halogenu ulega podstawieniu w łańcuchu bocznym.