Характеристика процессов галогенирования

Процессы галогенирования

Галогенированием в широком смысле слова называют все про­цессы, в результате которых в органические соединения вво­дятся атомы галогена. В зависимости от вида галогена разли­чают реакции фторирования, хлорирования, бромирования и иодирования.

Галогенирование — один из важнейших процессов органиче­ского синтеза. Этим путем в крупных масштабах получают:

1). хлорорганические промежуточные продукты (1,2-дихлорэтан, хлоргидрины, алкилхлориды), когда введение в молекулу доста­точно подвижного атома хлора позволяет при дальнейших пре­вращениях хлорпроизводных получить ряд ценных веществ;

2). хлор- и фторорганические мономеры (винилхлорид, винилиденхлорид, тетрафторэтилен);

3). хлорорганические раствори­тели (дихлорметан, тетрахлорметан, три- и тетрахлорэтилены);

4). хлор- и броморганические пестициды (гексахлорциклогексан, хлорпроизводные кислот и фенолов).

Кроме того, галогено­производные используют как холодильные агенты (хлорфтор- производные, так называемые фреоны), в медицине (хлораль, хлорэтан), в качестве пластификаторов, смазочных масел и т. д. Масштабы производства галогенорганических продуктов очень значительны.

Характеристика процессов галогенирования

Галогенопроизводные получают тремя основными путями: за­мещением, присоединением и расщеплением.

Заместительное галогенирование состоит в замещении на атомы галогена других атомов или групп. Из них наибольшее значение имеет замещение атомов во­дорода

которое может происходить при насыщенных и ненасыщенных атомах углерода или в ароматическом ядре. Способность к замещению сохраняется у различных производных углево­дородов. Замещение одного атома галогена на другой имеет значение для получения фтор-, бром- и иодпроизводных из более доступных хлорорганических соединений:

Замещение ОН-группы на атом галогена применяют для получения некоторых галогенпроизводных, а также хлорангидридов кислот:

Присоединительное (аддитивное) галогенирование — присое­динение галогенирующих агентов к ненасыщенным соединениям имеет столь же большое практическое значение, как замещение. Свободные галогены способны присоединяться по связям С=С, C≡C и Сар—Сар:

Галогеноводороды присоединяются по двойной и тройной связям (гидрогалогенирование), а олефины вступают также в реакцию хлоргидринирования:

Способность к перечисленным реакциям аддитивного галогенирования сохраняется у многих производных ненасыщенных угле­водородов.

Реакции расщепления хлорпроизводных приобретают все бо­лее важное значение. Из них наиболее легко происходит дегидрохлорирование (1), обратное присоединению HCl. Из-за предпочтительности протекания этой реакции другие про­цессы расщепления наблюдаются только при высокой темпера­туре у перхлорпроизводных. Это — дехлорирование (2), обратное присоединению Сl₂, и расщепление по углерод-углеродным связям, которое может происходить под действием хлора — хлоролиз (3), или хлоринолиз, или при повы­шенной температуре — пиролиз (4):