Получение первичных, вторичных, третичных аминов и солей четвертичных аммониевых оснований
Для получения перечисленных соединений в качестве нуклеофилов можно использовать аммиак и соответствующие амины. Данная реакция называется аммонолизом. Промежуточными продуктами являются четвертичные аммониевые соли, которые, отщепляя галогеноводород, переходят в соответствующие амины:
Образование нитрилов. Взаимодействием галогенопроизводного с цианидами щелочных металов получают нитрилы соответствующих кислот:
Получение нитропроизводных из галогеналканов и нитрита серебра:
Получение тиоспиртов и тиоэфиров. В качестве нуклеофилов можно использовать гидросульфиды или сульфиды щелочных металлов:
11.3.2. β-Элиминирование (образование алкенов)
Эта реакция является конкурирующей по отношению к реакции нуклеофильного замещения под действием щёлочи, что можно представить в виде общей схемы:
Направление II представляет собой нуклеофильное бимолекулярное элиминирование (EN2): при действии на галогенопроизводные спиртового раствора щёлочи образуются алкены.
По ходу EN2-реакции возникает переходное состояние – нуклеофил предположительно связан с атомом водорода при β-углеродном атоме. Эти реакции идут в одну стадию: отщепление иона водорода (Н+) под действием нуклеофила от β-углеродного атома происходит одновременно с отщеплением галогена:
Таким образом, в присутствии спиртовых растворов щелочей образующийся карбкатион стабилизируется не путём присоединения гидроксид-аниона вместо ушедшего аниона I–, а путём отщепления протона Н+ за счёт гетеролитического разрыва связи между водородом и β-углеродным атомом.
Образование алкена преимущественно происходит в соответствии с правилом Зайцева: получаются алкены, содержащие наибольшее число заместителей у двойной связи:
Взаимодействие с металлами
Галогенопроизводные способны взаимодействовать с металлами с образованием металлорганических соединений или продуктов их дальнейшего превращения.
В растворе диэтилового эфира галогеналкан реагирует с магнием с образованием магнийорганических соединений, известных под названием реактивов Гриньяра:
Вместо диэтилового эфира можно использовать другие диалкиловые эфиры.
Реактивы Гриньяра имеют очень важное значение в синтезе органических соединений, относящихся практически ко всем классам веществ.
При действии металлического натрия на галогеналкан можно получить алкан с удвоенным числом углеродных атомов (реакция Вюрца). Иначе говоря, происходит димеризация алкильного радикала с отщеплением галогена. В качестве промежуточных продуктов образуются свободные радикалы и натрийорганические соединения.
или в общем виде
