Реакции элиминирования предельных галогенпроизводных. Механизмы Е1 и Е2. Химические свойства полигалогенпроизводных. Применеие галогенпроизводных. Отдельные представители

Реакция элиминирования (отщепление)

Элиминирование может классифицироваться как α-, β- и γ - элиминирование.

Наиболее часто встречающимся типом реакций отщепления является β-элиминирование. α-Элиминирование может протекать по механизму Е₂ и Е₁.

Реакции Е₂

Реакции Е2 протекают при действии на галогеналканы сильных оснований (спиртовой раствор КОН):

Реакции Е2 часто конкурируют с S_N2.

Кинетика реакций отщепления Е2 описывается уравнением второго порядка: v = k [(CH₃)₂CHBr][C₂H₅O^-]

Энергетическая диаграмма реакции Е2

Реакция Е2 представляет собой одностадийный согласованный процесс β-элиминирования, протекающий через переходное состояние, в котором разрыв связей С_α-Х и С_β-Н и образование π-связи происходят одновременно.

Реакция Е2 подчиняется правилу Зайцева: протон отщепляется преимущественно от наименее гидрогенизированного С_β-атома:

Реакции Е1

Реакции Е1 часто конкурируют с S_N1 и подчиняются тем же закономерностям.

Механизм элиминирования Е1 включает 2 стадии: отщепление галогена с образованием карбкатиона и отщепление протона от атома углерода (С_β), соседнего с катионным центром (С_α):

Как видно из схемы, для удаления протона необходимо основание.

Реакция Е1 также протекает по правилу Зайцева.

Химические свойства полигалогенпроизводных:

Все реакции моногалогенпроизводных:

1. Гидролиз:

Геминальные ГПУ менее реакционно способны и реагируют при более жестких условиях в присутствие серной кислоты при нагревании:

Применение:

Четыреххлористый углерод.

Применяется как негорючий растворитель, в частности при тушении пожаров, если горят жидкости с плотностью ниже 1 – легче воды.

1. Служит для получения фреона-12.

2. Применяется для проведения химических анализов в лабораториях нефтехимической отрасли (определение нефтепродуктов в оборотных и сточных водах, в качестве экстрагента).

1,2- Дихлорэтан.

1. Исходный продукт для синтеза хлористого винила в промышленности пластмасс (дешевый, но ядовитый растворитель).

2. В промышленности 1,2-дихлорэтан используется как растворитель жиров, восков, смол,парафинов и других веществ.

3. Его применяют и в химических лабораториях для экстракции многих органическихвеществ из водных растворов.

4. 1,2-Дихлорэтан используется для извлечения жира из шерсти животных, для химчистки одежды.

Гексахлорэтан.

1. Применяется как инсектицид (хранится в запаянном капилляре) – средство для борьбы с вредными насекомыми, в агрономии.

2. Применяется в ветеренирии, в качестве глистогонного средства.

3. В производстве дымовых шашек.

4. Используется в производстве хладона-113.

5. В производстве таблеток для дегазации помещений и местности.

Большое применение в технике охлаждения получили полифторхлоруглеводороды (фреоны). Фреона – очень устойчивые соединения, они не гидролизуются и поэтому не корродируют металл; используются как хладогенты, как растворители инсектофунгецидов для образования аэрозолей и как промежуточные продукты в синтезе фторпроизводных.

Важное применение получил фторотан СF3 – CHClBr – бесцветная тяжелая жидкость с запахом, напоминающим хлороформ. Это одно из самых эффективных средств для общего наркоза. Имеет ряд преимуществ перед хлороформом: мало токсичен, почти не дает стадии возбуждения, наркоз быстро проходит.