Реакции галогенирования, т.е. замещения
галогенами (за исключением фтора)
CH4 + Cl2 = CH3Cl
+ HCl (на свету)
Механизм реакции.
На первой стадии –
инициировании происходит гомогенный распад
молекул галогена на свету на
радикалы:
Cl2 = 2Cl·
На второй стадии – росте
цепи, радикалы атакуют молекулы,
находящиеся в системе.
Cl· + CH4 = CH3· + HCl
CH3· + Cl2 = CH3Cl + Cl·
Третья стадия приводит к
взаимодействию радикалов между собой
называется – обрыв цепи.
CH4· + Cl· = CH3Cl
CH3· + CH3· = CH3-CH3
2Cl· = Cl2
Таким
образом, механизм данной реакции принято считать цепным свободнорадикальным.
Данная реакция может протекать в молекулах алканов до тех пор, пока не будут
замещены все атомы водорода.
В
случае галогенирования метана и этана не возникает вопрос о
том, где же
произойдет замещение, т.к. все атомы водорода равноценны, но как же быть в
случае с алканами более сложного строения? На этот вопрос можно ответить, если
рассмотреть взаимное влияние в углеводородных радикалах (первичных, вторичных и
третичных). Было установлено, что реакции замещения легче протекают у третичных
атомов углерода, чуть сложнее – у вторичных, еще сложнее – у первичных. Электронная плотность у третичного атома углерода несколько сдвигается к трем соседним атомам углерода и у третичного атома углерода образуется положительный заряд (дельта+), атом водорода становится более подвижным и легко замещается к примеру хлором.
С-С-С С-С-С С-С
|
С
третичный атом
углерода вторичный
атом первичный
атом
Вот ответ на Ваш вопрос.
