Halogenacija
Halogenacija je hemijska reakcija u kojoj halogen reaguje sa nekom drugom hemikalijom, i čiji rezultat je adicija halogena. Organska jedinjenja podležu halogenaciji mnogo češće od neorganskih jedinjenja. Dehalogenacija je reverzna reakcija halogenaciji, i njen rezultat je uklanjanje halogena iz molekula.[1] Put i stehiometrija halogenacije su zavisni od strukturnih svojstava i funkcionalnih grupa organskog supstrata, kao i hhalogena. Neorganiska jedinjenja poput metala takođe podležu halogenaciji.
Halogenacija organskih jedinjenja: Vrste reakcija[uredi | uredi kod]
Postoji nekoliko procesa halogenacije organskih jedinjenja, uključujući slobodno radikalnu halogenacija, ketonsku halogenaciju, elektrofilnu halogenaciju, i reakciju adicije halogena. Određujući faktori su funkcionalne grupe.
Slobodno radikalna halogenacija[uredi | uredi kod]
Zasićeni ugljovodonici tipično ne prihvataju halogene, mada podležu slobodno radikalnoj halogenaciji, uključujući zamenu atoma vodonika halogenom. Regiohemija halogenacije alkana se obično određuje na osnovu relativne slabosti dostupnih C-H veza. Preferencija reakcije za tercijarne i sekundarne pozicije proizilazi iz veće stabilnosti korespondirajućih slobodnih radikala i prelaznih stanja koja dovode do njih. Slobodno radikalna halogenacija se koristi za industrijsku produkciju hlorinisanih metana:[2]
- CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
Adicija halogena na alkene i alkine[uredi | uredi kod]
Na nezasićena jedinjenja, posebno alkene i alkine, se mogu dodati halogeni:
- RCH=CHR' + X2 → RCHX-CHXR'
Adicija halogena na alkene se odvija preko intermedijera halonijum jona. U specijalnim slučajevima, takvi intermedijeri su bili izolovani.[3]
Struktura bromonijum jona
Halogenacija aromatičnih jedinjenja[uredi | uredi kod]
Aromatična jedinjenja podležu elektrofilnoj halogenaciji:[4]
- RC6H5 + X2 → HX + RC6H4X
Halogenacija zavisi od izbora halogena. Fluor i hlor su elektrofilniji i agresivniji halogenirajući agensi. Brom je slabiji halogenirajući agens od fluora i hlorina, dok je jod najmanje reaktivan od njih. Dehidrohalogenacija sledi reverzni trend: jod se najlakše uklanja iz organskih jedinjenja, dok su organofluorna jedinjenja veoma stabilna.
Drugi metodi halogenacije[uredi | uredi kod]
U Hunsdieckerovoj reakciji, karboksilne kiseline se konvertuju u kratkolančane halide. Karboksilna kiselina se prvo konvertuje do soli srebra, koja se zatim oksiduje halogenom:
- RCO2Ag + Br2 → RBr + CO2 + AgBr
Sandmejerova reakcija se koristi za dobijanje aril halida iz diazonijum soli, koje se dobijaju iz anilina.
U Hel–Volhard–Zelinskijevoj halogenaciji, karboksilne kiselne se alfa-halogenišu.
Reference[uredi | uredi kod]
- ↑ Yoel Sasson "Formation of Carbon–Halogen Bonds (Cl, Br, I)" in Patai's Chemistry of Functional Groups, 2009, Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/9780470682531.pat0011
- ↑ M. Rossberg et al. “Chlorinated Hydrocarbons” in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry 2006, Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a06_233.pub2
- ↑ T. Mori, R. Rathore (1998). „X-Ray structure of bridged 2,2'-bi(adamant-2-ylidene) chloronium cation and comparison of its reactivity with a singly bonded chloroarenium cation”. Chem. Commun. (8): 927–928. DOI:10.1039/a709063c.
- ↑ Illustrative procedure for chlorination of an aromatic compound: Edward R. Atkinson, Donald M. Murphy, and James E. Lufkin (1951), „dl-4,4',6,6'-Tetrachlorodiphenic Acid”, Organic Syntheses; Coll. Vol. 4: 872