Halogenki alkilowe

Halogenki alkilowe, halogenoalkany – grupa organicznych związków chemicznych, pochodnych alkanów, w których jeden lub więcej atomów wodoru został zastąpiony przez atom halogenu. W zależności od stopnia podstawienia wyróżnia się monohalogenoalkany, dihalogenoalkany, trihalogenoalkany itd.

Rzędowość halogenków alkilowych określa się podobnie jak rzędowość alkoholi; mogą być one pierwszo- (RCH₂X), drugo- (R₂CHX) i trzeciorzędowe (R₃CX).

Właściwości fizyczne i chemiczne

Są nierozpuszczalne w wodzie, natomiast dobrze rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych. Stosunkowo łatwo ulegają substytucji nukleofilowej:

R−X + OH⁻ → R−OH + X⁻

lub konkurencyjnej dehydrohalogenacji (eliminacji halogenowodoru) do alkenów, na przykład:

CH₃−CH₂−X → CH₂=CH₂ + HX

Drugiej reakcji sprzyja fakt, że obecność atomu fluorowca silnie zwiększa kwasowość sąsiednich atomów wodoru i ich oderwanie jest znacznie łatwiejsze niż w alkanach. W reakcji z magnezem dają związki Grignarda:

R−X + Mg → R−Mg−X

Natomiast pod wpływem silnych reduktorów, w obecności donorów atomów wodoru ulegają redukcji do alkanów.

Otrzymywanie

Na skalę przemysłową są otrzymywane głównie na drodze reakcji bezpośredniego halogenowania węglowodorów w podwyższonej temperaturze. Wadą tej metody jest to, że uzyskiwana mieszanina składa się z różnopodstawionych produktów. Jej zaletą natomiast są niskie koszty produkcji.

Do celów laboratoryjnych halogenki alkilowe otrzymuje się za pomocą następujących reakcji:

• Wymiana grupy hydroksylowej w alkoholach – przebiega według mechanizmu substytucji nukleofilowej, ze względu na rzędowość alkoholu będącego substratem może to być S_N1 lub S_N2.
• Addycja halogenowodorów do alkenów – przebiega zgodnie z regułą Markownikowa. Wyjątkiem jest bromowodór, którego addycja w obecności nadtlenków prowadzi do produktu niezgodnego z tą regułą.
• Addycja halogenów do alkenów i alkinów – umożliwia bezpośrednie otrzymywanie dihalogenopochodnych. Dodatkowo reakcja ta może posłużyć do wykrycia obecności podwójnego wiązania węgiel–węgiel w roztworze. Wymaga to zastosowania wody bromowej, która ulega odbarwieniu.
• Halogenowanie niektórych węglowodorów – w warunkach podwyższonej temperatury i obecności światła reakcja przebiega rodnikowo.

Bibliografia

• Robert Thornton Morrison, Robert Neilson Boyd: Chemia organiczna. T. 1. Warszawa: PWN, 1997, s. 130-131, 232-237, 531-534, 608-609. ISBN 83-01-04166-8.