Чем меньше реакционная способность реагента, тем больше его избирательность.

Расчет состава продуктов галогенирования алканов.

Общая активность первичных атомов водорода равна 1´ 6=6, вторичных составляет 3, 8´ 4=15, 2. Активность всех атомов водорода равна 6+15, 2=21, 2 и принимается за 100 %. Массовая доля         1-хлорбутана в продуктах реакции составляет 6: 21, 2´ 100=28, 3 %, массовая доля 2-хлорбутана равна 15, 2: 21, 2´ 100= 71, 7 %.

Расчет относительной реакционной способности первичного и вторичного атомов водорода:

Отношение активностей первичного и вторичного атомов водорода 44/6: 56/2=7, 33/28=1/3, 8.

Нитрование

Нитрованиеалканов проводится при повышенной температуре с использованием в качестве нитрующего агента разбавленной азотной кислоты или окислов азота.

Реакция протекает по свободнорадикальному цепному механизму. При этом образуется смесь продуктов.

Сульфоокисление и сульфохлорирование

Сульфоокисление и сульфохлорирование алканов протекает также по радикально-цепному механизму при облучении или в присутствии катализаторов, образующих свободные радикалы.

Сульфоокисление:

Сульфохлорирование:

В реакциях сульфоокисления и сульфохлорирования замещению не подвергаются атомы водорода при третичном углероде из-за пространственных затруднений для подхода реагента с большим объемом к третичному атому углерода.

Методы синтеза алканов

Алканы можно получать в практически неограниченном количестве из природного газа и нефти. Однако выделение индивидуальных углеводородов с увеличением в них числа атомов углерода является трудной задачей, так как при этом резко возрастает число изомерных соединений и одновременно уменьшаются различия в их физических свойствах. Поэтому для получения индивидуальных углеводородов используются синтетические методы.

Гидрирование алкенов и алкинов

Ненасыщенные углеводороды (алкены, алкины, углеводороды с несколькими кратными связями) могут быть превращены в алканы путём каталитического гидрирования. В качестве катализатора используются мелкодисперсные платина, палладий или никель. Такие катализаторы активируют как водород, так и алкен.

Гидрирование галогеналканов

При каталитическом гидрировании галогеналканов в присутствии палладия образуются алканы.

Для восстановления галогеналканов можно использовать также цинк в соляной кислоте и натрий в спирте. Иодалканы могут быть восстановлены нагреванием в запаянной ампуле с иодоводородом.

Реакция Вюрца

При взаимодействии первичных галогеналканов с металлическим натрием образуются алканы с удвоенным числом атомов углерода. Эта реакция пригодна, прежде всего, для получения высших алканов симметричного строения.

В случае использования в качестве исходных соединений различных галогеналканов в результате реакции получается смесь трех углеводородов:

Эту смесь приходится разделять, что не всегда возможно.

Вместо натрия в этой реакции могут быть использованы и другие металлы, например магний, цинк, литий.

Реакционная способность галогеналканов уменьшается в ряду: R–I > R–Br > R–Cl.

Декарбоксилирование карбоновых кислот

При нагревании солей карбоновых кислот и щелочных или щелочноземельных металлов с гидроксидами натрия или бария происходит отщепление СО₂ и образуется алкан.

Однозначно эта реакция протекает только для ацетата натрия, в случае других солей образуются побочные продукты.

Синтез Кольбе

При электролизе натриевых и калиевых солей карбоновых кислот образуются углеводороды симметричного строения.

На первой стадии происходит анодное окисление анионов кислот до радикалов RСОО ^·, которые отщепляют СО₂, а затем димеризуются. На катоде образуется водород и гидроксид щелочного металла.

Метод Фишера-Тропша

Каталитическое гидрирование окиси углерода протекает в присутствии катализатора, содержащего кобальт или железо, с образованием смеси алканов с небольшой молекулярной массой.

СТЕРЕОИЗОМЕРИЯ. ЭНАНТИОМЕРИЯ

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: