490 likes | 1.25k Views
DERIVATI HALOGENATI. PROPRIETATI FIZICE. Termenii inferiori ai compusilor monohalogenati saturati ( alchil si cicloalchil ) sunt gazosi la temperatura camerei , termenii mijlocii sunt lichizi , iar cei superiori sunt solizi .
E N D
PROPRIETATI FIZICE • Termeniiinferioriaicompusilormonohalogenatisaturati (alchilsicicloalchil) suntgazosi la temperaturacamerei, termeniimijlociisuntlichizi, iarceisuperiorisuntsolizi. • Marireanumarului de atomi de halogen din moleculamarestep.t. sip.f. ale derivatilorhalogenati( lichizisisolizi la temp.obisnuita) • In cazulcompusilorhalogenatiaromatici, compusiimonohalogenatisuntlichizi, iarceipolihalogenatisunt, in general, solizi.
Insolubili in apa – solubili in majoritatea solventilor organici. • Densitate mai mare ca a apei: cloruri < bromuri < ioduri • Halogenurile de benzil sunt lacrimogene • Compusii halogenati sunt in general toxici
Proprietati chimice • Reactivitate! - normala, maritasicrescuta! • A. Reactiigenerale ale derivatilorhalogenati • 1. Reducereahalogenului R – X → R – H X = Cl, Br, I; R = alchil, cicloalchil,vinil, aril reactivitate: I > Br > Cl • conditii: Na/ t-BuOH/ THF, LiAlH4 / eter; H2 /Pd, p si t ridicate;
2. R. cu magneziul. Compusi organo-magnezieni X = Cl, Br, I; R = alchil, cicloalchil,vinil, aril reactivitate: I > Br > Cl • Conditii: mediu anhidru, eventual atmosfera inerta
B. Reactii ale derivatilorhalogenati cu reactivitatenormalasimarita • Reactii de substitutie nucleofila R – X + Y: → R – Y + X: Y – reactant nucleofil – anion sau molecula neutra cu electroni neparticipanti X – grupa deplasabila – leaving group
Mecanismul SN • Clasificare in functie de cineticareactiilor – 2 situatiilimita: SN1 si SN2 SN2: HO- + R –X → HO –R + X- v = k [RX] [HO-] SN1: R3C-X + H2O → R3C-OH + HX v = k [R3CX]
SN2 • Ruperea legaturii C-X si formarea noii legaturi Y-C au loc simultan, prin stare de tranzitie • In starea de tranzitie leg. Y-R nu s-a format definitiv, iar leg. C-X nu s-a rupt inca. • Difuzie de sarcina negativa
Stereochimia reactiilor cu mecanism SN2 • Atacpefatatetraedruluiopusacoltului in care se aflagrupareadeplasabila (atacpe la spate) • celetrei centre coliniare! • In starea e tranzitie at. de C estehibridizattemporar sp2simoleculaesteplana; gruparivoluminoase- r. nu are loc (ex. halogenuri de neopentil) • Inversareaconfiguratieiatomului de carbon – inversieWalden
Factori care influenteaza SN2 • Nucleofilicitatea reactantului: afinitatea bazei fata de carbon / bazicitatea: afinitatea fata de proton! • bazele Bronsted sunt nucleofili mai tari decat acizii lor conjugati: HO- > H2O; R2N- > R2NH
nucleofilicitatea scade paralel cu scaderea bazicitatii: C2H5 O- > HO- > C6H5 O- > CH3COO- >H2O RNH2 > NH3 > C6H5 NH2 CH3 - > CH ΞC:- > - :CH(COOR)2 I- > Br - > Cl- > F – ( creste cu nr. atomic)
Natura radicalului organic: radicalii alchil primar favorizeaza SN2, cei tertiari SN1 • Natura X • Reactivitatea scade cu cresterea tariei legaturii C-X: I > Br > Cl > F. • Natura solventului.
SN1 • Doua etape: - disocierea compusului halogenat → formare e carbocation - reactia carbocationului cu solventul nucleofil
SN1: halogenuri care prin ionizare formeaza carbocationi stabili: halogenuri tertiare, secundare, primare alilice sau benzilice • Stereochimie: - intermediarul: carbocation cu structura plana, orbital vacant cu cei doi lobi orientati de o parte si cealalta a planului moleculei – amestec echimolar de doi stereoizomeri- amestec racemic!!!
Mecanismul r. de eliminare E2, E1 • E2 • Baze tari, temperatura inalta, solventi polari
E1 • 2 etape: • Ionizarea compusului halogenat • Eliminarea protonului
3. Substitutia nucleofila a halogenului aromatic • A. Halogenul din cloro-, bromo- sauiodobenzenpoatefiinlocuit cu OH, NH2 , OR in conditiidrastice (temperatura, presiune, bazetari). • B. In halogeno-benzenii cu unasaumaimultegrupariatragatoare de electroni (in special nitro) – halogenulestereactiv– se substituieusor cu OH, NH2 , OR