Halogenderiváty

C-X X=F, Cl, Br, I
dělení:
-dle počtu halogenů: mono-, di-, polyhalogenuhlovodíky
di a polyhalogenuhlovodíky mohou být vázány geminálně-na jednom C
názvosloví:
-systematické substituční: název halogenu+uhlovodík 1-brom-4-chlorbenzen
-radikálové: uhl. zbytek+ halogenid benzyljodid
-triviální: chloroform (CHCl3)
příprava:
-halogenace alkanů a alkylarenů R-CH3+Cl2—UV–>R-CH2-Cl+HCl
-halogenace arenů C6H6+X2—FeX3–>C6H5-X+HX
-z alkenů či alkinů adicí pomocí X2 či HX
-z alkoholů -působením halogenovodíků R-OH+HX–>RX+H2O
-působením halogenidů minerálních kyselin R-OH+SOCl2–>R-Cl+SO2+HCl
-z aminů-sandmayerovou reakcí – z primárních aromatických aminů přes diazoniové soli
Ar-NH2—NaNO3, HX–>[Ar-N+≡N]X—Cu2X2–>ArX
fyz. vlastnosti: nižší plynné, bezbarvé, ve vodě nerozpustné, rozpustné v org. rozp., vyšší body varu a tání než normální, body tání a varu rostou od F k I, Cl a Br-sladké anestetika, I-na světle nestálé – na světle hnědnou
charakteristika vazby sp3-halogen – polární
polarita klesá s klesající rozdílnou elneg.-, s klesající elneg. vzrůstá polarizovatelnost, klesá disociační energie, polarizovatelnost stoupá se stoupajícím Z
při rozpadu dochází k heterolytickému štěpení
polarita vazby spůsobuje i polaritu vazeb na sousedních uhlících, vodíky se odštěpují jako H+.
reakce alkylhalogenidů
-nukleofilní substituce-X nahrazen nukleofilem
Nu-+R-X–>R-Nu + X-. reaktivita I>Br>Cl>F
význam: přípravy sloučenin
– alkoholy: CH-Cl3+H2O—>CH3-OH+HCl
– etery: CHCl3+C2H5ONa–>CH3-O-C2H5+NaCl
– nitrily: CHCl3+HCN–> CHCl3CN+HCl
– aminy: CHCl3+NH3–> CH3NH+HCl
-eliminační reakce odštěpí se X2 či HX, zajcevovo pravidlo-odštěpuje se vodík z C s menším počtem H, probíhá účinkem hodně bazických nukleofilů(OH-, OR-, H2O, ROH)
-reakce alkylhalogenidů s kovy:
– wurtzova syntéza: 2 R-Cl+2Na–>R-R+NaCl
– se zinkem: R-CHCl-CHCl-R+Zn–>R-CH=CH-R+ZnCl2.
– s Mg: R-X+Mg–>R-MgX(grinardovo činidlo)
Arylhalogenidy –vazba C-X kratší, o vyšší energii, pevnější než u halogenalkanů, halogenareny méně reaktivní