Αλκυλαλογονίδια: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας |
Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας |
||
Γραμμή 22:
Η συαστηματική ονοματολογία (δηλαδή ονοματολογία κατά IUPAC) κατά των αλαλκανίων ακολουθεί την κατά IUPAC ονοματολογία των αντίστοιχων αλκανίων, με τη διαφορά ότι το χαρακτηριστικό γισ το αλογόνο τους πρόθρμσ («φθορο-», «χλωρο-», «βρωμο-» ή «ιωδο-») τίθεται μπροστά από το όνομα της «κύριας» ανθρακικής αλυσίδας, μαζί με τα προθέματα των διακλαδώσεων αυτής, αν υπάρχουν. Αν τα προθέμα αυτά είναι συνολικά περισσότερα από ένα (1), η σειρά τοποθέτησής τους, στην τελική συνολική συστηματική ονομασία της ένωσης, καθορίζεται από την αλφαβητική τους σειρά. Ωστόσο, για πολλές από αυτές τις ενώσεις υπάρχον και «εμπειρικά» ονόματα, δηλαδή ονομασίες που τους δώθηκαν πριν από την καθιέρωση της συστηματικής ονοματολογίας, αλλά πολλές από αυτές τις ονομασίες, επιβιώνουν σε χρήση ως τις μέρες μας. Π.χ. για το φθορομεθάνιο υπάρχει η ονομασία «μεθυλοφθορίδιο»<ref>Καραγκιοζίδη Σ. Πολυχρόνη, «Ονοματολογία Οργανικών Ενώσεων στα Ελληνικά & Αγγλικά» Β΄ ΈκδοσηΘεσσαλονίκη 1991, σελ. 52 - 64.</ref><ref>«Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 3 - 29.</ref>.
== Παραγωγή ==
Τα αλαλκάνια μπορούν να παραχθούν πρακτικά (άμεσα ή έμμεσα) από όλες τις οργανικές ενώσεις. Ωστόσο, οι πιο σημαντικές (ιδίως) για τη [[βιομηχανία]] πρώτες ύλες για την παραγωγή αλαλκανίων είναι κυρίως τα [[αλκάνια]] και τα [[αλκένια]] και δευτερευγόντως άλλοι υδρογονάνθρακες και [[αλκοόλες]].
=== Από αλκάνια ===
Τα [[αλκάνια]] (RH ή C<sub>v</sub>H<sub>2v+2</sub>) αντιδρούν με τα [[αλογόνα]] (X<sub>2</sub>) με το μηχανισμό της [[αλογόνωση με ελεύθερες ρίζες|αλογόνωσηε με ελεύθερες ρίζες]]. Σύμφωνα με το μηχανισμό αυτόν, αρχικά το μόριο του αλογόνου διασπάται:
<div style='text-align: center;'>
<math>\mathrm{X_2 \xrightarrow[\triangle]{UV} 2X^\bullet} </math>
</div>
Για να πραγματοποιηθεί, αυτή η [[αντιδράσεις διάσπασης|αντίδραση διάσπασης]], απαιτεί σημαντική ποσότητα [[ενέργεια|ενέργειας]], που συνήθως προέρχεται από [[υπεριώδης ακτινοβολία|υπεριώδες φως]] ή και [[θερμότητα]] (ειδικότερα το ιώδιο επιρεάζεται περισσότερο από τη [[θερμότητα]]). Η παραγωγή των ελεύθερων ριζών αλογόνου αποτελεί την «έναρξη» της συνολικής αντίδρασης αλογόνωσης των αλκανίων. Οι παραγώμενες αυτές ελεύθερες ρίζες είναι πολύ ασταθείς και επομένως πολύ δραστικές, με αποτέλεσμα το φαινόμενο παραγωγής τους να μπορεί να «διαδίδεται», όταν αυτές συναντούν κάποιο ουδέτερο μόριο. Πιο συγκεκριμένα, έχουμε τις ακόλουθες «αντιδράσεις διάδωσης ελευθέρων ριζών»:
<div style='text-align: center;'>
<math>\mathrm{RH + X^\bullet \xrightarrow{} R^\bullet + HX} </math> <ref>Αντίδραση καθοριστική της συνολικής [[ταχύτητα αντίδρασης|ταχύτητας αντίδρασης]].</ref><br />
<math>\mathrm{R^\bullet + X_2 \xrightarrow{} RX + X^\bullet} </math>
</div>
Σε ένα μικρότερο βαθμό, κάποια από τα παραγώμενα μόρια αλαλκανίων (RX ή C<sub>v</sub>H<sub>2v+1</sub>X), προλαβαίνουν να συμμετάσχουν στην αντίδραση διάδωσης:
<div style='text-align: center;'>
<math>\mathrm{C_vH_{2v+1}X + X^\bullet \xrightarrow{} C_vH_{2v}X^\bullet + HX} </math> <ref>Αντίδραση καθοριστική της [[ταχύτητα αντίδρασης|ταχύτητας]] παραγωγής πολυαλαλκανίων.</ref><br />
<math>\mathrm{C_vH_{2v}X^\bullet + X_2 \xrightarrow{} C_vH_{2v}X^\bulletX_2 + X^\bullet} </math>
</div>
Ομοίως παράγονται σε ολοένα μικρότερο βαθμό πολυαλαλκάνια με ακόμη περισσότερα άτομα αλογόνου ανά μόριο. Ο βαθμός παραγωγής τους ελαττώνεται και για λόγους κινητικούς, επειδή έχουν ολοένα μικρότερη συγκέντρωση και λιγότερο διαθέσιμο χρόνο αντίδρασης, αλλά και γιατί ότι οι ρίζες C<sub>v</sub>H<sub>2v</sub>X<sup>●</sup> (και ακόμη περισσότερο οι πολυαλογονούχες) είναι ακόμη πιο ασταθείς από τις C<sub>v</sub>H<sub>2v+1</sub><sup>●</sup>. Η σχετική σημασία της κινητικότητας και της σταθερότητας των ριζών εξαρτώνται από το είδος του αλογόνου. Τα ελαφρύτερα αλογόνα, δηλασή το φθόριο και το χλώριο, είναι περισσότερο «κινητικά», δηλαδή αντιδρούν γρήγορα και γι' αυτά έχει μεγαλύτερη σημασία η διαθέσιμη συγκέντρωση των αντίστοιχων αντιδρόντων, ενώ το βρώμιο και το ιώδιο, είναι περισσότερο «εκλεκτικά», δηλαδή αντιδρούν πιο αργά και πιο εκλεκτικά, και γι' αυτά έχει μεγαλύτερη σημασία η σταθερότητα των ριζών με τις οποίες αντιδρούν. Η συγκέντρωση των πολυαλααλκανίων, αν είναι ανεπιθύμητη, μπορεί να περιοριστεί με τη χρήση περίσσειας αλκανίου, δηλαδή ποσότητας αλκανίου μεγαλύτερης από την απαραίτητη στοιχειομετρικά. Έτσι αυξάνεται η σχετική πιθανότητα συνάντησης μορίων RH με X<sup>●</sup> και μειώνεται η αντίστοιχη RX και X<sup>●</sup>, εφόσον οι ρίζες X<sup>●</sup> καταναλώνονται με μεγαλύτερη (σχετικά) ταχύτητα.
Πάντως, τελικά, η αντίδραση τερματίζεται, γιατί, έστω και στατιστικά πολύ πιο σπάνια, συναντιούνται και αντιδρούν μεταξύ τους ελεύθερες ρίζες. Αυτές είναι οι λεγόμενες «αντιδράσεις τερματισμού»:
<div style='text-align: center;'>
<math> \mathrm{2X^\bullet \xrightarrow{} X_2} </math><br />
<math> \mathrm{R^\bullet + X^\bullet \xrightarrow{} RX} </math><br />
<math> \mathrm{2R^\bullet \xrightarrow{} R_2} </math>
</div>
Η συνολική αντίδραση αλογόνωσης αποδίδεται συνήθως με τη στοιχειομετρική εξίσωση:
<div style='text-align: center;'>
<math>\mathrm{RH + X_2 \xrightarrow[\triangle]{UV} RX + HX} </math>
</div>
Στην πραγματικότητα βέβαια, η παραπάνω εξίσωση αγνοεί την αναπόφευκτη συμπαραγωγή πολυλαλκανίων, καθώς και τις (τυχόν) ενδομοριακές αντιδράσεις μετάθεσης των ελευθέρων ριζών των αλκυλίων (R<sup>●</sup>) και των αλαλκυλίων (C<sub>v</sub>H<sub>2v</sub>X<sup>●</sup>), που οδηγούν στην παραγωγή παραπροϊόντων, που αν είναι ανεπιθύμητα, μερικές φορές είναι εφικτό να αφαιρεθούν από το μίγμα που προκύπτει με [[απόσταξη|(κλασματική) απόσταξη]]. Ακόμη, στις περισσότερες περιπτώσεις από κάθε αλκάνιο (RH), μπορεί να προκύψει ένας αριθμός διαφορετικών αλκυλίων (R<sup>●</sup>), ακόμη και αν δεν ληφθούν υπόψη και οι (τυχόν) ενδομοριακές αντιδράσεις μετάθεσης των ελευθέρων ριζών των αλκυλίων αυτών. Η κατανομή των πιθανότερων παραγώγων μπορεί σε ορισμένες περιπτώσεις να προβλεφθεί ικανοποιητικά και εξαρτάται και πάλι από το είδος του αλογόνου, τη συγκέντρωση κάθε πιθανού αλκυλίου που προκύπτει, αλλά και από τη σχετική σταθερότητά τους, ιδιαίτερα αν το αλογόνο είναι το βρώμιο ή το ιώδιο<ref>«Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7., σελ. 185, §7.2.</ref><ref>SCHAUM'S OUTLINE SERIES, «ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ», Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, σελ. 43-52, §4.4. και «συμπληρωματικά προβλήματα», σελ. 98, §7.2.</ref><ref>Αναστάσιου Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», Παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ.18-20, §1.1.</ref>.
== Ιδιότητες ==
Γραμμή 50 ⟶ 83 :
{{Ενσωμάτωση κειμένου|en|Haloalkane}}
{{Ενσωμάτωση κειμένου|en|Free-radical halogenation}}
{{Οργανοαλογονίδια}}}
{{επέκταση-χημεία}}
| |||