Halogenderiváty

Jsou to sloučeniny, které obsahují ve svých molekulách vazbu C – X (uhlík – halogen F, Cl, Br, I).

Patří sem např. chloroform, jodoform, tetrachlormethan, chloropren, Freon 12.

 

Freon (ledony, halony) jsou sloučeniny obsahující alespoň dva různé halogeny, z nichž jeden je vždy fluor.

• narkotické účinky: chlorovorm
• slzotvorné účinky: benzylchlorid
• insekticidy: DDT, HCH – je jedovaté a velmi stálé – zakázané

 

Příprava:

1. Z alkanů a arenů substitucí

 

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

 

1. Z alkenů a alkinů adicí

 

CH₂ = CH₂ + HCl → CH₃ – CH₂ – Cl

Ethylchlorid

 

1. Nepřímo z alkoholů působením halogenvodíků nebo směsí alkalickoho halogenidu a kyseliny sírové

 

C₂H₅OH + NaCl + H₂SO₄ → NaHSO₄ + H₂O + C₂H₅Cl

 

Názvosloví:

1. systematické substituční – název halogenu + název uhlovodíku
2. radikálové – název uhlovodíkových zbytků + název halogenidu
3. triviální

 

 

Vzorec                                              1.                                 2.                                    3.              

CHCl₃                                     trichlormetan                         –                              chloroform

 

CH₃CH₂Cl                                 chloretan                     etylchlorid                           kelen

 

 

Cl                            Chlorbenzen                  fenylchlorid                             –

 

 

 

Využití:

• k výrobě syntetických polymerů (chloropren, vinylchlorid)
• jako rozpouštědla tuků a olejů
• v lékařství, halogenové žárovky

 

Reaktivnost halogenuhlovodíku závisí:

• na typu halogenu F > Cl > Br > I (klesá)
• na vzdálenosti halogenu od násobné vazby nebo benzenového jádra
• na typu uhlíkového atomu, na který je halogen vázán

 

Hlavní reakcí halogenuhlovodíků je nukleofilní substituce. Při této reakci vznikají různé driváty uhlovodíků. Jsou proto halogenuhlovodíky výchozími sloučeninami pro řadu organických syntéz.

 

Chemické vlastnosti:

Základní vlastnosti určuje polarita vazeb C-X (důsledkem rozdílné elektronegativity uhlíku a halogenu (vyšší) je nerovnoměrné rozdělení vazebných elektronů). Tak se na uhlíkovém atomu vytváří částečně kladný a na atomu halogenu částečně záporný náboj. Polarita vazby C-X stoupá od jodu k fluoru. Při reakcích tato vazba zaniká obvykle heterolyticky, tzn. Vazebný pár elektronů se zcela přesune k atomu halogenu a vazba Π se štěpí nesouměrně. Při zániku hraje velkou roli i polarizovatelnost vazeb. Stoupá od fluoru k jodu, tedy v opačném směru než polarita, je atom jedu ve vazbě C-X nejreaktivnější.

 

Významní zástupci a jejich použití:

• Vinylchlorid (chlorethen) CH₂ = CHCl – je karcinogenní plyn, polymerující se na polyvinylchlorid PVC, v neměkčené formě zvaný jako Novodur, v měkčené jako novoplast.
• Freon 12 – kapalina sloužící jako náplň do chladniček, hasících přístrojů a sprejů. Freony mají nepříznivý vliv na ozónovou vrstvu atmosféry.
• Chlormetan (metylchlorid) CH₃Cl – je plyn, který se používá jako metylační činidlo v organické syntéze a k plnění chladících strojů.
• Trichlormetan (chloroform) CHCl₃ – je kapalina nasládlého zápachu, nehořlavá. Připravuje se reakcí z etanolu a chlorového vápna. Je to výborné rozpouštědlo toků a olejů a dříve byl využíván k narkózám (ustoupilo se od toho, neboť na světle a při hoření se rozkládá na velmi jedovatý fosgen).
• Tetrafluorethylen – poskytuje polymerací Teflon, který je mimořádně stálý, odolný vůči kyselinám, zásadám i zvýšeným teplotám.
• 1,2 – dichloretylen (1,2 – dichloreten) ClCH = CHCl – užívá se k chemickému čištění a v průmyslu k odmašťování kovových předmětů podobně jako 1,1,2 – trichloretylen CCl = CHCl. Obě látky jsou kapaliny.
• Benzylchlorid – připravuje se chlorací toluenu za varu. Jeho páry působí slzení a jeho hydrolýzou vzniká benzylalkohol.
• Dichlorodifenyltriclormetylmetan DDP