x
هدف البحث
بحث في العناوين
بحث في اسماء الكتب
بحث في اسماء المؤلفين
اختر القسم
موافق
علم الكيمياء
تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير
التحاضير والتجارب الكيميائية
المخاطر والوقاية في الكيمياء
اخرى
مقالات متنوعة في علم الكيمياء
كيمياء عامة
الكيمياء التحليلية
مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية
التحليل النوعي والكمي
التحليل الآلي (الطيفي)
طرق الفصل والتنقية
الكيمياء الحياتية
مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية
الكاربوهيدرات
الاحماض الامينية والبروتينات
الانزيمات
الدهون
الاحماض النووية
الفيتامينات والمرافقات الانزيمية
الهرمونات
الكيمياء العضوية
مواضيع عامة في الكيمياء العضوية
الهايدروكاربونات
المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية
التشخيص العضوي
تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء الحرارية
حركية التفاعلات الكيميائية
الكيمياء الكهربائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية
الجدول الدوري وخواص العناصر
نظريات التآصر الكيميائي
كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة
مواضيع اخرى في الكيمياء
كيمياء النانو
الكيمياء السريرية
الكيمياء الطبية والدوائية
كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية
الكيمياء الجنائية
الكيمياء الصناعية
البترو كيمياويات
الكيمياء الخضراء
كيمياء البيئة
كيمياء البوليمرات
مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية
الكيمياء الاشعاعية والنووية
Selectivity in Alkane Halogenation
المؤلف: John D. Roberts and Marjorie C. Caserio
المصدر: Basic Principles of Organic Chemistry : LibreTexts project
الجزء والصفحة: ........
25-12-2021
2072
For propane and higher hydrocarbons for which more than one monosubstitution product is generally possible, difficult separation problems bay arise when a particular product is desired. For example, the chlorination of 2-methylbutane 3 at 300o gives all four possible monosubstitution products, 4, 5, 6, and 7:
On a purely statistical basis, we may expect the ratio of products from 3 to correlate with the number of available hydrogens at the various positions of substitution. That is, 4, 5, 6, and 7 would be formed in the ratio 6:3:2:1 (50%:25%:17%:8%). However, as can be seen from Table 4-6, the strengths of hydrogen bonds to primary, secondary, and tertiary carbons are not the same and, from the argument we would expect the weaker C−H bonds to be preferentially attacked by Cl⋅. The proportion of 7 formed is about three times that expected on a statistical basis which is in accord with our expectation that the tertiary C−H bond of 2-methylbutane should be the weakest of the C−H bonds.
The factors governing selectivity in halogenation of alkanes follow:
1. The rates at which the various C−H bonds of 2-methylbutane are broken by attack of chlorine atoms approach 1:1:1 as the temperature is raised above 300o300o. At higher temperatures both chlorine atoms and hydrocarbons become more reactive because of increases in their thermal energies. Ultimately, temperatures are attained where a chlorine atom essentially removes the first hydrogen with which it collides regardless of position on the hydrocarbon chain. In such circumstances, the composition of monochlorination products will correspond to that expected from simple statistics.
2. Bromine atoms are far more selective than chlorine atoms. This is not unexpected because is endothermic, whereas corresponding reactions with a chlorine atoms usually are exothermic (data from Table 4-6). Bromine removes only those hydrogens that are relatively weakly bonded to a carbon atom.
As predicted, attack of Br⋅Br⋅ on 2-methylbutane leads mostly to 2-bromo-2-methylbutane, some secondary bromide, and essentially no primary bromides:
3. The selectivity of chlorination reactions carried on in solution is increased markedly in the presence of benzene or alkyl-substituted benzenes because benzene and other arenes form loose complexes with chlorine atoms. This substantially cuts down chlorine-atom reactivity, thereby making the chlorine atoms behave more like bromine atoms.