할로겐화 반응에 대한 자세한 정보를 모두 제공합니다.

할로겐화 반응이라고도 알려진 할로겐화 반응은 유기 화합물의 수소 또는 기타 그룹이 할로겐으로 대체되어 할로겐 함유 유기 화합물을 형성하는 반응을 의미합니다.

일반적인 할로겐화 반응에는 알칸의 할로겐화, 방향족 탄화수소의 방향족 고리 할로겐화 및 측쇄 할로겐화, 할로겐에 의한 알코올 수산기 및 카르복실산 수산기의 치환, α-활성 수소의 치환이 포함됩니다. 할로겐에 의한 알데히드 및 ​​케톤과 같은 카르보닐 화합물의 할로겐화 탄화수소에서의 할로겐 교환 등. 염소 및 브롬과 같은 할로겐을 사용한 직접 할로겐화 외에도 일반적으로 사용되는 할로겐화 시약에는 할로겐화수소산, 염화티오닐, 5염화인 및 삼할로겐화인이 포함됩니다.

할로겐화 반응은 유기합성에서 중요한 역할을 하며, 할로겐화 반응을 통해 다양한 할로겐 함유 유기화합물을 제조할 수 있습니다. 기본 소개 중국어 이름: 할로겐화 반응 외국 이름: 할로겐화 반응 별칭: 할로겐화 반응 할로겐화 시약: 염소, 브롬, 활성 염소 등 목적: 염색 성능을 향상시키고 다른 관능기를 도입할 수 있습니다. 적용: 유기 합성에서 할로겐화 반응 소개 화합물, 할로겐화 반응의 원리, 할로겐화의 목적, 영향 인자, 유형, 할로겐화 시약 및 예, 할로겐화 반응 소개 할로겐 원자가 유기 화합물 분자에 도입되어 탄소-할로겐 결합을 형성하여 할로겐 함유 화합물을 얻는 반응은 다음과 같습니다. 할로겐화 반응이라 부른다. 할로겐 원자의 도입에 따라 할로겐화 반응은 염소화, 브롬화, 요오드화 및 불소화로 나눌 수 있습니다. 그 중에서 염소화 반응과 브롬화 반응이 더 일반적으로 사용되며, 특히 염소화 반응이 널리 사용됩니다. 할로겐화는 의약, 살충제, 염료, 향료, 가소제, 난연제 및 그 중간체와 같은 산업에서 널리 사용되어 다양한 중요한 원료, 정밀 화학 중간체 및 산업용 용매를 제조하는 데 사용됩니다. 중요한 직책. 유기 화합물 분자에 할로겐을 도입함으로써 두 가지 주요 목적이 있습니다. ① 우수한 염색 특성을 갖는 플루오로클로로피리미딘 반응기를 포함하는 반응성 염료와 같이 유기 화합물에 새로운 특성을 부여합니다. ② 할로겐 유도체를 만든 후 할로겐기의 추가 전환을 통해 다른 기를 포함하는 일련의 중간체를 제조할 수 있습니다. 예를 들어 p-니트로클로로벤젠을 암모니아수와 반응시켜 염료 중간체 p-니트로아닐린을 얻을 수 있습니다. 디니트로클로로벤젠은 가수분해되어 중간체 2,4-니트로페놀 등을 생성할 수 있습니다. 할로겐화 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소 및 그 파생물의 화학적 특성이 다르기 때문에 할로겐화 요구 사항이 다르며 할로겐화 반응 유형도 다릅니다. 할로겐화 방법은 다음과 같이 구분됩니다. ① 알칸, 방향족 탄화수소 및 그 유도체의 할로겐화와 같은 치환 할로겐화. ②불포화 탄화수소 및 그 유도체의 할로겐화와 같은 부가 할로겐화. ③ 치환 할로겐화, 유기 화합물의 기존 작용기가 할로겐기로 변환되는 경우. 할로겐화 반응의 원리 치환 할로겐화에는 주로 방향족 고리의 치환 할로겐화, 방향족 고리 측쇄의 치환 할로겐화 및 지방족 탄화수소가 포함됩니다. 치환 할로겐화는 치환 염소화 및 치환 브롬화와 함께 가장 일반적입니다. 방향족 고리의 치환 할로겐화는 친전자성 치환 반응입니다. 일반적인 반응식은 Ph-H +X 2 →Ph-X+HX입니다. 이는 정밀 유기 합성에서 중요한 유형의 반응이며 일련의 중요한 방향족 탄화수소를 생성할 수 있습니다. . 할로겐화 유도체. 예를 들어, 삼염화알루미늄, 삼염화제2철, 브롬화제2철, 사염화주석, 염화아연 등과 같은 루이스산은 일반적으로 이러한 유형의 반응에서 촉매로 사용됩니다. 이들의 기능은 할로겐 분자의 분극 및 해리를 촉진하는 것입니다. 방향족 고리의 치환 할로겐화는 일반적으로 이온성 친전자성 치환 반응입니다. 먼저, 극성화된 할로겐 분자나 할로겐 이온은 방향족 고리에 친전자성 공격을 하여 σ-복합체를 형성한 후 빠르게 양성자를 잃어 할로겐화 방향족 탄화수소를 얻습니다. 할로겐화 (1)의 목적은 염색 성능을 향상시키고 염료의 염색 견뢰도를 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 테트라브로모인디고의 견뢰도는 인디고의 견뢰도보다 우수하며 색상이 더 밝고 견뢰도가 좋습니다. (2) 할로 그룹(주로 -Cl, -Br), 주로 -OH, -OR 및 -NH 2 의 가수분해, 알코올 분해 및 아민화를 통해 다른 그룹을 도입합니다. (3) 할로겐기를 통해 고리형성축합반응을 진행하여 염료를 추가로 합성한다. 영향 요인 반응에 영향을 미치는 주요 요인은 다음과 같습니다. ① 방향족 탄화수소 치환체. 방향족 고리에 대한 치환기의 전자 효과는 방향족 고리에 대한 치환의 할로겐화 용이성과 할로겐화 위치에 큰 영향을 미칩니다. 방향족 고리에 전자공여성기가 붙어 있어 할로겐화 반응이 쉽게 진행되며, 다중 할로겐화 현상이 자주 발생하므로 반응조건을 적절하게 선택 및 조절하거나 보호, 제거 등의 수단을 사용하여 유지하는 것이 필요하다. 단일 또는 이중 할로겐화 단계의 반응. 방향족 고리에 전자 흡인기가 있으면 반응이 더 어려워지므로 더 높은 온도에서 할로겐화를 수행하려면 루이스산 촉매를 사용해야 하며, 반응이 원활하게 진행되도록 하려면 보다 활성이 높은 할로겐화 시약을 사용해야 합니다. 방향족 고리에 전자를 끄는 그룹 외에 전자를 주는 그룹이 있으면 할로겐화 반응이 훨씬 더 원활해집니다. 나프탈렌의 할로겐화는 벤젠보다 쉽고 용매 또는 용융 상태에서 수행할 수 있습니다. 나프탈렌의 염소화는 일련의 평행 반응으로, 단일염소화 생성물에는 클로나프탈렌과 에클로나프탈렌이라는 두 가지 이성질체가 포함되는 반면, 이염소화 생성물에는 최대 10개의 이성질체가 포함될 수 있습니다. ②할로겐화 시약. 불소와 방향족 탄화수소를 직접 사용하여 불소화 방향족 탄화수소를 생성하는 반응은 매우 격렬하며 -78°C에서 아르곤 또는 질소 희석 하에서 수행해야 하므로 실질적인 의미가 없습니다. 기타 할로겐화 방향족 탄화수소 합성에 사용되는 할로겐화 시약으로는 할로겐(SOCl 2 ) 등이 있습니다. 요오드화 반응에 요오드를 사용하는 경우 생성되는 탄화수소로 인해 요오드화 반응이 원활하게 진행되기 위해서는 산화제를 동시에 첨가하거나 염기를 첨가하거나 첨가 및 제거하는 과정이 필요하다 . 강요오드, N-브로모(클로로)석신이미드(NBS), 차아염소산, 염화황을 사용하면 요오드화수소는 환원성을 가지며 요오도 방향족 탄화수소를 원료 방향족 요오드화수소로 환원시켜 불용성 요오드화수소를 형성할 수 있어 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 요오드화수와 그 산화제 ICl의 금속 산화물로 방향족 탄화수소를 요오드화하여 얻을 수 있습니다.

③미디어. 일반적으로 사용되는 매체에는 물, 염산, 황산, 아세트산, 클로로포름 및 기타 할로겐화 탄화수소 화합물이 포함됩니다. 반응 매질의 선택은 할로겐화 화합물의 특성에 따라 결정됩니다. 할로겐화 반응이 진행되기 쉬운 방향족 탄화수소는 다른 촉매를 첨가하지 않고 묽은 염산이나 묽은 황산을 매질로 사용할 수 있고, 할로겐화 반응이 어려운 방향족 탄화수소는 진한 황산을 매질로 사용할 수 있으며, 적절한 양의 촉매가 첨가됩니다. 또한, 반응에 유기 용매가 필요한 경우, 반응 조건에서 용매는 불활성이어야 합니다. 용매의 교체는 할로겐화 반응 속도에 영향을 미치는 경우가 많으며, 심지어 제품의 구조와 이성질체의 비율에도 영향을 미칩니다. 일반적으로 극성 용매를 사용하는 반응은 비극성 용매를 사용하는 반응보다 빠릅니다. ④반응온도. 일반적으로 반응온도가 높을수록 반응속도는 빨라지고, 폴리할로겐화 등의 부반응이 일어나기 쉽다. 따라서 적절한 반응 온도를 선택하는 것도 성공의 열쇠입니다. 치환 할로겐화 반응의 경우 반응 온도는 할로겐 치환의 위치와 횟수에도 영향을 미칩니다. 1을 입력합니다. 치환 할로겐화 (1) 방향족 고리의 치환 할로겐화 방향족 고리의 치환 할로겐화는 클로로벤젠, 브로모벤젠, 요오도벤젠, o- 또는 p-클로로톨루엔, o-클로로-p-니트로 아닐린, 2와 같은 많은 유용한 방향족 할로겐화 유도체를 생성할 수 있습니다. ,4-디클로로페놀, 테트라브로모비스페놀A, 테트라클로로안트라퀴논 등 일반적인 반응식은 다음과 같습니다: Ar-H +X 2 -→Ar-X +HX 식에서 Ar-H는 방향족 탄화수소 및 그 유도체이고 Ar-X는 방향족 탄화수소 및 그 유도체의 할로겐화 생성물입니다. 할로겐; HX는 할로겐화물이다. (2) 지방족 탄화수소의 치환 할로겐화 알칸의 치환 할로겐화는 할로겐화제로 할로겐을 사용하는 경우가 많으며 고온 또는 자외선 조사 하에서 기상 할로겐화를 수행합니다. 할로겐 활성이 높을수록 반응은 더욱 강해지고 반응 선택성은 낮아집니다. 할로겐 활성의 순서는 다음과 같습니다: F>Cl>Br>I. 불소화 반응은 제어가 어렵고 원하는 생성물을 얻기가 어렵습니다. 요오드의 활성은 너무 낮고 할로겐화는 지방족 탄화수소로 대체됩니다. 적합한 것은 염소화 및 브롬화를 위한 알칸입니다. 염소화를 위해 알칸이 대체되는 경우, 대체된 수소의 위치는 C-H 결합 파괴 에너지와 관련됩니다. 에너지 순서는 CH 2 =CH-H》1°C-H》2°C-H>3°C-H입니다. 》H-CH 2 -CH=CH 2 치환된 수소의 활성 순서는 반대이다. 알칸 치환 할로겐화는 사슬 개시, 사슬 전파 및 사슬 종결 단계를 포함하는 자유 라디칼 반응입니다. 할로겐 분자가 여기되고 일정량의 할로겐 자유 라디칼이 생성되면 반응이 빠르게 진행됩니다. 2. 첨가할로겐화

(1) 알켄에 할로겐의 첨가 불소는 할로겐 중에서 가장 활성이 강한 원소로, 알켄과의 첨가반응은 매우 격렬하며 치환, 중합 등의 부반응을 동반하기 쉽다. 폭발하므로 유기합성에서는 실질적인 의미가 없습니다. 요오드의 화학적 성질은 비활성이며, 생성된 요오드화물은 열 안정성과 광 안정성이 좋지 않아 거의 사용되지 않습니다. 염소, 브롬 및 알켄의 첨가는 유기 합성에 널리 사용됩니다. 알켄의 π 결합은 전원을 공급받으며, 할로겐 분자는 n 결합의 영향으로 분극화됩니다. 양전하를 띤 부분은 친전자체 역할을 하며 알켄의 이중 결합을 친전자적으로 공격하여 삼원고리 할로겐화물 이온을 생성합니다. . 그런 다음 할로겐화물 음이온은 고리 뒤쪽에서 전자가 부족한 탄수화물에 친핵성 공격을 가하여 트랜스 부가 생성물을 생성합니다. (2) 올레핀에 할로겐화수소 첨가 올레핀에 불화수소, 염화수소, 요오드화수소를 첨가하는 것과 산소 및 빛으로부터 분리된 조건 하에서 브롬화수소를 첨가하는 것은 모두 반응에 이온성 친전자성 첨가입니다. 반응 결과 상응하는 할로겐화 포화 탄화수소가 형성되고 첨가 위치 지정 방향은 마르코프의 법칙을 따릅니다. 할로겐화수소의 반응성 순서는 HI> HBr> HCl> HF 3 입니다. 대체 할로겐화 할로겐 원자는 유기 분자의 탄소 원자에 연결된 수산기, 술폰산 기 및 기타 할로겐 원자와 같은 다양한 작용기를 대체할 수 있습니다. 이러한 할로겐 대체 반응은 할로겐화 탄화수소의 중요한 합성 방법이 되었습니다. (1) 알코올성 수산기의 할로겐 치환 알코올성 수산기의 할로겐 치환 반응의 일반식은 ROH +HX-→RX+H 2 O (X=Cl, Br, I)이다. 알코올과 할로겐화수소산의 반응은 다음과 같다. 거꾸로 할 수 있는. 알코올이나 할로겐화수소산을 과잉으로 사용하고 평형 혼합물로부터 생성물이나 생성된 물을 지속적으로 제거하면 반응이 촉진되어 수율이 높아질 수 있다. 탈수제에는 황산, 인산, 무수 염화아연, 염화칼슘 등이 포함됩니다. 항비등수 운반제도 사용할 수 있습니다. (2) 페놀성 수산기의 할로겐 대체 페놀성 수산기 그룹은 덜 활동적입니다. 페놀로부터 염소화 방향족 탄화수소를 제조하려면 일반적으로 더 가혹한 조건에서 강력한 할로겐화 시약을 사용해야 합니다. 오염화인은 가열하면 쉽게 삼염화인과 염소로 해리되기 때문에 온도가 높을수록 해리정도도 커지며, 염소의 존재로 인해 방향족 핵에 할로겐화나 올레핀 결합이 생길 수도 있다. 오염화인과 같은 부반응이 발생하므로 할로겐 치환 반응에 오염화인을 사용할 경우 온도가 너무 높지 않아야 합니다. (3) 할로겐화 탄화수소의 할로겐 치환 반응 할로겐화 탄화수소 분자의 염소 또는 브롬 원자를 무기 할로겐화물의 불소 원자와 교환하는 반응으로, 이는 일반적인 방법으로는 얻기 어려운 불소화 탄화수소를 합성하는 중요한 방법입니다. 일반적으로 사용되는 불소화제로는 불화칼륨, 삼불화안티몬, 오불화안티몬, 불화수은 등이 있습니다. 그 중에서 불화수은이 반응성이 가장 좋습니다. 삼불화안티몬과 오불화안티몬은 모두 단일 할로겐 원자와 교환하지 않고 동일한 탄소 원자의 여러 할로겐 원자에 선택적으로 작용할 수 있습니다. CCl 3 CH 2 CH 2 Cl —→CF 3 CH 2 CH 2 Cl 불화탄소를 생산하려면 스테인리스강, 니켈, 폴리에틸렌 등과 같은 내식성 재료를 반응기로 사용해야 합니다. 작동 중에는 환경 환기에 주의하고 바이러스 방지 및 부식 방지 조치를 강화하십시오.

할로겐화 시약 및 예 일반적으로 사용되는 할로겐화 시약에는 염소 가스와 브롬 가스가 포함됩니다. 때로는 반응에서 활성 염소를 얻기 위해 염산과 산화제(예: NaCIO, COCl 2 )도 일반적으로 사용됩니다. 염료 합성에서는 기존 -Cl, -Br 치환기를 대체하여 -F 치환기를 도입할 수 있다. 벤젠과 안트라퀴논의 할로겐화 반응의 대부분은 FeCl 3 와 MgBr 2 의 촉매작용 하에 염소나 브롬과 직접 반응합니다. 과도한 부산물을 방지하기 위해 나프탈렌계 중간물질의 직접 할로겐화는 일반적으로 일반적으로 사용되지 않으며 나프탈렌 고리의 할로겐화기는 주로 Sandmeyer 또는 Schiemann 반응을 통해 얻어집니다. 할로겐화 반응: 염료 생산에서 가장 일반적으로 사용되는 불소화 방법은 측쇄 염소화를 통해 트리클로로메틸 유도체를 생성하는 것입니다. 그런 다음 해당 트리플루오로메탄 유도체가 이로부터 제조됩니다.