Радикальное хлорирование алканов

[Maxkaz14]

В учебнике Кузьменко достаточно подробно описан процесс цепного радикального галогенирования алканов. Однако есть пара вопросов, которые возникли у меня и на которые он не дает ответа:

 

1. Как введение галогена в алкан влияет на прочность связи C--H? Она увеличивается или уменьшается? И как следствие, после образования моногалогенпроизводного, оно сразу пойдет дальше - до тетрахлорметана, например, или сначала почти весь метан превратится в монохлорметан и лишь потом начнется реакция получения дихлорметана?

 

2. При цепной реакции, начавшейся с поглощения молекулой дигалогена кванта света она идет непрерывно до "обрыва цепи", объединения двух свободных радикалов. В частности, возможно объединение двух углеводородных радикалов, например, метильных, при хлорировании метана на свету. В этом случае образуется нежданный в реакторе этан. Вопрос - насколько это реально и каков средний выход этого внезапного этана в смеси?

Изменено 8 Апреля, 2013 в 02:40 пользователем Maxkaz14

[игла]

1. После замещения в алкане или галогеналкане атома водорода галогеном подвижность остальных атомов водорода, связанных с тем же углеродным атомом, сохраняется или незначительно снижается, но атомы водорода при соседнем углеродном атоме (в α-положении) сильно дезактивируются. Дезактивирующее действие галогена значительно меньше сказывается на β-углеродном атоме и быстро падает на более удалённых атомах углерода. Галогенирование метана и других алканов протекает как ряд последовательно-параллельных реакций. Поэтому в продуктах галогенирования метана, как правило, одновременно присутствуют все галогензамещённые метаны (соотношение между ними сильно зависит от условий проведения процесса и может регулироваться путём их изменения). В отличие от остальных алканов, для метана первая стадия хлорирования протекает медленнее последующих, поэтому для получения его монохлорпроизводного (CH₃Cl) как целевого продукта реакция хлорирования метана малопригодна и в промышленности не применяется.

 

2. По кинетическим причинам при газофазном хлорировании алканов обрыв цепи в результате 2R* → R₂ происходит значительно реже, чем в результате Cl* + Cl*_адс → Cl₂ (поверхность). Тем не менее, такой процесс имеет место, и в продуктах реакции хлорирования метана содержатся в незначительных количествах (доли %) различные хлорпроизводные C₂, C₃ и др. При жидкофазном хлорировании (гомологов метана или его хлорпроизводных) роль этого процесса значительно возрастает, и содержание в продуктах реакции хлорпроизводных С₂, C₃ и выше увеличивается.