монохлорирование 2-метилбутана

[banderloga]

Можете написать механизм реакций монохлорирования разветвленных алканов. И подсказать, что же будет с 2-метилбутаном при этом. Спасибо огромное за ранее, потому как в разных источниках этот процесс описан по разному. Не знаю кому доверять.

[Коммуняка]

Можете написать механизм реакций монохлорирования разветвленных алканов. И подсказать, что же будет с 2-метилбутаном при этом. Спасибо огромное за ранее, потому как в разных источниках этот процесс описан по разному. Не знаю кому доверять.

хлорироваться будут в первую очередь первичные атомы. Так что получится смесь 1-хлор-2-метил-бутана и 1-хлор-3-метил-бутана с большим выходом у последнего, т.к. у первого есть пространственные трудности

[banderloga]

Я уже все нашла... кстати галогены присоединяются сначала с к третичным, потом к вторичным, и после к первичным... По крайней мере мне об этом сказал наш професор на кафедре органики..

[Коммуняка]

беру свои слова обратно. Неполенился, открыл Мориссона. Действительно, ваш академик прав, хотя мне в универе объясняли по-другому

[Atri]

Да, для школьного уровня объяснение дают именно такое - первым замещается водород у третичного атома, потом у вторичного, потом у первичного углерода. Но на деле все гораздо сложнее. (Подразумевается, что происходит реакция радикального замещения по типу S_R) Замещению могут подвергаться любые атомы водорода и первичные и вторичные и третичные, различие в скоростях реакций, а скорость реакции зависит от энергии активации реакции, а последняя близка энергии соответствующего интермедиата, а интермедиатом является органический радикал - первичный, вторичный или третичный. Третичные радикалы обладают наименьшей энергией, вторичные большей, первичные еще большей, соответственно быстрее образуется вроде бы третичные радикалы и следовательно соответствующие продукты хлорирования. Однако! Водородов в 2-метилбутане у третичных атомов углерода только 1, а у первичных -9, 6 из них равноценны и иногда это приводит к тому, что первичных продуктов образуется больше, чем третичных. И вообще радикальные реакции никогда не отличались высокой селективностию, прохлорировать 2-метилбутан, так, чтобы протекала реакция монохлорирования практически невозможно, ведь введение последующих атомов хлора в углеводороды протекает гораздо быстрее, чем первого. Да и по причине высоких энергий радикальных интермедиатов замещение не единственное направление реакции. Накладываются перегруппировки и др превращения интермедиатов что приводит к длинному списку продуктов данной реакции, в которой доминирование 2-метил-2-хлорбутана вовсе не обязательно.

А в целом именно такие примеры говорят о пороках преподавания химии в нашей школе, ВУЗАх и т.п. нет умения доступно рассказать о современном уровне химического знания и вместо этого подаются упрощения, которые искажают содержание предмета.

[АБК]

Да, для школьного уровня объяснение дают именно такое - первым замещается водород у третичного атома, потом у вторичного, потом у первичного углерода. Но на деле все гораздо сложнее. (Подразумевается, что происходит реакция радикального замещения по типу S_R) Замещению могут подвергаться любые атомы водорода и первичные и вторичные и третичные, различие в скоростях реакций, а скорость реакции зависит от энергии активации реакции, а последняя близка энергии соответствующего интермедиата, а интермедиатом является органический радикал - первичный, вторичный или третичный. Третичные радикалы обладают наименьшей энергией, вторичные большей, первичные еще большей, соответственно быстрее образуется вроде бы третичные радикалы и следовательно соответствующие продукты хлорирования. Однако! Водородов в 2-метилбутане у третичных атомов углерода только 1, а у первичных -9, 6 из них равноценны и иногда это приводит к тому, что первичных продуктов образуется больше, чем третичных. И вообще радикальные реакции никогда не отличались высокой селективностию, прохлорировать 2-метилбутан, так, чтобы протекала реакция монохлорирования практически невозможно, ведь введение последующих атомов хлора в углеводороды протекает гораздо быстрее, чем первого. Да и по причине высоких энергий радикальных интермедиатов замещение не единственное направление реакции. Накладываются перегруппировки и др превращения интермедиатов что приводит к длинному списку продуктов данной реакции, в которой доминирование 2-метил-2-хлорбутана вовсе не обязательно.

А в целом именно такие примеры говорят о пороках преподавания химии в нашей школе, ВУЗАх и т.п. нет умения доступно рассказать о современном уровне химического знания и вместо этого подаются упрощения, которые искажают содержание предмета.

 

Может это и " упрощения", но когда у тебя в 10 классе (в нем изучается именно органическая химия) 1 час в неделю, тут не до мелочей. Дать бы хотя бы общее представление о соответсвующем классе орагнических веществ и попытаться развить логическое и общехимическое мышление на примере их. У нас ведь школы далеко не все специализированы, а химия есть везде. Вот и упрощаем. По крайней мере с такими знаниями вполне можно поступить в вуз среденего уровня. (конечно же, после подготовительных курсов). А там уже пойессора и спецы в области именно органической химии введут необходимые уточнения.

[Коммуняка]

о каком 10-м классе вы говорите??? в школах изучают лишь названия самих механизмов. а что касается техники преподавания, то я полностью согласен с Atri. Написано куча учебников нашими соотечественниками, но только единицы из них достойны внимания. Взять, например, Петрова и Травеня. Это не учебники! Столько опечеток, недочётов, да и вообще ошибок я даже в школьных учебниках не видел.

[pehtan]

Полностью согласен с Atri. Многое зависит от температуры. Если она высокая, то соотношение продуктов реакции часто бывает примерно как количество атомов водорода при третичном, вторичном, первичном.

Если же хлорирование "обычное", то... по-разному. Как уже было сказано, хлорирование - малоселективный процесс. Другое дело - бромирование. Несмотря на более высокую энергию активации, р-ия бромирования гораздо более селективна, чем хлорирование.

Порой необходимо учитывать большое число факторов. Термическое разложение углеводородов, радикальные перегруппировки, и многие другие.

[Iridium]

Спасибо за доступное объяснение. Вы писали: «что приводит к длинному списку продуктов данной реакции, в которой доминирование 2-метил-2-хлорбутана вовсе не обязательно.» Тем не менее, если на экзамене требуется написать уравнение реакции, например, радикального замещения по типу SR, что же писать? Весь «длинный список продуктов» определить простому смертному абитуриенту не под силу.

[Atri]

Для абитуриента вполне достаточно написать про преимущественное замещение в третичное положение, а так как в некоторых учебниках эта реакция одна из немногих, для которых упоминается ее природа, то можно добавить, что причина этого - большая устойчивость, вследствие меньшей энергии, третичного радикала, его большая легкость образования и следовательно большая скорость по этому пути реакции.

 

И еще. Дело в том, что школьная программа предусматривает освоение таких понятий, как скорость реакции, химическое равновесие, энергия активации, органический радикал, но получается это без взаимосвязи между этими и другими основными понятиями и без их связи собственно с химией - реакциями. Примеров таких приводить можно много.