3.Способыполучениягалогенпроизводныхуглеводородов

Алифатическиеиалициклическиегалогенуглеводородыполучаютне- сколькими способами.

1.1галогенированиеуглеводородов:

• алкановициклоалканов(радикальноезамещениеSR)

• алкеновициклоалкенов(электрофильноеирадикальноеприсоеди- нение — Aе и AR, )

• алкинов(Aе,AR,)

2.Гидрогалогенированиенепредельныхуглеводородов:

• алкеновициклоалкенов(Aе,A_R)

Дляспиртовснизкойактивностьюиспользуюткатализаторы,напри- мер ZnCl₂(раствор ZnCl₂в соляной кислоте называют реактивом Лукаса). В лабораторной практике чаще применяются методы замещения гидроксильной группы при действии на спирты РСl2, РСl5 и SOCl2:

4. Получениегем-дигалогенопроизводныхизальдегидовикетоновпри действии галогенидами фосфора(У):

5. 2Н₃С-СН₂-Cl+HgF₂>2Н₃С-СН₂-F +HgCl₂.

Длясинтезагалогенареновиспользуютсяследующиереакции:

• ХлорированиеибромированиеареноввприсутствиикислотЛьюиса (электрофильное ароматическое замещение Sе).

Другим методом введения атома галогена в ароматическое кольцо являетсяреакциясолейдиазониясгалогенидамиметалловвприсутствии солей одновалентной меди. Подробнее см. [].

• Галогенированиеалкилбензоловвбоковуюцепь(аналогичнополучению алкилгалогенидов, радикальное замещение SR,CM1.1.4) дает смесьпродуктов:

Для получения бензилхлорида целесообразнее использоватьреакцию хлорметилирования бензола действием смеси СН2=О и HC1 в присутствии кислоты Льюиса, так как в этом случае образуется одинпродукт:

4.Биологическое действие галогенпроизводных, их применение в народном хозяйстве

Фторпроизводныеуглеводородов.Поли-иперфторалканы

оказывают наркотизирующее действие на человека, вызывают поражения легочной ткани. Токсическое действие в ряду фторированных углеводородоввозрастаетсповышениемтемпературыкипения:

фторалкены токсичнее фторалканов. Большинство фторпроизводных алканов и алкенов при попадании на кожу вызывают ее раздражение.

Хлоралканы.В большинстве случаев это прозрачные бесцветные жидкости, плохо растворимые в воде. Соединения с одним атомом хлора легче воды. При контакте хлоралканов с нагретыми поверхностями образуется отравляющее вещество фосген.

В процессе хлорирования воды в результате взаимодействия с гуминовыми и сульфокислотами образуются до 50 хлорорганических веществ, среди них хлороформ, четыреххлористый углерод, 1,1,2-трихлорэтан.

Хлоралканы обнаружены не только в стоках промышленных предприятий, но и в дождевой воде, снеге, воздухе, почве, и тканях растений, животных и человека. Эти соединения широко мигрируют в окружающей среде, трансформируясь в атмосфере с образованием СО и СО₂и тем самым усиливая парниковый эффект, влияют на климат Земли. Хлоралканы в процессе фотоокисления образуют также соляную кислоту и ряд активных соединений, которые взаимодействуют с озоном, снижая его концентрацию в атмосфере и способствуя образованию озоновых дыр. Значительное загрязнение окружающей среды хлорпроизводнымн углеводородов – одна из вероятных причин увеличения числа раковыхзаболеваний.

Хлоралканы обладают наркотизирующим эффектом, который возрастает с увеличением количества атомов хлора в молекуле. Почти все хлоралканы – ядовитые вещества. При отравлениях ими наблюдаются поражения печени, почек, ЦНС, сердца, поджелудочной железы. Некоторые хлоралканы (ССЦ) обладают мутагенным и канцерогеннымдействием.

В организм человека эти вещества могут поступать через легкие, желудочно-кишечный тракт, кожу. Часть хлоралканов выделяется через легкие в неизменном виде. Биотрансформация хлоралканов приводит к образованию очень токсичных метаболитов, в частности активных радикалов (например, -СС1з), а также таких токсичных соединений, как фосген, формальдегид, угарный газ), эпоксиды.

Из антропогенных источников поступления хлорметана в окружающую средустоит назватьтабачный дым. При выкуриванииодной сигареты выделяется от 100 до 700 мкг хлорметана. Континентальный воздух содержит в 80 - 100 раз меньше хлорметана по сравнению с жилыми помещениями, в которых систематически курят.

Неисправные холодильные установки, и которых в качестве хладогента используют хлорметан, могут вызвать тяжелую интоксикацию и служат источником загрязнения окружающей среды. Вода открытого океанасодержитнебольшоеколичествохлорметана,втовремякакв

питьевой воде после хлорирования может обнаруживаться до 1 мкг/лэтого вещества.

Дихлорметанобладает раздражающим, наркотизирующим и мутагенным действием. При хронических отравлениях происходит Поражение печени и почек, нарушается функция ЦНС.

Трихлорметан (хлороформ).Это взрыво- и пожароопасная прозрачная жидкостьсхарактернымзапахом. Насветулегко разлагается с образованием фосгена. Процесс идет наиболее интенсивно ири контакте с открытым пламенем.

Источниками выбросов являются производствафармацевтичевтической и резиновой промышленности, предприятия по изготовлению пластмасс, алкалоидов, хладагентов. Трихлорметан содержится в выхлопных газах автомобилей, образуется в воде при ее хлорировании (составляет 80% всех галогеноуглеводородов). Хлороформ обладает наркотизирующим действием, оказывает токсическое действие на почки и сердце, является канцерогеном.

Йодоформоткрыт в 1822 г. Серулла при действии йода на этиловый спирт в присутствии едких и углекислых щелочей:

CH₃CH₂(OH)+4J₂+6KOH=CHJ₃+HCOOK+5KJ+5H₂O.

Йодоформ, в медицинской практикепользуется широким применением, преимущественно как наружное средство, вместо йода, вследствие свойства его не вызывать местного воспаления; менее ядовит сравнительно с йодом. Врачебное достоинство йодоформа главным образом обусловливается его антисептическим действием на раны и язвы без всяких явлений раздражения тканей, его болеутоляющим побочным действием и способностью всасывать продукты выделения. Антисептическое действие йодоформа обусловливается постепенным, но беспрерывным освобождением из йодоформа йода; оно наступает не так быстро и непосредственно, как после употребления карболовой кислоты и других антисептических средств, но зато и не так скоро исчезает, как после них. Повязка с йодоформом может в течение весьма продолжительного времени оставаться асептической. Антибактериальное действие самого йодоформа оспаривается. Внутреннее употребление йодоформа крайне ограничено, так как ему не свойственныспецифические целебные свойства.

Перфторуглеводороды (фторуглероды) –углеводороды, в которых всеатомыводородазамещены на атомыфтора. В названиях фторуглеродов часто используют приставку «перфтор» или символ «F», напр. (CF3)3CF– перфторизобутан, или F-изобутан. Низшие фторуглероды– бесцветные газы (до C₅) или жидкости (табл.), не растворяются в воде, раств. в углеводородах, плохо– в полярных органическихрастворителях.Фторуглеродыотличаютсяот

соответствующих углеводородов большейплотностьюи, как правило, более низкими значениямитемпературы кипения. Высшие и особенно полициклические фторуглероды обладают аномально высокойспособностью растворятьгазы, например,кислород,углекислый газ.

Таблица:Свойстванекоторыхфторуглеводородов

Соединение	Мол.м.	T.пл., °C	T.кип., °C
ПерфторметанCF4	88,01	−183,6	−128,0
ПерфторэтанCF3CF3	138,01	−100,0	−78,2
Перфторпропан CF3CF2CF3	188,02	−148,3	−36,8
Перфторбутан CF3(CF2)2CF3	238,03	−128,0	−2,0
Перфторпентан CF3(CF2)3CF3	288,04	−125,0	29,3
Перфторгексан CF3(CF2)4CF3	338,04	−82,3	57,2
Перфторгептан CF3(CF2)5CF3	388,05	−78,0	82,5
Перфтороктан CF3(CF2)6CF3	438,06	−25	104,0

Насыщенные фторуглероды устойчивы к действиюкислот,щелочейиокислителей; при нагревании выше 600-800°C или в условияхрадиолизаразлагаются с образованием смеси низших и высших фторуглеродов. Сщелочными металламиреагируют только при нагревании выше200°C или при 20°C в жидкомаммиаке. Гидрогенолиз фторуглеродов при 700-950°C приводит к расщеплению связи С—С и образованию смеси низшихмоногидрополифторалканов.

Фторуглероды – диэлектрики, теплоносители, гидравлические жидкости, смазочные масла, низкотемпературные хладагенты, мономерывпроизводствефторполимеров, эффективныегазопереносящиесреды, что позволяет использовать их в качествеискусственнойкрови.