Halogenácia

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Halogenácia alebo halogenizácia môže byť:[1][2][3][4][5][6][7][8]

  • chemická reakcia, ktorej výsledkom je vytvorenie molekuly obsahujúcej aspoň jeden halogénový atóm, t.j. vytvorenie väzby medzi jedným alebo viacerými halogénovými atómami a nejakým prvkom alebo nejakou zlúčeninou; alebo
  • len takáto reakcia v organickej chémii, čiže zavádzanie halogénu do molekuly organickej zlúčeniny; alebo
  • metóda syntézy na výrobu (anorganických alebo organických) halogénových zlúčenín reakciou s elementárnymi halogénmi.

V závislosti od druhu halogénu sa halogenácia označuje aj ako chlorácia (chlór), bromácia (bróm), jodácia (jód) či fluorácia (fluór).

Halogenácia v organickej chémii[upraviť | upraviť zdroj]

Halogenácia môže prebiehať na nearomatických alebo aromatických zlúčeninách.

Halogenácia nearomatických organických zlúčenín[upraviť | upraviť zdroj]

Aromatická halogenácia[upraviť | upraviť zdroj]

Ide o druh elektrofilnej aromatickej substitúcie.

Chlorácia[upraviť | upraviť zdroj]

Samotný plynný chlór nereaguje s aromatickými systémami pretože sú relatívne stabilné. Preto sa musí pridať katalyzátor, ktorý polarizuje molekulu chlóru. Najčastejšie sa ako katalyzátor používa FeCl3.

Chloracia.png

Aromatická chlorácia je elektrofilná substitúcia, to znamená že bude mať príslušný mechanizmus. Katalyzátor FeCl3 polarizuje molekulu chlóru, ktorá potom reaguje s benzénom. Takáto chlorácia benzénu prebieha s výťažkom 86%.[9]:532

Mechanizmus chlorácie benzénu

Aromatická chlorácia sa často využíva na prípravu činidla na alkyláciu a acyláciu. Taktiež sa využíva pri syntéze liečiv a prekurzorov.

Bromácia[upraviť | upraviť zdroj]

Bromácia je analogická reakcia ku chlorácii. Na aromatický systém sa naväzuje bróm. Ako katalyzátor sa často používa FeBr3. Takáto bromácia prebieha s výťažkom približne 80%.[9]:529

Mechanizmus aromatickej bromácie je úplne rovnaký ako mechanizmus chlorácie. Najprv FeBr3 polarizuje molekulu brómu a tá následne reaguje s aromatickým systémom a uvoľňuje sa HBr.

Bromacia benzenu.png

Aromatická bromácia sa podobne ako chlorácia využíva na prípravu prekurzorov a liečiv. Používa sa však aj na prípravu veľmi populárneho Grignardovho činidla. Toto organokovové činidlo slúži na predĺženie uhlíkového reťazca.

Jodácia[upraviť | upraviť zdroj]

Jodácia je veľmi málo používaná reakcia. Samotný jód nie je dostatočne reaktívny aby dokázal reagovať s pomerne stabilným aromatickým systémom. Preto sa ako katalyzátor pridáva oxidačné činidlo ktoré zoxiduje jód na elektrofilnejšiu zlúčeninu. Ako oxidovadlo sa používa H2O2, HNO3 alebo nejaká meďnatá soľ.[9]:532

I2 + 2 Cu2+ → 2 I+ + 2 Cu+

Takto zoxidovaný katión jódu potom reaguje s benzénom ako klasický elektrofil.

Jodacia.png

Výťažok takejto jodácie je okolo 65%.

Fluorácia[upraviť | upraviť zdroj]

Fluór sa málokedy viaže na organické zlúčeniny. Je známych len približne 13 zlúčenín fluóru ktoré sa vyskytujú v prírode.[10]

Pozri aj[upraviť | upraviť zdroj]

Zdroje[upraviť | upraviť zdroj]

  1. halogenácia. In: Malá encyklopédia chémie. 3. vyd. Bratislava : Obzor, 1981. 816 s. (Malé encyklopédie vydavateľstva Obzor.) S. 285.
  2. Halogenierung. In: Lexikon der Chemie. [CD-ROM] Heidelberg; Berlin : Spektrum, Akad. Verl., 2003. ISBN 978-3-8274-1151-8.
  3. halogenation. In: Article [online]. accessscience.com, [cit. 2022-08-23]. Dostupné online.
  4. halogenácia. In: Encyclopaedia Beliana. 1. vyd. Bratislava : Encyklopedický ústav SAV; Veda, 2008. 670 s. ISBN 978-80-224-0982-7. Zväzok 5. (Galb – Hir), s. 469.
  5. halogenácia. In: ŠALING, Samo; IVANOVÁ-ŠALINGOVÁ, Mária; MANÍKOVÁ, Zuzana. Veľký slovník cudzích slov. 2. rev. a dopl. vyd. Veľký Šariš : SAMO-AAMM, 2000. 1328 s. ISBN 80-967524-6-4. S. 458.
  6. halogenace. In: Technický naučný slovník. 1. vyd. Zväzok 2 G – L. Praha : SNTL, 1962. 672 s. (Řada technických slovníků.) S. 55.
  7. halogenation [online]. oxfordreference.com, [cit. 2022-08-23]. Dostupné online.
  8. TALWAR, G.P.. TEXTBOOK OF BIOCHEMISTRY, BIOTECHNOLOGY, ALLIED AND MOLECULAR MEDICINE. [s.l.] : PHI Learning Pvt. Ltd., 2015. 1632 s. ISBN 978-81-203-5125-7. S. 74.
  9. a b c MCMURRY, John. Organická chemie. Preklad Jaroslav Jonas et al. Vyd. 1. V Brně; V Praze : Vysoké učení technické; Vysoká škola chemicko-technologická, 2007. 1176 s. (Překlady vysokoškolských učebnic; zv. 2.) ISBN 978-80-214-3291-8, 978-80-7080-637-1.
  10. SU, Shun. Fluorination of Organic Compounds. [s.l.] : [s.n.]. Dostupné online. S. 1.