화학은 화학 물질 및 화합물의 연구로 자연적으로 정의 될 수 있습니다. 이러한 화합물은 단백질, 지방 및 탄수화물과 같은 식품에서 면화, 실크 및 양모와 같은 의류 재료에 이르기까지 모든 곳에 존재합니다. 또한 의약품, 약물, 호르몬, 스테로이드, 비타민, 효소, 염료, 향수 및 세제가 포함됩니다. 이 화합물은 주로 탄소와 수소로 만들어집니다.
Alkanes
알칸은 탄소와 수소로 만든 가장 간단한 유기 화합물로 정의 될 수 있습니다. 그것들은 단일 공유 결합에 의해 서로 결합 된 포화 탄화수소입니다. 알칸은 C-C 및 C-H 강한 공유 결합을 구성합니다. 그들은 파라핀으로도 알려져 있습니다. 알칸의 할로겐화에 대한 이러한 연구 재료 노트는 할로겐 첨가의 다양한 개념과 각각의 메커니즘을 포함합니다.
사이클로 알칸
사이클로 알칸은 사이클로 파라핀으로 지칭 될 수있다. 이들은 포화 탄화수소로 정의되며, 이는 단일 공유 결합에 의한 탄소 원자를 결합하여 순환 고리 구조를 형성한다. 그들은 또한 Alicyclic 화합물로 알려질 수 있습니다.
사이클로 알칸의 제조
Dihalides
사이클로 알칸은 디클로로 프로판과 같은 말단 디 하이드를 나트륨 또는 아연 금속으로 처리함으로써 얻어진다. 일반적으로 Wurtz 반응으로 알려져 있습니다.
CH2CL-Ch2-Ch2Cl + 2NA → ◁ + 2NaCl
디카르 복실 산 의 칼슘 염
사이 카르 복실 산의 칼슘 또는 바륨 염을 가열 할 때 사이클로 알칸을 얻을 수 있습니다. Clemmensen 감소에 의해 사이클로 알칸으로 전환 될 수있는 주기적 케톤으로 이어집니다.
(CH2-CH2-COO) 2CA2 + + Zn/HG + HCL → CACO3
알칸의 할로겐화
할로겐화는 염소, 불소, 브롬 및 요오드와 같은 알칸의 수소 원자를 할로겐 원자로 치환하는 것을 포함한다.
염소화
알칸의 할로겐화는 주로 염소의 첨가에 기초합니다. 알칸은 자외선, 확산 된 햇빛 또는 300-400 ℃의 온도에서 염소와 반응하여 생성물의 혼합물을 산출합니다.
.예를 들어, 메틸의 메틸과 HCl을 제공하기 위해 메탄과 염소와의 반응이 있습니다.
CH4 + CL2 → CH3CL + HCL
이 과정은 모든 염화 메틸의 모든 수소 원자가 염소 원자로 연속적으로 대체 될 때까지 계속됩니다.
CH3CL + CL2 → CH2CL2 + HCL
CH2CL2 + CL2 → CHCL3 + HCL
CHCL3 + CL2 → CCL4 + HCL
메커니즘
알칸의 염소화는 자유 라디칼의 형성을 통해 발생합니다. 단계별 메커니즘은 이것을 더 설명 할 수 있습니다.
체인 개시 단계
염소 분자는 초기에 균질 핵분열을 겪고 염소의 자유 라디칼을 생성합니다.
Cl :Cl → Cl + cl
체인 전파 단계
체인 전파 과정은 두 단계로 이루어집니다.
1 단계 :형성된 염소 자유 라디칼 공격 메탄은 염산과 메틸 자유 라디칼을 제공하기 위해 메탄을 제공합니다.
Cl 3 + h :CH3 → H :Cl + CH3
2 단계 :메틸 자유 라디칼은 염소 분자를 공격하여 염화 메틸과 염소가없는 라디칼을 생성합니다.
CH3 + CL :CL → CH3 :CL + CL
체인 종료 단계
종결 단계는 두 개의 자유 라디칼이 결합되어 전체 분자를 생성 할 때 발생합니다.
cl + cl → cl-cl
CH3 + CL → CH3 -CL
Bromination
그것은 원하는 생성물을 형성하기 위해 알칸과의 할로겐 브롬의 반응 과정으로 정의됩니다.
메커니즘
알칸의 브로마 화는 자유 라디칼의 형성을 통한 염소화와 유사하게 발생한다. 단계별 메커니즘은 이것을 더 설명 할 수 있습니다.
체인 개시 단계
브로민 분자는 처음에 균질 핵분열이 발생하여 브롬의 자유 라디칼을 생성합니다.
Br :Br → Br + br ∙
체인 전파 단계
체인 전파 과정은 두 단계로 이루어집니다.
1 단계 :형성된 브롬 자유 라디칼 공격 메탄은 염산과 메틸 자유 라디칼을 제공하기 위해 메탄을 제공합니다.
br 3 + h :CH3 → H :BR + CH3
2 단계 :메틸 자유 라디칼은 브롬 분자를 공격하여 메틸 브로마이드와 브롬 자유 라디칼을 생성합니다.
CH3 + BR :BR → CH3 :BR + BR ∙
체인 종료 단계
종결 단계는 두 개의 자유 라디칼이 결합되어 전체 분자를 생성 할 때 발생합니다.
br ∙ + br br → br-br
CH3 + BR → CH3 BR
요오드
요오드화 과정은 알칸 분자에 요오드를 가역적으로 첨가하는 것을 포함한다. 그것은 부산물로 요오드화수소의 형성을 초래한다. 요오도 알칸을 알칸으로 줄일 수있는 강력한 환원제입니다.
형광
할로겐 중에서 가장 반응성이 높은 화합물은 불소로 간주됩니다. 많은 조건에서 알칸과 폭발적으로 반응 할 수 있습니다. 플루오로 알칸은 질소의 첨가로 불소를 희석하여 얻을 수 있습니다.
결론
알칸의 할로겐화는 화합물을 연구하는 분야에서 유기 화학을 이용하는 것을 포함한다. 모든 화합물은 탄소로 구성되어 있으며 모든 원소의 기본 빌딩 블록입니다. 알칸은 단일 결합에 부착 된 탄소와 수소 만 구성하는 자연에서 포화되고 쉽게 구성된 탄화수소의 주요 유형입니다.
