واکنش های آلکان ها (تعداد زیادی وجود ندارد)

در این پست می‌خواهیم ساختن نقشه واکنش خود را آغاز کنیم، با ساده‌ترین ترکیبات آلی: آلکان‌ها شروع کنیم. [Combustion is also technically a reaction of alkanes, but producing CO₂ and H₂O from organic starting materials is not very useful from a synthetic standpoint!].
ممکن است به یاد داشته باشید که دو واکنش مهم هالوژناسیون رادیکال آزاد آلکان ها وجود دارد: کلرزنی رادیکال آزاد و برماسیون رادیکال آزاد.

فهرست مطالب

1. کلر زنی رادیکال آزاد آلکان ها
2. برماسیون رادیکال آزاد آلکان ها
3. نقشه واکنش: واکنش آلکان ها
4. یادداشت

---

1. کلر زنی رادیکال آزاد آلکان ها

کلرزنی با رادیکال آزاد با تصفیه یک آلکان با کلر مولکولی (Cl) به دست می آید.₂) در حضور نور [hν] یا گرما [Δ]. تا زمانی که فرد مراقب باشد که تعداد معادل های Cl را کنترل کند₂، محصولات مفیدی را می توان به دست آورد، با فرض استفاده از نوع مناسب مواد اولیه. توجه داشته باشید که جایگزینی می تواند در موقعیت های اولیه، ثانویه یا سوم رخ دهد.

منظور من از “نوع مناسب مواد اولیه” چیست؟ به هر یک از آن آلکان های شروع کننده دقت کنید. شما باید به چیزی بسیار خاص توجه کنید. هر یک از هیدروژن های این مولکول ها یکسان هستند. به این معنا که، مهم نیست که چه هیدروژنی با کلر جایگزین شود، ما همان محصول را خواهیم داشت. به عنوان مثال، جایگزینی هر کسی از 12 هیدروژن موجود در سیکلوهگزان با کلر، همان محصول را به شما می‌رساند (1-کلروسیکلوهگزان یا به اختصار «کلروسیکلوهگزان»).

این برای اکثریت قریب به اتفاق آلکان ها صادق نیست! اگر یک آلکان حاوی بیش از یک نوع متمایز پیوند CH باشد، می‌توانیم (و خواهیم داشت) مخلوط‌هایی به دست آوریم، زیرا کلرزنی نسبتاً یک پیوند است. غیر انتخابی واکنش. یعنی کلرزنی پیوندهای CH اولیه، ثانویه و ثالثی با نرخ های نسبتاً قابل مقایسه اتفاق می افتد. کلرزنی یک مولکول ساده مانند پروپان مخلوطی از 1-پروپیل کلرید و 2-پروپیل کلرید را ایجاد می کند. پنتان به ما سه محصول می دهد و غیره.
از نقطه نظر مصنوعی، این به ویژه “مفید” نیست، زیرا هر واکنشی که مخلوطی از محصولات تولید می کند، مستلزم آن است که باید آن مولکول ها را به نحوی جدا کنیم، که نسبت به زمانی که بخواهیم واکنشی را با یک محصول غالب به دست آوریم، کمتر مطلوب است. .

به همین دلیل، هنگام فکر کردن به انجام کلرزنی با رادیکال آزاد در یک سنتز، بهتر است به آلکان‌های ساده‌ای که می‌توانند تنها یک محصول را ارائه دهند، پایبند باشیم.

2. برماسیون رادیکال آزاد آلکان ها

از نظر معرف‌ها و شرایط مورد استفاده، برم‌سازی رادیکال آزاد از همه نظر مشابه کلرزنی رادیکال‌های آزاد به جز استفاده از برم (Br) است.₂) به جای کلر (Cl₂). با این حال، انتخاب به دست آمده با برم است به طور قابل توجهی بیشتر است از آنچه که با کلرزنی مشاهده شد. در اینجا چند نمونه آورده شده است:

در پست قبلی دلیل گزینش پذیری بالای برم در واکنش های جایگزینی رادیکال آزاد را مورد بحث قرار دادیم. این گزینش پذیری بالا به ما اجازه می دهد تا با یک مولکول تا حدی پیچیده مانند متیل سیکلوهگزان شروع کنیم و یکی محصول اصلی [compare that to the chlorination reaction of methylcyclohexane, which would give us 5 potential products!].

به همین دلیل برماسیون رادیکال آزاد واکنش بسیار مفیدی است که می توانید در جعبه ابزار خود داشته باشید، زیرا امکان نصب یک گروه خروجی خوب – برم – را روی یک مولکول غیر فعال می دهد.

3. یک نقشه واکنش بسیار ساده از آلکان ها

بیایید این واکنش ها را روی نقشه قرار دهیم:

در پست بعدی به بررسی واکنش های آلکیل هالیدها خواهیم پرداخت و به طور مفصل نشان خواهیم داد که چرا آلکیل هالیدها چنین واسطه های مفیدی در شیمی آلی هستند.

نگاه کنید به: سنتز (3) – واکنش های آلکیل هالیدها

---

یادداشت

یادداشت 1. برای بیان مسائل به روشی فنی تر، ما همچنین با کربن در پایین ترین حالت اکسیداسیون شروع می کنیم و به آرامی از نردبان اکسیداسیون بالا می رویم.