Энергетическая диаграмма конформационных превращений бутана
Химические свойства
Основной тип реакций - радикальное замещение (SR)
1) Галогенирование
R H + X2 
R X + HX
I2 << Br2 < Cl2 << F2
Увеличение реакционной способности
Хлорирование метана
h
CH |
3 |
H + Cl |
2 |
CH3 Cl + |
HCl |
|
|
|
|
hv
Инициирование цепи: Cl2 
2Cl
Рост цепи: |
CH |
H + |
Cl |
CH3 |
+ |
HCl |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
+ |
Cl2 |
CH3 |
Cl |
+ |
Cl |
Обрыв цепи: |
2Cl |
|
|
Cl2 |
|
|
|
|
2CH3 |
|
|
CH3 CH3 |
|
|
|
|
CH3 |
+ |
Cl |
CH3 |
Cl |
|
|
Хлорирование гомологов метана. Региоселективность реакции
Cl2, h
CH3CH3 
CH3CH2Cl
CH3CH2CH3 |
Cl2, |
h |
CH3CHCH3 |
+ CH3CH2CH2Cl |
|
250C |
|||||
|
Cl |
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
57% |
43% |
|
CH3 H
CH3CH2 H
CH3CH2CH2 H
CH3CHCH3
H
H
CH3CCH3
CH3
CH3 |
+ |
H |
метил |
|
|
CH3CH2 |
+ |
H |
этил (перв.) |
|
|
CH3CH2CH2 |
+ |
H |
пропил (перв.) |
|
|
CH3CHCH3 |
+ |
H |
изопропил (втор.) |
|
|
CH3CCH3 |
+ H |
CH3
Энергия
диссоциации связи, кДж/моль
435
410
410
397
380
трет-бутил (трет.)
Увеличение стабильности свободных радикалов
H |
H |
R |
R |
H C |
R C |
R C |
R C |
H |
H |
H |
R |
метил |
первичный |
вторичный |
третичный |
Увеличение активности связей С-Н
CH |
3 |
|
H |
RCH2 |
|
H |
R2CH |
|
H |
R3C |
|
H |
|
|
|
|
|||||||||
|
||||||||||||
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
третичная |
|||
|
|
|
|
первичная |
вторичная |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cl |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
C |
CH3 |
|
|
|
|
CH3 |
CH |
CH3 |
+ |
Cl2 |
|
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
- HCl |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
CH |
|
|
|
|
CH3 |
CH |
CH2Cl |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cl2 |
|
Cl |
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
C |
CH3 |
|
CH3 |
C |
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
- Cl |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
CH3 |
CH |
CH3 |
+ |
Cl |
|
трети чн ы й ради к ал |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
CH3 |
|
|
- HCl |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cl2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
CH |
CH2 |
CH3 |
CH |
CH2Cl |
||
|
|
|
|
|
|
- Cl |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ï åðâè ÷í û é ðàäè ê àë
Температура, 0С |
|
|
|
|
|
|
Содержание, % |
|
|
|
|
||
|
|
Cl |
|
CH3 |
|
CH |
|
CH2Cl |
|||||
|
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
C |
|
CH3 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
||
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|||||||
|
2-метил-2-хлорпропан |
2-метил-1-хлорпропан |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
450 |
|
10 |
|
|
|
|
90 |
||||||
200 |
|
36 |
|
|
|
|
64 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При Т =4500С
При Т =2000С
Бромирование алканов
CH3CH2CH3 |
Br2, |
h |
CH3CHCH3 |
+ CH3CH2CH2Br |
|||
|
3000C |
||||||
|
|
|
Br |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
92% |
8% |
|
|
|
|
|
|
|
h t |
Br |
(CH3)3C CH |
|
|
CH3 + Br2 |
(CH3)3C C CH3 + HBr |
|||
|
|
|
|||||
|
|
|
|||||
CH3 |
|
|
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
97% |
RCH2 |
|
H |
R2CH |
|
H |
R3C |
|
H |
|
|
|
||||||
|
||||||||
первичная |
вторичная |
третичная |
||||||
1 |
|
80 |
|
|
1600 |
|
||
2) Сульфохлорирование
|
h |
O |
|
R H + SO2 + Cl2 |
R S Cl + HCl |
||
|
|||
|
|
O |
|
|
|
Алкансульфохлорид |
Инициирование цепи: |
Cl2 |
hv |
2Cl |
|
Рост цепи: |
R H + Cl |
R + HCl |
R
+ SO2 
RSO2
RSO2 + Cl2 |
RSO2Cl + Cl |
RSO2Cl + 2NaOH |
RSO3 Na |
+ NaCl + H 2O |
алкансульфонат натрия (ПАВ)
R= C12 - C18 (керосин)
SO - |
Полярная |
3 |
«голова» |
Неполярный «хвост»