Alogenuri alchilici

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Gli alogenuri alchilici sono dei composti organici derivati dagli alcani per sostituzione di uno o più atomi di idrogeno con altrettanti atomi di alogeni (fluoro, cloro, bromo e iodio) aventi pertanto formula bruta C_nH_{(2n + 2 - m)}X_m, dove X rappresenta convenzionalmente un qualsiasi alogeno(escluso lo iodio).

Utili nella sintesi organica come solventi e come prodotti di partenza per la preparazione dei reattivi di Grignard.

Esempi comuni di alogenuri alchilici sono i vari clorofluorocarburi commercializzati con il nome di freon, usati come liquidi di raffreddamento nei circuiti frigoriferi e messi al bando a causa della loro capacità di intaccare lo strato di ozono dell'alta atmosfera in seguito al rilascio di radicali cloro; questa reazione fotolitica è generata dalla radiazione ultravioletta e i radicali prodotti catalizzano la distruzione dell'ozono.

[modifica] Nomenclatura IUPAC

La nomenclatura IUPAC degli alogenuri alchilici segue regole simili a quella degli alcani. Gli atomi di alogeno sono considerati come gruppi sostituenti.

Br-CH2-CH2-Br: 1,2-dibromoetano

    CH3
    |
CH3-C-Cl: 2-cloro-2-metilpropano (cloruro di t-butile)
    |
    CH3

[modifica] Reazione con metalli

Gli alogenuri alchilici sono di grandissima utilità nella sintesi organica ed uno dei loro usi nel laboratorio chimico è quello della reazione con metalli per portare a composti organometallici, soprattutto del litio e del magnesio (ad esempio i reattivi di Grignard).

La reazione è normalmente effettuata trattando magnesio o litio metallici con una soluzione eterea dell'alogenuro alchilico.

CH₃CH₂Cl + Mg (etere) -------> CH₃CH₂MgCl

Questa è una reazione eterogenea, avviene quindi sull'interfaccia tra fase solida (magnesio, litio) e liquida (soluzione dell'alogenuro in etere).

Nella preparazione dei reattivi di Grignard, ad esempio, si utilizza magnesio in polvere o limatura. Per la reazione si possono usare sia bromuri, che ioduri, che cloruri, tuttavia si utilizzano generalmente i bromuri per l'alto costo degli ioduri e per la reattività minore dei cloruri.

Nella sintesi pratica in laboratorio è necessario assolutamente usare un ricadere, essendo la reazione fortemente esotermica. Tutto il sistema deve essere in condizioni di assoluta anidricità, per evitare la reazione tra reattivo e acqua, che consuma il reattivo convertendolo nel corrispondente alcano:

CH₃CH₂MgBr + H₂O ------> CH₃CH₃ + HOMgBr

I reattivi di organolitio si preparano allo stesso modo utilizzando litio al posto del magnesio.

[modifica] Preparazioni

Gli alogenuri alchilici si possono ottenere da alcheni ed alchini per addizione di un idracido HX (si apre un legame pi-greco e si addiziona da una parte l'idrogeno, dall'altra l'alogeno), da alcoli con addizione di SOCl₂ (si ottiene HCl e SO₂ (che evaporano) e R-X, sarebbe una reazione in equilibrio, ma il Principio di Le Châtelier fa si che sia a completamento, grazie alla volatilizzazione di SO₂ e HCl).

Infine si possono ottenere alogenuri alchilici anche da alcani. In questo caso le reazioni sono meno generalizzabili, anche a causa di una certa componente regioselettiva, ma in genere si fanno reagire a caldo un alcano ed un alogeno e si ottiene un alogenuro più un idracido H-X.