Array ( [0] => 14811998 [id] => 14811998 [1] => cswiki [site] => cswiki [2] => Halogenalkany [uri] => Halogenalkany [3] => [img] => [4] => [day_avg] => [5] => [day_diff] => [6] => [day_last] => [7] => [day_prev_last] => [8] => [oai] => [9] => [is_good] => [10] => [object_type] => [11] => 0 [has_content] => 0 [12] => [oai_cs_optimisticky] => ) Array ( [0] => '''Halogenalkany''' nebo '''alkylhalogenidy''' jsou [[halogenderiváty]] odvozené od [[alkany|alkanů]], mají obecný vzorec R-X. Mají mnoho různých využití, používají se například jako [[zpomalovač hoření|zpomalovače hoření]], [[hasivo|hasiva]], [[chladivo|chladiva]], [[rozpouštědlo|rozpouštědla]] a [[léčivo|léčiva]]; některé halogenalkany jsou však také [[toxin]]y a jiné zase přispívají ke znečišťování životního prostředí, například [[chlor-fluorované uhlovodíky|chlorfluorované alkany]] poškozují [[ozonová vrstva|ozonovou vrstvu]] a jsou také silnými [[skleníkové plyny|skleníkovými plyny]]. [[Jodmethan]] však na rozdíl od ostatních chlorovaných, bromovaných a jodovaných alkanů nemá vliv na ozonovou vrstvu. [1] => [2] => Většina halogenalkanů je umělého původu, některé však vznikají i přirozeně, většinou působením enzymů u bakterií, hub nebo mořských řas. Je známo více než 1600 halogenalkanů, nejčastější jsou bromalkany. Přirozeně se vyskytující halogenalkany patří nejčastěji mezi alkylbromidy. K přírodně vznikajícím organobromidům patří kromě [[methylbromid]]u také deriváty [[aromaticita|aromatických]] i různých nenasycených sloučenin, například [[indol]]ů, [[terpen]]ů, [[fenoly|fenolů]] a [[acetogenin]]ů.{{Citace periodika | autor1 = Alison Butler | autor2 = Jayen M. Catter-Facklin | titul = The role of vanadium bromoperoxidase in the biosynthesis of halogenated marine natural products | periodikum = [[Natural Product Reports]] | rok vydání = 2004 | strany = 180–188 | DOI = 10.1039/b302337k | pmid = 15039842}}{{Citace periodika | autor1 = J. M. Winter | autor2 = B. S. Catter-Facklin | titul = Exploring the chemistry and biology of vanadium-dependent haloperoxidases (Review of vanadium-dependent bromoperoxidases in nature) | periodikum = [[Journal of Biological Chemistry]] | rok vydání = 2009 | strany = 18 577 – 18 581 | DOI = 10.1074/jbc.R109.001602 | pmid = 19363038}} V suchozemských rostlinách jsou alkylhalogenidy méně rozšířené než v mořských, ovšem i zde se vyskytuje například [[kyselina fluoroctová]], sloužící jako [[toxin]] u nejméně 40 známých druhů rostlin. Jsou také popsány bakteriální enzymy [[dehalogenáza|dehalogenázy]], které katalyzují odstraňování halogenů z organických substrátů. [3] => [4] => == Rozdělení == [5] => Podle počtu organických skupin navázaných na uhlíkový atom, na který je navázán halogen, se rozlišují [[primární (chemie)|primární]] (například [[chlorethan]], CH3CH2Cl), [[sekundární (chemie)|sekundární]] (například 2-brompropan, CH3CHClCH3) a [[terciární (chemie)|terciární]] (například 2-fluor-2-methylpropan) alkylhalogenidy. [6] => [7] => Podle druhu halogenu se rozlišují fluoralkany (mají nejméně jeden [[fluor]] navázaný na alkylovou skupinu), chloralkany (obsahují [[chlor]] navázaný na alkylovou skupinu), bromalkany (na alkyl je připojený [[brom]] a alkyljodidy (na alkyl je napojen [[jod]]). [8] => [9] => == Vlastnosti == [10] => Alkylhalogenidy jsou většinou bezbarvé, bez zápachu a [[hydrofobie|hydrofobní]]. Teploty tání chlor-, brom- a jodalkanů bývají vyšší než u příslušných alkanů a zvyšují se s molární hmotností halogenu, protože atomy halogenů způsobují polarizaci molekul, což zase způsobuje zesílení [[molekulové interakce|mezimolekulových interakcí]] od [[Molekulové interakce#Disperzní interakce|Londonových sil]] u alkanů po [[Molekulové interakce#Elektrostatická interakce|elektrostatické síly]], které u polarizovaných molekul alkylhalogenidů převládají. [[Tetrajodmethan]] (CI4) je tak za standardních podmínek pevnou látkou, zatímco [[tetrachlormethan]] (CCl4) je kapalina. U fluoralkanů toto pravidlo kvůli nižší polarizovatelnosti vazby uhlík-fluor často neplatí, například teplota tání [[methan]]u (CH4) je -182,5 °C, zatímco [[tetrafluormethan]] (CF4) taje při -183,6 °C. [11] => [12] => Jelikož obsahují méně vazeb C-H, tak jsou alkylhalogenidy méně hořlavé než odpovídající alkany, a některé se dokonce používají jako hasiva. Řada alkylhalogenidů patří mezi dobrá [[alkylační činidlo|alkylační činidla]], přičemž primární halogenalkany jsou účinnější než sekundární a lépe fungují také ty, které mají v molekulách halogeny s vyššími protonovými čísly. Schopnost chlorfluorovaných alkanů poškozovat ozonovou vrstvu vyplývá z nízké stability vazby C-Cl. [13] => [14] => == Výskyt == [15] => Z oceánů se ročně přirozenými procesy uvolní 1 až 2 miliony tun [[methylbromid|brommethanu]].{{Citace periodika | autor = Gordon W. Gribble | titul = Naturally Occurring Organohalogen Compounds | periodikum = [[Accounts of Chemical Research]] | rok vydání = 1998 | strany = 141–152 | DOI = 10.1021/ar9701777}} [16] => [17] => == Názvosloví == [18] => Systematické názvy halogenalkanů podle [[Mezinárodní unie pro čistou a užitou chemii|Mezinárodní unie pro čistou a užitou chemii (IUPAC)]] se tvoří přidáním předpony před název příslušného alkanu, tato předpona se skládá z lokantu (čísla určujícího polohu substituentu na hlavním řetězci) a názvu příslušného halogenu; případně se před název přidává část určující počet jeho atomů. Například od [[ethan]]u je náhradou jednoho vodíku chlorem odvozen [[chlorethan]], derivát [[methan]]u obsahující tři atomy bromu je [[bromoform|tribrommethan]] a od [[propanu]] lze podle polohy atomu [[fluor]]u odvodit dva monofluorované deriváty - 1-fluorpropan a 2-fluorpropan. U některých halogenalkanů se také používají zažité triviální názvy, například trichlormethan bývá nazýván [[chloroform]]. [19] => [20] => == Výroba == [21] => Halogenalkany lze teoreticky vyrobit z libovolných organických látek. V průmyslu se prakticky využívá výroba z alkanů a [[alkeny|alkenů]]. [22] => [23] => === Z alkanů === [24] => {{Podrobně|Radikálová halogenace}} [25] => K výrobě alkylhalogenidů z alkanů se používá [[radikálová halogenace]]. Při této reakci dochází k odštěpení vodíku z molekuly alkanu a jeho náhradě atomem halogenu reakcí s dvouatomovou molekulou halogenu. Meziprodukty jsou zde [[radikál]]y. [26] => [27] => Tímto způsobem vznikají směsi mono- i polyhalogenovaných sloučenin se substituenty v různých polohách. Zastoupení jednotlivých produktů lze předvídat na základě [[Vazebná energie|vazebné energie]] a relativní stability průběžně vznikajících radikálů. Vliv má také reaktivita jednotlivých uhlíkových atomů. [28] => [29] => Díky jejich rozdílným [[dipólový moment|dipólovým momentům]] lze produkty od sebe oddělit [[destilace|destilací]]. [30] => [31] => === Z alkenů a alkynů === [32] => Při [[hydrohalogenace|hydrohalogenaci]], patřící mezi [[nukleofilní adice]], reagují alkeny s [[halogenovodíky]], jako jsou [[chlorovodík]] (HCl) a [[bromovodík]] (HBr) za vzniku monohalogenalkanu. Původní dvojná vazba je nahrazena dvěma jednoduchými vazbami, jednou na atom halogenu a druhou na atom vodíku pocházející z halogenovodíku. Přitom se uplatňuje [[Markovnikovovo pravidlo]], podle kterého se halogen s větší pravděpodobností naváže na více substituovaný atom uhlíku. Reakce seč provádí za nepřítomnosti vody, jinak by jako vedlejší produkt vznikal [[halogenhydrin]]. Používají se bezvodá inertní rozpouštědla, jako například [[tetrachlormethan]] (CCl4) nebo se reakce provádí přímo v plynném skupenství. [33] => Podobně reagují i alkyny, u kterých se vytváří produkty s dvěma halogenovými substituenty na sousedních pozicích. Tyto dihalogenované sloučeniny se mohou tvořit i reakcí alkenů s halogeny, která u alkynů dává vzniknout tetrahalogenovaným sloučeninám. Reakce halogenů s nenasycenými alifatickými uhlovodíky se používají k důkazů halogenů, jelikož původní halogen je barevný a po navázání na uhlovodík dochází k odbarvení reakční směsi. [34] => [35] => === Z alkoholů === [36] => U [[alkoholy|alkoholů]] dochází k nukleofilní adici halogenovodíků za vzniku halogenalkanů. Terciární alkoholy reagují s [[kyselina chlorovodíková|kyselinou chlorovodíkovou]] přímo, přičemž se vytváří terciární chloralkany, ovšem u primárních a sekundárních alkoholů je potřeba ještě aktivátor, například [[chlorid zinečnatý]]. Tento postup se využívá při [[Lucasovo činidlo|Lucasovu testu]], který slouží k odlišení terciárních alkoholů od primárních a sekundárních. [37] => [38] => Nejčastěji se alkylhalogenidy připravují z alkoholů reakcí s [[chlorid thionylu|chloridem thionylu]] (SOCl2); tento postup je oblíbený díky tomu, že vedlejšími produkty jsou plyny. K podobným přeměnám se používají [[chlorid fosforečný]] (PCl5) a [[chlorid fosforitý]] (PCl3). [39] => [40] => Alkoholy lze též přeměnit na bromalkany pomocí [[kyselina bromovodíková|kyseliny bromovodíkové]] nebo [[bromid fosforitý|bromidu fosforitého]] (PBr3). [41] => [42] => Jodalkany se obvykle získávají pomocí [[Alotropické modifikace fosforu#Červený fosfor|červeného fosforu]] a [[jod]]u, které tvoří ekvivalent [[jodid fosforitý|jodidu fosforitého]], jenž je značně nestabilní. Další možností je [[Appelova reakce]], při níž reaguje tetrahalogenderivát methanu s [[trifenylfosfin]]em, vedlejšími produkty jsou [[haloformy]] a [[trifenylfosfinoxid]]. [43] => [44] => ==== Rydonsovou reakcí ==== [45] => Alkoholy se při zahřívání s halogeny za přítomnosti trifenylfosfátu přeměňují a alkylhalogenidy. [46] => [47] => === Z karboxylových kyselin === [48] => Z [[karboxylové kyseliny|karboxylových kyselin]] lze připravit halogenalkany [[Hunsdieckerových reakce|reakcí Hunsdieckerových]] nebo [[Kochiova reakce|Kochiovou reakcí]]. [49] => [50] => === Biosyntéza === [51] => V přírodě vzniká mnoho chloralkanů a bromalkanů působením enzymů [[chlorperoxidáza|chlorperoxidázy]] a [[bromperoxidáza|bromperoxidázy]]. [52] => [53] => == Reakce == [54] => Halogenalkany reagují s [[nukleofil]]y. Jejich molekuly jsou [[polární molekula|polární]]; atom uhlíku, na který je navázán halogen, je mírně elektronegativní, což vede ke snížené elektronové hustotě, v důsledku čehož je tento uhlík [[elektrofil]]ní a proto dobře reaguje s nukleofily. [55] => [56] => === Substituce === [57] => Halogen v molekule alkylhalogenidu může být odstraněn a nahrazen jinou skupinou. [58] => [59] => Příkladem dokládajícím nukleofilní vlastnosti halogenalkanů je [[hydrolýza]]. Polární vazba reaguje s [[hydroxidy|hydroxidovým]] aniontem (OH−, jeho zdrojem nejčastěji bývá [[hydroxid sodný]]). Skupina OH− je díky svému zápornému náboji nukleofilní a dodává své přebytečné elektrony na uhlík, čímž se mezi nimi tvoří [[kovalentní vazba]]. Vazba C–X následně zanikne [[heterolýza|heterolytickým]] štěpením, které vede k uvolnění halogenidového iontu (X−). Po skončení reakce je na molekulu alkanu navázána hydroxylová skupina a produktem je tedy [[alkoholy|alkohol]]. Podobně lze reakcí s [[amoniak]]em připravit primární [[aminy]]. [60] => [61] => Chlorované a bromované alkany snadno reagují s jodidovými ionty při [[Finkelsteinova reakce|Finkelsteinově reakci]]; takto získané jodalkany následně mohou snadno podstupovat další reakce. Jako [[katalyzátor]] se používá [[jodid sodný]]. [62] => [63] => Halogenalkany reagují s iontovými nukleofily (například [[kyanidy]], [[thiokyanatany]] a [[azidy]]), přičemž vznikají produkty s odpovídajícími substituenty. Využívají se při mnoha syntetických reakcích; kyanoalkany se hydrolýzou přeměňují na [[karboxylové kyseliny]], nebo se redukují [[hydrid lithno-hlinitý|hydridem lithno-hlinitým]] na primární aminy. Azoalkany lze redukovat na primární aminy [[Staudingerova reakce|Staudingerovou reakcí]] nebo [[tetrahydridohlinitan lithný|hydridem litho–hlinitým]]. Z alkylhalogenidů se také dají získat aminy [[Gabrielova syntéza|Gabrielovou syntézou]] (reakcí s [[ftalimid draselný|ftalimidem draselným]]) nebo [[Delépinova reakce|Delépinovou reakcí]] (kdy se používá [[urotropin|hexamethylentetramin]]) a následnou hydrolýzou. [64] => [65] => Za přítomnosti zásady lze pomocí halogenalkanů [[alkylace|alkylovat]] alkoholy na [[ethery]], aminy na příslušné ''N''-substituované deriváty a [[thioly]] na [[thioether]]y. Reakcí s [[Grignardovo činidlo|Grignardovými činidly]] vznikají alkylové sloučeniny s delšími řetězci a hořečnaté soli. [66] => [67] => ==== Mechanismus ==== [68] => Substituce u halogenalkanů probíhá [[SN1 reakce|SN1 mechanismem]]. Nejpomalejším krokem této reakce je heterolýza vazby uhlík-halogen vedoucí k tvorbě [[karbokation]]tu a halogenidového aniontu. Poté se nukleofil naváže na karbokation a vznikne konečný produkt. [69] => [70] => Při SN1 reakcích dochází k [[racemizace|racemizaci]] chirálních molekul, protože karbokation může být atakován z obou stran. U terciárních alkylhalogenidů tento mechanismus převažuje, jelikož má karbokation díky stabilizaci kladného náboje alkylovými skupinami dodávajícími tři elektrony rovinnou trojúhelníkovou geometrii Rovněž převládá u substrátů, u kterých objemné substituenty zamezují [[SN2 reakce|SN2 mechanismu]]. [71] => [72] => === Eliminace === [73] => {{Podrobně|Dehydrohalogenace}} [74] => Jednodušší než vytvoření molekuly, ve které bude halogen nahrazen jinou skupinou, je odštěpení halogenu společně se sousedním vodíkem, čímž vznikne alken. Příkladem může být reakce [[bromethan]]u s hydroxidem sodným v [[ethanol]]u, kdy dochází k odštěpení vodíkového kationtu hydroxidovým aniontem. Následně se odpojí i [[bromidy|bromidový]] anion, čímž se vytvoří [[ethen]], H2O a [[bromid sodný|NaBr]]. Touto reakcí lze přeměnit monohalogenované alkany na alkeny a dihalogenované pomocí práškového [[zinek|zinku]] na [[alkyny]]. Reakcí geminálních alkyldihalogenidů se silnými zásadami vznikají [[karben]]y. [75] => [76] => === Ostatní === [77] => Halogenalkany reagují radikálově s kovovým hořčíkem za vzniku [[Grignardovo činidlo|Grignardových činidel]] a s [[lithium|lithiem]] za vzniku [[organolithné sloučeniny|organolithných sloučenin]]. Za přítomnosti [[alkalické kovy|alkalických kovů]] může probíhat [[Wurtzova reakce]], při níž se tvoří symetrické alkany. U halogenalkanů, obzvláště jodalkanů, také lze provést [[oxidační adicew]], jejichž produkty jsou [[organokovová chemie|organokovové sloučeniny]]. [78] => [79] => == Použití == [80] => [[Soubor:Polytetrafluoroethylene.svg|náhled|upright=0.5|Strukturní vzorec polytetrafluorethylenu]] [81] => [82] => Chlorované a fluorované alkany mohou být polymerizovány. K nejvýznamnějším halogenovaným polymerům patří [[polyvinylchlorid]] (PVC) a [[polytetrafluorethylen]] (PTFE). [83] => [84] => Kolem pětiny vyráběných léčiv obsahuje ve svých molekulách atomy fluoru, většina z nich patří mezi alkylfluoridy.Ann M. Thayer "Fabulous Fluorine" Chemical and Engineering News, June 5, 2006, Volume 84, pp. 15-24. http://pubs.acs.org/cen/coverstory/84/8423cover1.html Příklady jsou [[5-fluoruracil]], [[flunitrazepam]] (Rohypnol), [[fluoxetin]] (Prozac), [[paroxetin]] (Paxil), [[ciprofloxacin]] (Cipro), [[meflochin]] a [[flukonazol]]. Fluorované ethery, například [[methoxyfluran]], [[enfluran]], [[isofluran]], [[sevofluran]] a [[desfluran]], se používají jako těkavá [[anestezie|anestetitka]]. [85] => [86] => [[Chlor-fluorované uhlovodíky|Chlorfluorované uhlovodíky]] se používají jako [[chladivo|chladiva]], díky nízké toxicitě a vysokému [[skupenské teplo varu|skupenskému teplu výparu]]. Od 80. let 20. století se jejich používání omezuje, protože poškozují [[ozonová vrstva|ozonovou vrstvu]]; od té doby jsou nahrazovány hydrofluorovanými uhlovodíky. [87] => [88] => Některé nižší chloralkany, jako [[chloroform]], [[dichlormethan]] a [[trichlorethan]] se používají jako rozpouštědla. [[Chlormethan]] slouží k výrobě [[chlorsilany|chlorsilanů]] a [[silikon]]ů. [[Chlordifluormethan]] se používá na výrobu polytetrafluorethylenu. [89] => [90] => U bromalkanů se při jejich využívání ve větších množstvích projevuje toxicita. Jodalkany nejsou příliš využívané; ovšem například [[jodmethan]] se často používá v [[organická syntéza|organické syntéze]] jako methylační činidlo. [91] => [92] => == Odkazy == [93] => [94] => === Související články === [95] => * [[Halogenace]] [96] => * [[Arylhalogenidy]] [97] => [98] => === Reference === [99] => {{Překlad | jazyk = en | článek = Haloalkane | revize = 964234074}} [100] => [101] => [102] => [103] => === Externí odkazy === [104] => * {{Commonscat}} [105] => {{Autoritní data}} [106] => [107] => {{Portály|Chemie}} [108] => [109] => [[Kategorie:Halogenderiváty]] [110] => [[Kategorie:Funkční skupiny]] [111] => [[Kategorie:Alkany]] [112] => [[Kategorie:Halogenovaná rozpouštědla]] [113] => [[Kategorie:Chladiva]] [] => )
good wiki

Halogenalkany

Halogenalkany nebo alkylhalogenidy jsou halogenderiváty odvozené od alkanů, mají obecný vzorec R-X. Mají mnoho různých využití, používají se například jako zpomalovače hoření, hasiva, chladiva, rozpouštědla a léčiva; některé halogenalkany jsou však také toxiny a jiné zase přispívají ke znečišťování životního prostředí, například chlorfluorované alkany poškozují ozonovou vrstvu a jsou také silnými skleníkovými plyny.

More about us

About

Expert Team

Vivamus eget neque lacus. Pellentesque egauris ex.

Award winning agency

Lorem ipsum, dolor sit amet consectetur elitorceat .

10 Year Exp.

Pellen tesque eget, mauris lorem iupsum neque lacus.

You might be interested in

,'toxin','jod','karboxylové kyseliny','ozonová vrstva','chladivo','chloroform','methylbromid','alkoholy','methan','Grignardovo činidlo','chlorethan','fluor'

Alkoholy

Chladivo

Chlorethan

Chloroform

Fluor

Fluor je chemický prvek se symbol F a atomovým číslem 9.

Jod

Methan

Methylbromid

Toxin