Obraz4 (58)

$4

njczne. W reakcjach z silnymi zasadami od cząsteczek tych związków odłą-czają się jony wodorowe i aniony fluorowca, a więc formalnie można mówić o odłączaniu kwasów HX:

CH₃CH₂X -► CHj-CHj + HX

X = Cl, Br, I

Gdy eliminacja zachodzi pod działaniem wodorotlenku sodu, to produktami nie są kwasy HX a ich sole i woda. W rozdziale 5.2 jest przykład syntezy etylenu z chloroetanu przez eliminację HC1, zachodzącą w reakcji z anionami wodorotlenowymi. Inne halogenoalkany zachowują się podobnie, z tą tylko różnicą, że mogą powstawać mieszaniny alkenów różniących się położeniem wiązań podwójnych. Z 1-chlorobutanu powstaje tylko jeden alken podczas gdy eliminacja HC1 z 2-chlorobutami prowadzi do utworzenia mieszaniny 1-butenu i 2-butenu:

ch₃ch₂ch₂ch₂ci ^eUmiMcjaHCI> ch₃ch₂ch-ch₂

ch₃ch₂chch₃ ^elimiMCj^,HCI. CHJGH-CHCH₃ + ch₃ch₂ch-ch₂ Cl

Powstawanie mieszanin jest możliwe wtedy, gdy odłączane atomy wodoru znajdują się przy atomach węgla leżących po obu stronach atomu z wiązaniem C-CL

H H CH₃ -Ćh-ch-ch₂ Cl

budowa butenu zależy od tego, któiy atom wodoru ulega eliminacji

Ćwiczenie 5.1. Czy w wyniku eliminacji HCI z 1-chloropropanu i 2-chloropropanu mogą powstać różne alkeny?

Przykłady w rozdz. 5.2 pokazują, że reakcja chloroetanu z anionami wodorotlenowymi może przebiegać zarówno w kierunku podstawienia jak w kierunku eliminacji. Jest to zjawisko typowe dla chemii organicznej, gdzie często konkurują ze sobą różne reakcje i powstają mieszaniny produktów. Przykładem takiej konkurencji są reakcje podstawienia nukleofilowego i eliminacji. Nie będziemy się wdawać w szczegóły, ale trzeba wyjaśnić, dlaczego podstawienie i eliminacja mogą konkurować ze sobą. Przyczyna tkwi w tym, że nukleofile są zasadami. Jeżeli nukłeofil jest silną zasadą, jak anion wodorotlenowy, to ma do wyboru dwa sposoby reagowania z halogeno-alkanem.

Reakcje chemiczne wymagają, żeby cząsteczki substratów zderzyły się ze sobą, Jeżeli podczas reakcji z halogenoalkanem anion wodorotlenowy zbliży się na dostatecznie małą odległość do atomu węgla przy którym jest atom fluorowca, to następuje podstawienie. Anion wodorotlenowy tworzy wiązanie z atomem węgla i zmusza atom fluorowca do odejścia w postaci anionu X" . Możliwe jest jednak, że anion wodorotlenowy zderzy się z jednym z atomów wodoru w cząsteczce fluorowcoalkanu. W takim przypadku mogą dojść do głosu zasadowe własności OH~. Od atomu węgla zostaje odebrany jon wodorowy, powstaje cząsteczka wody a ujemny ładunek pojawiający się przy atomie węgla zmusza atom fluorowca do odejścia w postaci anionu X~

CH₃CH₂-X + OH" -1 CH3CH2-OH + X"

W tej reakcji anion OH^- działa jak nukłeofil i tworzy wiązanie z atomem węgla

H-CH₂-CH2-X + OH' -► H₂0 + -CH₂-CH₂-X —►

kar bo anionowy produkt pośredni

CH2-CH2 + X'