Obraz4 (70)

84

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

CH₃CH₂X -► CH₂=*CH₂ + 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 HCI, 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-chlorobutanu prowadzi do utworzenia mieszaniny 1 -butenu i 2-butenu:

ch₃ch₂ch₂ch₂ci —^Ułninacja-^H-> CH₃CH₂CH = CH₂

CH₃CH2CHCH₃ ^{elgninaCjaHCI}» CH3CH = CHCH₃ + CH₃CH₂CH = CH₂ Ci

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 - CH - CH - CH₂ Cl

budowa butenu zależy od tego, który atom wodoru ulega eliminacji

Ćwiczenie 5.1. Czy w wyniku eliminacji HCI z I-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 nukleofil 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 fluorowco alkanu. 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" -► CHjCHj-OH + X'

W tej reakcji anion OH" działa jak nukleofil i tworzy wiązanie z atomem węgla

H-CH₂-CH₂-X + OH^- —► H₂0 + 'CH₂-CH₂-X —► * /

___karboanionowy

produkt pośredni

CH₂=CH2 + X'