В химии галогенирование — химическая реакция , которая влечет за собой введение в соединение одного или нескольких галогенов . Галоидсодержащие соединения широко распространены, что делает этот тип трансформации важным, например, при производстве полимеров , лекарств . [1] Этот вид преобразования на самом деле настолько распространен, что дать полный обзор сложно. В данной статье в основном рассматривается галогенирование с использованием элементарных галогенов ( F 2 , Cl 2 , Br 2 , I 2 ). Галогениды также обычно вводятся с использованием солей галогенидов и галогеновых кислот. [ необходимы разъяснения ] Существует множество специализированных реагентов для введения галогенов в различные субстраты , например, тионилхлорид .
Существует несколько путей галогенирования органических соединений, включая свободнорадикальное галогенирование , галогенирование кетонов , электрофильное галогенирование и реакцию присоединения галогена . Природа субстрата определяет путь. На возможность галогенирования влияет галоген. Фтор и хлор более электрофильны и являются более агрессивными галогенирующими агентами. Бром является более слабым галогенирующим агентом, чем фтор и хлор, а йод является наименее реакционноспособным из них. В установке дегидрогалогенирования наблюдается обратная тенденция: йод легче всего удаляется из органических соединений, а фторорганические соединения обладают высокой стабильностью.
Галогенирование предельных углеводородов является реакцией замещения . Реакция обычно требует свободных радикальных путей. Региохимия галогенирования алканов во многом определяется относительной слабостью связей С–Н . Эта тенденция отражается в более быстрой реакции на третичных и второстепенных позициях.
Фторирование элементарным фтором ( F 2 ) особенно экзотермично, настолько, что требуются узкоспециализированные условия и аппаратура. Метод электрохимического фторирования позволяет получать небольшие количества элементарного фтора in situ из фтористого водорода . Этот метод позволяет избежать опасностей, связанных с обращением с газообразным фтором. С помощью этой технологии фторируют многие коммерчески важные органические соединения . Помимо F 2 и его электрохимически полученного эквивалента , в качестве источников радикалов фтора используется фторид кобальта(III) .
Природные броморганические соединения обычно производятся свободнорадикальным путем , катализируемым ферментом бромпероксидазой . Для реакции требуется бромид в сочетании с кислородом в качестве окислителя . По оценкам, ежегодно в океаны выбрасывается 1–2 миллиона тонн бромоформа и 56 000 тонн бромметана . [3] [ нужны разъяснения ]
Йодоформная реакция , включающая разложение метилкетонов , протекает путем свободнорадикального йодирования.