ГАЛОГЕНОПОХІДНІ ВУГЛЕВОДНІВ

ГАЛОГЕНОПОХІДНІ ВУГЛЕВОДНІВ — продукти заміщення у вуглеводнях одного або кількох атомів гідрогену атомами галогенів. Залежно від природи вуглеводневого радикала розрізняють аліфатичні (насичені й ненасичені), аліциклічні (галогеноциклоалкани), ароматичні Г.в., що поділяються на сполуки, в яких атом галогену безпосередньо пов’язаний з ароматичним ядром (галогенарени), і речовини, які містять атом галогену в боковому ланцюзі (арилалкілгалогеніди).

Таблиця. Властивості, застосування і фізіологічна дія деяких галенопохідних вуглеводнів

НазваФізичний
стан
Ткип,
°С
ЗастосуванняДія на організмГДК,
мг/м3
CH3Cl, хлорметан, метилхлоридГаз–23,8Хладоагент у холодильних машинах, метилюючий реагент в органічному синтезі метилцелюлози, силіконівНаркотична5
C2H5Cl, хлоретан, етилхлоридГаз, при Т < 12,3 °C — безбарвна рідина12,3Розчинник жирів, олій, смол, восків, ЛПМісцевоанестезувальна, наркотична50
CHCl3, хлороформ, трихлорметанБезбарвна рідина61,2Розчинник у хімічному виробництві, екстрагент БАР з рослинної сировини, жирів, смол, алкалоїдів, ЛПДля інгаляційного наркозу, наркотична20
CF3CHBrCl, фторотан, 1,1,1-трифтор-2-хлор-2-брометанПрозора безбарвна рідина49–51ЛПДля загального наркозу20
CHCl=CCl2, трихлоретиленБезбарвна рідина87Розчинник для знежирення матеріалів, екстрагент олій, жирів, восківСильна наркотична10
CF2=CF2, тетрафтор-етилен, перфторетиленБезбарвний газ–76,3У виробництві тефлону (фторопласту-4)Подразнює слизові оболонки ВДШ6
ClCH2CH2Cl, 1,2-дихлоретанБезбарвна рідина83,5РозчинникНаркотична, призводить до ураження печінки10
CHCl2–CHCl2, 1,1,2,2-тетрахлоретанБезбарвна рідина із запахом хлороформу142Розчинник жирів, олій, смол, каучукуПодразнює очі, слизові оболонки дихальних шляхів, ШКТ; адсорбується шкірою, зумовлює появу дерматозів5
CH2Cl2, хлористий метилен, метиленхлоридБезбарвна рідина з солодкуватим запахом41Розчинник полімерних матеріалівНаркотична50
CCl4, тетрахлорид вуглецю, чотирихлористий вуглецьБезбарвна важка негорюча рідина з солодкуватим запахом76,7Розчинник жирів, олій, смолПризводить до ураження печінки та нирок20
CH2=CH–CH2Cl, алілхлорид, хлористий аліл, 3-хлорпропен-1Безбарвна рідина з різким запахом часнику44,96У виробництві епіхлоргідрину, гліцерину, циклопропану, ЛПВисокотоксична речовина, уражає печінку, нирки, нервову, серцево-судинну, бронхолегеневу системи0,3
C6H5Cl, хлорбензолБезбарвна рідина132У виробництві фенолу, аніліну, ДДТ, лікарських речовин, розчинник50
C6H5CH2Cl, бензил-хлорид, хлорметил-бензолБезбарвна рідина179,3У виробництві бензилового спирту, естерів бензойної кислоти, барвниківПодразнює слизові оболонки дихальних шляхів, очей, шкіру0,5

Залежно від характеру радикала, біля якого розміщений атом галогену, в аліфатичному ряду розрізняють первинні R–CH2Hal, вторинні RRʹCH(Hal) і третинні RRʹRʹʹC(Hal) Г.в. Відповідно до природи атома галогену їх поділяють на фтор-, хлор-, бром- і йодпохідні. За числом атомів галогену в молекулі розрізняють моно-, ди-, три- і полігалогенопохідні. Г.в., в яких усі атоми гідрогену в молекулі заміщені на галоген, називаються пергалогенованими (перхлорованими, перфторованими): СCl3–CCl3 — перхлоретан, СF2=CF2 — перфторетилен. Фізичні властивості Г.в. залежать від природи атома галогену, будови і складу вуглеводневого радикала. За звичайних умов це гази (фтористі метил, етил, пропіл та бутил, хлористі метил та етил, бромистий етил), інші — рідини, вищі представники — тверді речовини. Г.в. — безбарвні речовини. Йодисті сполуки набувають червоного або коричневого забарвлення в результаті незначного розкладання під дією світла, полійодсполуки — жовті. Нижчі Г.в. мають солодкуватий запах. Практично не розчиняються у воді, в більшості випадків важчі за неї, з багатьма органічними розчинниками (діетиловим ефіром, етанолом та ін.) змішуються в будь-яких співвідношеннях, самі використовуються як розчинники (CCl4, CHCl3, CH2Cl2, C2H4Cl2). Ткип і густина Г.в. з однаковим вуглеводневим скелетом підвищуються від фтористих до йодистих; при однаковій кількості атомів карбону Tкип нижча у третинних галогеноалканів. Зі збільшенням кількості атомів галогену в молекулі Tкип і густина підвищуються. Г.в., які містять два або три атоми галогену біля одного атома вуглецю, мають більш низькі Tпл і Tкип, густину, ніж аналогічні сполуки з тією ж кількістю атомів галогену при різних атомах карбону. Хімічні властивості Г.в. визначаються поляризованістю зв’язку C–Hal, яка зменшується в ряду I, Br, Cl, F, і будовою органічного радикала. Г.в. — один із найбільш реакційноздатних класів. При взаємодії Г.в. із водою і водними розчинами лугів утворюються спирти, з алкоголятами — етери, з солями карбонових кислот — естери, з ціанідами — нітрили, з солями азотистої (нітритної) кислоти — нітросполуки, з аміаком — первинні аміни, з амінами — вторинні та третинні аміни; при дії Mg або Li в ефірі або ТГФ утворюються магнійорганічні сполуки (реактиви Гріньяра) або літійорганічні сполуки (C2H5MgBr, CH3Li), які широко використовують в органічному синтезі. При гідролізі дигалогенідів R–CHHal2 або R–CHal2Rʹ утворюються відповідно альдегіди або кетони, тригалогенідів RCHal3карбонові кислоти; відновлення приводить до утворення алканів. При дії концентрованих або спиртових розчинів лугів утворюються ненасичені вуглеводні (алкени, алкіни) або циклоалкани. Аналогічний процес відбувається при дії металічного Zn у спиртовому середовищі. Г.в. добувають прямим галогенуванням вуглеводнів, приєднанням галогенів або галогеноводнів до алкенів і алкінів (віцинальних), заміщенням гідроксильної групи спиртів на галоген. Моногалогенопохідні вступають у реакцію Вюрца — Фіттіга, утворюючи алкани або арени. Гемінальні дигалогенопохідні добувають з альдегідів або кетонів шляхом дії на них галогенідами фосфору:

Galogenopohidni_f01.eps.

Г.в. мають широке і різноманітне практичне застосування у промисловості та фармації як розчинники; вихідні речовини для добування ЛП. Наявність галогену в аліфатичному вуглеводні значно впливає на фізіологічну активність (таблиця). Напр. уведення хлору в ароматичне ядро зумовлює підвищення токсичності, а його введення в боковий ланцюг призводить до виникнення сльозогінних властивостей (лакриматори). Фреони (хладони) — фторхлоралкани, безбарвні гази або низькокиплячі рідини. За рахунок специфічних властивостей використовуються як хладоагенти. Фреон-12 (дифтордихлорметан) — CF2Cl2 — використовують як пропелент у виробництві аерозольних ЛП. Перфторвуглеводні здатні розчиняти і переносити кисень по кров’яному руслу, що дозволяє використовувати їх як хімічну основу для створення кровозамінників при великих крововтратах (перфторан, так звана блакитна кров). Полігалогенопохідні застосовують як інсектициди (ДДТ, гексахлоран — антиметаболіт міоінозиту, який входить до складу ліпідів). Більшість полігалогенопохідних — стійкі, повільно розкладаються в природних умовах, здатні накопичуватися у живих організмах.

Вредные химические вещества. Углеводороды. Галогенопроизводные углеводородов. Справочник. — Л., 1990; Черных В.П., Зименковский Б.С., Гриценко И.С. Органическая химия / Под общ. ред. В.П. Черных. — 2-е изд. — Х., 2007.