Войти
| Галоформная реакция | |
|---|---|
| Названа в честь | Адольфа Либена |
| Тип реакции | Реакция замещения |
| Идентификаторы | |
| Портал органической химии | галоформ-реакция |
галоформная реакция представляет собой химическую реакцию, в которой галоформ (CHX 3, где X представляет собой галоген ) i s, полученные путем исчерпывающего галогенирования метил кетона (RCOCH 3, где R может быть либо атомом водорода, либо алкил или арильная группа ) в присутствии основания. Реакция может быть использована для преобразования ацетильных групп в карбоксильные группы или для получения хлороформа (CHCl 3), бромоформа (CHBr 3) или йодоформ (CHI 3).
На первом этапе галоген диспропорционирует в присутствии гидроксида с образованием галогенида и гипогалита (например, с бромом, но реакция такая же в случае хлор и йод; вместо Cl или I следует заменять только Br):
Если присутствует вторичный спирт, он окисляется до кетона гипогалитом:
Если присутствует метилкетон, он взаимодействует с гипогалитом в трехстадийном процессе:
1.В основных условиях кетон подвергается кето-енольной таутомеризации. Енолят подвергается электрофильной атаке гипогалита (содержащего галоген с формальным зарядом +1).
2.Когда положение α (альфа) полностью галогенировано, молекула подвергается нуклеофильному ацильному замещению гидроксидом, при этом CX 3 представляет собой уходящую группу стабилизируется тремя электроноакцепторными группами. На третьей стадии анион CX 3 отрывает протон либо от растворителя, либо от карбоновой кислоты, образованной на предыдущей стадии, и образует галоформу. По крайней мере, в некоторых случаях (хлоралгидрат ) реакция может прекращаться и промежуточный продукт выделяется, если условия являются кислыми и используется гипогалит.
Субстраты в целом ограничиваются метилкетонами и вторичными спиртами, окисляемыми до метилкетонов, такими как изопропанол. Единственные первичный спирт и альдегид, которые подвергаются этой реакции, - это этанол и ацетальдегид соответственно. 1,3-Дикетоны, такие как ацетилацетон, также дают галоформную реакцию. β-кетокислоты, такие как ацетоуксусная кислота, также будут давать результаты при нагревании. Ацетилхлорид и ацетамид не подходят для этого теста. В качестве галогена может использоваться хлор, бром, йод или гипохлорит натрия. Фтороформ (CHF 3) не может быть получен этим методом, так как для этого потребуется присутствие высоконестабильного иона гипофторита. Однако кетоны со структурой RCOCF 3 действительно расщепляются при обработке основанием с образованием фтороформа; это эквивалентно второму и третьему этапам описанного выше процесса.
Отрицательный и положительный йодоформный тест Эта реакция лежит в основе йодоформного теста, который обычно использовался в истории как химический тест для определения присутствия метилкетона или вторичного спирта, окисляемого до метилкетона. Когда в качестве реагентов используются йод и гидроксид натрия, положительная реакция дает йодоформ, который является твердым веществом при комнатной температуре и имеет тенденцию выпадать в осадок из раствора, вызывая характерное помутнение.
В органической химии эту реакцию можно использовать для превращения концевого метилкетона в аналогичную карбоновую кислоту.
Ранее он использовался для промышленного производства йодоформа, бромоформа и даже хлороформа.
Хлорирование воды может привести к образованию галоформ, если вода содержит подходящие химически активные примеси (например, гуминовая кислота ). Есть опасения, что такие реакции могут привести к присутствию канцерогенных соединений в питьевой воде.
Галоформная реакция - одна из самых старых известных органических реакций. В 1822 году Жорж-Симон Серуллас добавил металлический калий к раствору йода в этаноле и воде с образованием формиата калия и йодоформа, что на языке тех время гидроиодид углерода. В 1832 году Юстус фон Либих сообщил о реакции хлорала с гидроксидом кальция с образованием хлороформа и формиата кальция. Эта реакция была заново открыта Адольфом Либеном в 1870 году. Йодоформный тест также называется галоформной реакцией Либена . Обзор реакции Haloform с историческим разделом был опубликован в 1934 году.
