(a) CH - Помощь студентам

положениям следует ожидать соотношение изомеров I и IV : III : II = 9 : 2 : 1.
Однако в опыте образуется смесь с другим соотношением изомеров. В
результате бромирования получено более 95 % соединения II, около 5 %
соединения III и следы соединений I и IV.
CH 3
CH
H 3
C
3
Br 2
, hν
Br
CH 3
I
CH 3
CH
H 3
C
3
Br
CH 3
CH 3
CH
H 3
C
3
Br
II
метилбутан
CH 3
H 3
C Br
III
IV
Такой результат реакции позволяет сделать вывод, что бромирование по
третичному атому происходит быстрее, чем по вторичному, а по вторичному, в
свою очередь, быстрее, чем по первичному. Поскольку стадией, определяющей
скорость галогенирования, является образование алкильного радикала (см. рис.
17), легкость образования свободных радикалов уменьшается в ряду:
третичный > вторичный > первичный > метильный
В той же последовательности снижается и стабильность радикальных
частиц. Общая закономерность органической химии: чем устойчивее частица,
тем легче она образуется. Этот вывод относится к свободным радикалам,
катионам и анионам.
Причина указанного выше изменения стабильности свободных радикалов
заключается в делокализации неспаренного электрона, находящегося на p-
орбитали и состоящего в сопряжении с электронами σ-связей. Чем больше
разветвлена углеродная цепь у атома, несущего неспаренный электрон, тем
выше стабильность радикала и, следовательно, тем легче и быстрее он
образуется.
Относительные скорости бромирования по третичному, вторичному и
первичному атомам углерода относятся как 1600 : 82 : 1. В реакции
хлорирования та же закономерность. Однако хлор значительно более
реакционноспособный, следовательно, менее избирательный (селективный)
реагент, поэтому разница в скоростях не столь значительна и составляет 5,0 :
3,8 : 1,0 соответственно. Поэтому реакция хлорирования всегда приводит к
сложным смесям продуктов монохлорирования. Поэтому, если в ходе решения
задачи нужно получить моногалогенопроизводное прямым галогенированием
алкана, следует проводить реакцию бромирования.
Как уже было отмечено выше, реакционная способность алканов низка.
Наряду с хлорированием и бромированием можно отметить еще лишь
38