Расчет реакционной способности различных связей

С–Н и состава продуктов галогенирования алканов

Приведенные в табл. 1.3 значения энергий связей С–Н являются постоянными для ряда алканов и не зависят от того, в каком конкретном соединении они находятся. Это значит, что реакционная способность атомов водорода в реакции свободнорадикального замещения оценивается одними и теми же величинами. В реакции хлорирования отношение реакционной способности первичной, вторичной, третичной связей С–Н составляет 1:3,8:5 *, для реакции бромирования это соотношение равно 1:82:1600.

Как были рассчитаны эти значения? При хлорировании пропана, инициированном ультрафиолетовым облучением (25 °С), получено 56 % 2-хлорпропана и 44 % 1-хлорпропана.

Активность первичной связи С–Н принимаем за единицу. Искомую активность вторичной связи С–Н находят следующим расчетом: общая активность шести первичных связей в молекуле пропана равна 6·1 = 6. Активность двух вторичных связей - 2·Х. Общая активность всех связей С–Н - (6+2Х) принимается за 100 %. Массовая доля 1-хлорпропана в продуктах реакции 44 %. Отсюда 6/(6+2X)·100 = 44, следовательно, X = 3,8. Эту же цифру можно получить другим методом: (44/6): (56/2) = 7,33: 28 = 1: 3,8.

Активность третичной связи можно получить по данным хлорирования изобутана.

Отсюда соотношение активностей первичной и третичной С–Н-связей: (64.3/9):(35,7/1) = 7,06:35,7 = 1:5.

Пример расчета состава продуктов хлорирования н -бутана.

Общая активность шести первичных связей С–Н молекулы бутана равна 6·1 = 6, а четырех вторичных связей 4·3,8 = 15,2. Активность всех химических связей 6+15,2 = 21,2 - принимается за 100 %. Массовая доля 1-хлорбутана в продуктах реакции составляет (6:21,2) ·100 = 28,3 %, остальные (15,2:21,2) ·100 = 71,7 % приходятся на долю 2-хлорбутана.

Дата добавления: 2015-07-26