Alogenuri alchilici
Gli alogenuri alchilici sono dei composti organici derivati dagli idrocarburi alifatici per sostituzione di uno o più atomi di idrogeno con altrettanti atomi di alogeni (fluoro, cloro, bromo e iodio). Analoghi a loro sono gli alogenuri arilici, derivati allo stesso modo da idrocarburi aromatici.
Utili nella sintesi organica come solventi e come prodotti di partenza per la preparazione dei reattivi di Grignard.
Esempi comuni di alogenuri alchilici sono i vari clorofluorocarburi commercializzati con il nome di freon, usati come liquidi di raffreddamento nei circuiti frigoriferi e messi al bando a causa della loro capacità di intaccare lo strato di ozono dell'alta atmosfera in seguito al rilascio di radicali cloro; questa reazione fotolitica è generata dalla radiazione ultravioletta e i radicali prodotti catalizzano la distruzione dell'ozono.
Nomenclatura IUPAC
La nomenclatura IUPAC degli alogenuri alchilici segue regole simili a quella degli alcani. Gli atomi di alogeno sono considerati come gruppi sostituenti.
Br-CH2-CH2-Br: 1,2-dibromoetano
CH3
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CH3-C-Cl: 2-cloro-2-metilpropano (cloruro di t-butile)
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CH3
Reazione con metalli
Gli alogenuri alchilici sono di grandissima utilità nella sintesi organica ed uno dei loro usi nel laboratorio chimico è quello della reazione con metalli per portare a composti organometallici, soprattutto del litio e del magnesio (ad esempio i reattivi di Grignard).
La reazione è normalmente effettuata trattando magnesio o litio metallici con una soluzione eterea dell'alogenuro alchilico.
- CH3CH2Cl + Mg (etere) -------> CH3CH2MgCl
Questa è una reazione eterogenea, avviene quindi sull'interfaccia tra fase solida (magnesio, litio) e liquida (soluzione dell'alogenuro in etere).
Nella preparazione dei reattivi di Grignard, ad esempio, si utilizza magnesio in polvere o limatura. Per la reazione si possono usare bromuri, ioduri e cloruri; tuttavia si utilizzano generalmente i bromuri per l'alto costo degli ioduri e per la bassa reattività dei cloruri.
La reazione è fortemente esotermica e deve essere condotta in condizioni anidre, per evitare la reazione tra reattivo e acqua, che consuma il reattivo convertendolo nel corrispondente alcano:
- CH3CH2MgBr + H2O ------> CH3CH3 + HOMgBr
I reattivi di organolitio si preparano allo stesso modo utilizzando litio al posto del magnesio.
Preparazioni
Gli alogenuri alchilici si possono ottenere da:
- alcheni ed alchini per addizione di un idracido HX, l'attacco elettrofilo dell'idrogeno è seguito dall'attacco dell'alogeno;
- alcoli per reazione con SOCl2, il cloruro di tionile agisce come disidratante promuovendo un attacco nucleofilo intramolecolare del cloro portando complessivamente alla formazione dell'alogenuro alchilico e alla liberazione di SO2, che si libera come gas;
- alcani, in questo caso le reazioni sono meno generalizzabili, anche a causa di una certa componente regioselettiva, ma in genere si fanno reagire a caldo un alcano ed un alogeno e si ottiene un alogenuro più un idracido H-X.
Infine si possono ottenere alogenuri alchilici mediante sostituzione elettrofila da idrocarburi aromatici.
Bibliografia
- T. W. Graham Solomons, Chimica organica, 2ª ed., Bologna, Zanichelli, 2001, p. 53, ISBN 88-08-09414-6.
