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할로겐 화합물

A-Level 화학 · 주제 31

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7:56

할로젠 화합물 (A2)

농부가 논에 살충제를 뿌립니다. 탱크 속 많은 농약과 제초제에는 할로젠 아릴 화합물이 포함되어 있습니다: 벤젠 고리에 직접 결합된 클로린 원자입니다. 이제 look…

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31.1

할로겐아렌 만들기

Syllabus
  1. recall the reactions by which halogenoarenes can be produced: substitution of an arene with $\text{Cl}_2$ or $\text{Br}_2$ in the presence of a catalyst, $\text{AlCl}_3$ or $\text{AlBr}_3$ to form a halogenoarene, exemplified by benzene to form chlorobenzene and methylbenzene to form 2-chloromethylbenzene and 4-chloromethylbenzene
  2. explain the difference in reactivity between a halogenoalkane and a halogenoarene as exemplified by chloroethane and chlorobenzene

출처: Cambridge International syllabus

할로겐아렌(아릴 할라이드라고도 함)은 아렌이 $\text{Cl}_2$ 또는 $\text{Br}_2$과 반응하고, 촉매로 $\text{AlCl}_3$ 또는 $\text{AlBr}_3$을 사용할 때 형성됩니다. 이는 아렌 단원의 전자심유입 치환반응이며, 할로겐이 고리의 수소 하나를 대체합니다.

  • 벤젠은 클로로벤젠을 만듭니다.
  • 메틸벤젠은 1-클로로-2-메틸벤젠과 1-클로로-4-메틸벤젠을 만듭니다(메틸기가 클로根的을 위치 2와 4로 지향함).
벤젠이 알루미늄 염화물 촉매를 사용하여 염소와 반응해 클로로벤젠과 염화수소를 만 — 고리의 수소 하나가 클로겐으로 대체됨
전자심유입 치환반응을 통해 할로겐아렌 만들기: AlCl₃ 촉매 존재 시 고리의 수소가 클로겐으로 대체되어(HCl 생성)
농장에서 작물에 살충제를 뿌리는 트럭
많은 제초제와 살충제는 할로겐아렌입니다 — 벤젠 고리에 결합된 염소 원자들
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할로겐아렌 실험

할로겐아렌과 할로겐알kan을 비교하시오.

English 한국어
halogenoarene/ˈheɪləʊdʒnɔːren/ 할로겐 아릴 화합물
arene/ˈæren/ 아레인
catalyst/ˈkætəlɪst/ 촉매
halogenoalkane/ˈheɪləʊdʒnəʊlkeɪn/ 할로젠알케인
nucleophilic substitution/ˌnjuːklɪəˈfɪlɪk ˌsʌbstɪˈtjuːʃn/ 친핵 치환 반응
lone pair/ləʊn peə/ 비공유 전자쌍
delocalised/dɪˈlɒkəlaɪzd/ 비국소화된
nucleophile/ˈnjuːklɪɒfaɪl/ 친핵체
31.1

할로겐아렌이 할로겐알케인보다 반응성이 낮은 이유

클로로에탄( 할로겐알케인 )과 클로로벤젠(할로겐아렌)을 비교하십시오.

할로겐알케인은 핵종 치환반응을 쉽게 거칩니다: C–Cl 결합이 극성이므로 핵종이 약양성 탄소를 공격할 수 있고 할로겐을 밀어낼 수 있습니다.

할로겐아렌은 핵종 치환반응에 매우 비활성입니다. 그 이유는 두 가지입니다:

  • 염소의 고유전자쌍이 비국소화된 전자環과 측면으로 중첩됩니다. 이로 인해 C–Cl 결합은 부분적인 이중결합 성질을 띠게 되어 더 짧고 강해지며, 따라서 훨씬 더 깨지기 어렵습니다.
  • 전자가 풍부한環은 접근하는 핵친화체를 반발합니다.

따라서 클로로벤젠은.normal 조건에서 $\text{OH}^-$와 같은 핵친화체와 반응하지만, 클로로에탄은 반응합니다.

클로로에탄의 약간 양전하를 띤 탄소에 핵친화체가 공격하는 모습과, 염소의 고유전자쌍이 ring과 중첩되고 ring이 핵친화체를 반발하는 클로로벤젠
클로로에탄은 반응합니다(핵친화체가 $\delta+$ 탄소를 공격), 그러나 클로로벤젠은 그렇지 않습니다: Cl의 고유전자쌍이 C–Cl 결합을 강화하고环이 핵친화체를 반발하기 때문입니다
31.1

시험 팁

  • 할로겐아레인은 할로겐알케인보다 반응성이 낮습니다: 고유전자쌍이 ring으로 비국소화되어 $\text{C-X}$ 결합에 부분적인 이중결합 성질을 부여합니다.
  • Ring 위의 할로겐(촉매 필요, 치환에는 불활성)과 사이드체인 위의 할로겐(할로겐알케인처럼 반응)을 구별하십시오.

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