Alküülkloriidid

tert-butüülkloriid ehk 2-kloro-2-metüülpropaan

Klorotsüklopentaan

Alküülkloriidid ehk kloroalkaanid on orgaaniliste ühendite klass, mida võib vaadelda tuletatuna alkaanidest, nii et üks või enam vesiniku aatomit on asendatud kloori aatomi(te)ga, see tähendab sisaldavad vähemalt ühe süsinik-kloor kovalentse sideme (C–Cl).

Sõluvalt sellest, kas kloori aatom asub ühe, kahe või kolme alküülrühmaga (R) seotud süsiniku aatomi juures, liigitatakse alküülkloriidid primaarseiks (RCH₂Cl), sekundaarseiks (R₂CHCl) ja tertsiaarseiks (R₃CCl). Kloroalkaanid on küllastunud ühendid, näiteks etüülkloriid (CH₃CH₂Cl), metüleenkloriid (CH₂Cl₂), kloroform (CHCl₃), tert-butüülkloriid ((CH₃)₃CCl), klorotsükloheksaan (C₆H₁₁Cl) jt

Kuna halogeeni aatom on elektronegatiivsem kui süsiniku aatom, siis C–Cl side on polariseeritud, nii et kloori aatomil on osaline negatiivne laeng ja süsiniku aatomil on osaline positiivne laeng.

Alküülkloriidide reaktsioonid

• alküülkloriidide molekulis on kloori aatom suhteliselt kergesti asendatav mitmete teiste funktsionaalrühmadega (nukleofiilsed asendusreaktsioonid, S_N1 ja S_N2 mehhanismid: alkoholide, aldehüüdide, estrite, hapete, nitriilide, amiinide jt derivaatide saamine)
• elimineerimisreaktsioonid (HCl elimineerimine, E1 või E2 mehhanismid: alkeenide teke)
• ühinemine metalse magneesiumi (Grignardi reaktsioon), liitiumi või naatriumiga (Wurtzi reaktsioon)

Alküülkloriidide saamine

2-klorobutaani saamine 2-buteeni hüdrokloorimisel

Alküülkloriidide saamine alkoholidest kasutades TCT/DMF kompleksi

• saamine alkoholidest OH-rühma asendamisel kloori aatomiga (põhiliselt S_N1 ja S_N2 asendusreaktsioonid). Sekundaarsed ja tertsiaarsed alkoholid reageerivad kontsentreeritud soolhappe ja tsinkkloriidi seguga:

ROH + HCl → RCl + H₂O

Laboris on kasutusel alkoholide reaktsioon tionüülkloriidiga (SOCl₂), fosfortrikloriidiga (PCl₃), või fosforpentakloriidiga (PCl₅):

ROH + SOCl₂ → RCl + SO₂ + HCl

3 ROH + PCl₃ → 3 RCl + H₃PO₃

ROH + PCl₅ → RCl + POCl₃

• alkeenide hüdrokloorimine (elektrofiilne liitumisreaktsioon)

H₂C=CH₂ + HCl → CH₃CH₂Cl

• alkaanide kloorimine radikaalreaktsiooni tingimustes
• alkeenide ja alküünide kloorimine (saadakse di- või tetrakloroalkaan; isoalkeeni korral on valdav allüülse kloriidi teke)

Alküülkloriidide kasutamine

Alküülkloriide kasutatakse ulatuslikult keemiatööstuses, olmekeemias, keemialaborites jm. Näiteid: kloroetaani C₂H₅Cl kasutati tetraetüülplii tootmiseks; diklorometaan CH₂Cl₂ ja 1,2-dikloroetaan ClCH₂CH₂Cl on kasutusel solventidena; kloroform CHCl₃ on tuntud kui anesteetik ja kasutatakse tefloni (polütetrafluoroeteen) tootmisel.

Analoogidest

Kui kloori aatom asetseb küllalt kaugel mingist teisest molekulis sisalduvast funktsionaalrühmast, siis reeglina C–Cl side näitab kloroalkaanidele sarnaseid omadusi. Teatud juhtudel esineb kaugemal, kuid sobivas asendis oleva rühma inramolekulaarne mõju, mida nimetatakse naaberrühma osalemine. Märgatavad erinevused keemilistes omadustes esinevad, kui kloori aatomi vahetus läheduses on mingi funktsionaalne rühm, näiteks vinüül-, allüül-, bensüül-, arüül- ja atsüültüüpi kloriidid, ka alkoksüklorometaanide jt, mis rangelt võttes ei kuulu alküülkloriidide klassi.

Vaata ka

• Alküülrühm
• Alküülhaliidid
• Klooritud süsivesinikud