Dehydrohalogenace

Dehydrohalogenace je chemická reakce, při níž se ze substrátu odštěpuje molekula halogenovodíku. Nejčastěji se dává do souvislosti s přípravou alkenů, ale má i jiná využití.

Nejčastějšími substráty dehalogenačních reakcí jsou alkylhalogenidy. Příslušný alkylhalogenid musí mít možnost vytvořit alken, reakce tedy neprobíhá u methyl-, benzyl- a arylhalogenidů. Chlorbenzen při reakci se silnou zásadou vytváří fenol, přičemž vzniká benzyn jako meziprodukt.

Za přítomnosti silné zásady se řada alkylhalogenidů přeměňuje na odpovídající alken; tato reakce patří mezi eliminační reakce, konkrétně jde o β-eliminaci. Regioselektivitu lze předpovídat pomocí Zajcevova pravidla. Níže je zobrazeno několik příkladů těchto reakcí:

${\displaystyle {\begin{aligned}{\ce {{\underset {Chlorethan}{^{\beta}CH3-^{\alpha}CH2Cl}}+ KOH}}\ &{\ce {-> {\underset {Ethen}{CH2=CH2}}+ {KCl}+ H2O}}\\{\ce {{\underset {1-chlorpropan}{CH3-CH2-CH2Cl}}+ KOH}}\ &{\ce {-> {\underset {Propen}{CH3-CH=CH2}}+ {KCl}+ H2O}}\\{\ce {{\underset {2-chloropropan}{CH3-CHCl-CH3}}+ KOH}}\ &{\ce {-> {\underset {Propen}{CH3-CH=CH2}}+ {KCl}+ H2O}}\end{aligned}}}$

Zde chlorethan reaguje s roztokem hydroxidu draselného v ethanolu, přičemž vzniká ethen. Z 1-chlorpropanu a 2-chlorpropanu vzniká propen.

Reakce alkylhalogenidu s hydroxidem může probíhat společně s S_N2 nukleofilní substitucí OH⁻; alkoholy jsou ovšem menšinovými produkty. Při dehydrohalognacích se často používají silné zásady jako je terc-butoxid draselný ([CH₃]₃CO⁻ K⁺).

V průmyslu se dehydrohalogenace pomocí silných zásad nevyužívají. Místo toho se využívají tepelné dehydrohalogenační reakce; příkladem může být výroba vinylchloridu z 1,2-dichlorethanu:^[1]

CH₂Cl-CH₂Cl → CH₂=CHCl + HCl

Vzniklý HCl lze znovu využít při oxychloraci.

Tepelné defluorace se provádějí za účelem přípravy fluoralkenů a hydrofluoralkenů. Příkladem je příprava 1,2,3,3,3-pentafluorpropenu z 1,1,2,3,3,3-hexafluorpropanu:

CF₂HCH(F)CF₃ → CHF=C(F)CF₃ + HF

Chlorhydriny, sloučeniny s obecným vzorcem R(HO)CH-CH(Cl)R', podléhají dehydrochloraci za vzniku epoxidů. Tato reakce se průmyslově využívá k výrobě propylenoxidu, kterého se získá několik milionů tun ročně z propylenchlorhydrinu.^[2]

CH₃CH(OH)CH₂Cl + KOH → CH₃C₂H₃O + H₂O + KCl

Karbylaminová reakce používaná při syntéze isokyanidů reakcí chloroformu s primárními aminy zahrnuje tři dehydrohalogenace. Při první z nich vzniká dichlorkarben:

KOH + CHCl₃ → KCl + H₂O + CCl₂

Další dvě dehydrohalogenace probíhají, stejně jako první, v zásaditém prostředí, a právě při nich se vytvoří isokyanid.^[3]

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Dehydrohalogenace na Wikimedia Commons
• Dehydrohalogenace Archivováno 11. 4. 2021 na Wayback Machine.

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Dehydrohalogenation na anglické Wikipedii.