அலகு 10 ஹேலோஅல்கேன்கள் மற்றும் ஹேலோஅரீன்கள்
ஹாலோஜனேற்றப்பட்ட சேர்மங்கள் மண்ணில் உள்ள பாக்டீரியாக்களால் சிதைவடைவதற்கு எதிர்ப்புத் தன்மை கொண்டிருப்பதால் சுற்றுச்சூழலில் நிலைத்து நிற்கின்றன.
ஒரு அலிபாட்டிக் அல்லது அரோமாட்டிக் ஹைட்ரோகார்பனில் உள்ள ஹைட்ரஜன் அணுவை(களை) ஹாலோஜன் அணுவால்(களால்) மாற்றுவதன் மூலம் முறையே ஆல்கைல் ஹாலைடு (ஹேலோஅல்கேன்) மற்றும் அரைல் ஹாலைடு (ஹேலோஅரீன்) உருவாகின்றன. ஹேலோஅல்கேன்கள் ஒரு ஆல்கைல் குழுவின் sp³ கலப்பினமாக்கப்பட்ட கார்பன் அணுவுடன் ஹாலோஜன் அணு(கள்) இணைந்திருக்கும், அதேசமயம் ஹேலோஅரீன்கள் ஒரு அரைல் குழுவின் sp² கலப்பினமாக்கப்பட்ட கார்பன் அணுவுடன் ஹாலோஜன் அணு(கள்) இணைந்திருக்கும். பல ஹாலோஜன் கொண்ட கரிமச் சேர்மங்கள் இயற்கையில் காணப்படுகின்றன, அவற்றில் சில மருத்துவ ரீதியாக பயனுள்ளதாக உள்ளன. இந்த வகை சேர்மங்கள் தொழில்துறையிலும் அன்றாட வாழ்விலும் பரவலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. அவை ஒப்பீட்டளவில் முனைவற்ற சேர்மங்களுக்கான கரைப்பான்களாகவும், பரந்த அளவிலான கரிமச் சேர்மங்களைத் தொகுப்பதற்கான தொடக்கப் பொருட்களாகவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. நுண்ணுயிரிகளால் உற்பத்தி செய்யப்படும் குளோரின் கொண்ட நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பி, குளோராம்பெனிகால், டைபாய்டு காய்ச்சலுக்கான சிகிச்சையில் மிகவும் பயனுள்ளதாக உள்ளது. நம் உடல் அயோடின் கொண்ட ஹார்மோனான தைராக்சினை உற்பத்தி செய்கிறது, இதன் குறைபாடு காயிட்டர் என்ற நோயை உண்டாக்குகிறது. செயற்கை ஹாலோஜன் சேர்மங்கள், அதாவது குளோரோகுயின் மலேரியா சிகிச்சைக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது; ஹேலோத்தேன் அறுவை சிகிச்சையின் போது மயக்க மருந்தாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சில முழுமையாக புளோரினேற்றப்பட்ட சேர்மங்கள் அறுவை சிகிச்சையில் இரத்தத்திற்கு மாற்றாகப் பயன்படுத்தலாம் எனக் கருதப்படுகிறது.
இந்த அலகில், கரிம ஹாலோஜன் சேர்மங்களின் முக்கியமான தயாரிப்பு முறைகள், இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகள் மற்றும் பயன்பாடுகளைப் பற்றி நீங்கள் படிப்பீர்கள்.
10.1 வகைப்பாடு
ஹேலோஅல்கேன்கள் மற்றும் ஹேலோஅரீன்கள் பின்வருமாறு வகைப்படுத்தப்படலாம்:
10.1.1 ஹாலோஜன் அணுக்களின் எண்ணிக்கையின் அடிப்படையில்
இவை அவற்றின் கட்டமைப்பில் ஒன்று, இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஹாலோஜன் அணுக்களைக் கொண்டிருக்கின்றனவா என்பதைப் பொறுத்து மோனோ, டை அல்லது பாலிஹாலோஜன் (ட்ரை-, டெட்ரா- போன்றவை) சேர்மங்களாக வகைப்படுத்தப்படலாம். உதாரணமாக,

மோனோஹாலோசேர்மங்கள், ஹாலோஜன் பிணைக்கப்பட்டுள்ள கார்பன் அணுவின் கலப்பினமாக்கத்தின் அடிப்படையில் மேலும் வகைப்படுத்தப்படலாம், இது கீழே விவாதிக்கப்பட்டுள்ளது.
10.1.2 $\mathbf{s p}^{\mathbf{3}} \mathbf{~C}-\mathbf{X}$ பிணைப்பைக் கொண்ட சேர்மங்கள் (X= F, Cl, Br, I)
இந்த வகுப்பில் அடங்கும்
(அ) ஆல்கைல் ஹாலைடுகள் அல்லது ஹேலோஅல்கேன்கள் ( $\mathbf{R}-\mathbf{X}$ )
ஆல்கைல் ஹாலைடுகளில், ஹாலோஜன் அணு ஒரு ஆல்கைல் குழுவுடன் $(\mathrm{R})$ பிணைக்கப்பட்டுள்ளது. அவை $\mathrm{C} _{\mathrm{n}} \mathrm{H} _{2 \mathrm{n}+1} \mathrm{X}$ ஆல் குறிப்பிடப்படும் ஒரு ஒத்த தொடரை உருவாக்குகின்றன. ஹாலோஜன் இணைக்கப்பட்டுள்ள கார்பனின் தன்மையைப் பொறுத்து அவை முதன்மை, இரண்டாம் நிலை அல்லது மூன்றாம் நிலை என மேலும் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு ஆல்கைல் ஹாலைடில் ஹாலோஜன் ஒரு முதன்மை கார்பன் அணுவுடன் இணைக்கப்பட்டிருந்தால், அந்த ஆல்கைல் ஹாலைடு முதன்மை ஆல்கைல் ஹாலைடு அல்லது ($1^{\circ}$) ஆல்கைல் ஹாலைடு என அழைக்கப்படுகிறது. இதேபோல், ஹாலோஜன் இரண்டாம் நிலை அல்லது மூன்றாம் நிலை கார்பன் அணுவுடன் இணைக்கப்பட்டிருந்தால், அந்த ஆல்கைல் ஹாலைடு முறையே இரண்டாம் நிலை ஆல்கைல் ஹாலைடு ($2^{\circ}$) மற்றும் மூன்றாம் நிலை ($3^{\circ}$) ஆல்கைல் ஹாலைடு என அழைக்கப்படுகிறது.

(ஆ) அல்லைலிக் ஹாலைடுகள்
இவை ஹாலோஜன் அணு ஒரு $s p^{3}$-கலப்பினமாக்கப்பட்ட கார்பன் அணுவுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ள சேர்மங்களாகும், இது கார்பன்-கார்பன் இரட்டைப் பிணைப்பிற்கு அருகில் $(\mathrm{C}=\mathrm{C})$ அதாவது ஒரு அல்லைலிக் கார்பனுடன் உள்ளது.

(இ) பென்சிலிக் ஹாலைடுகள்
இவை ஹாலோஜன் அணு ஒரு அரோமாட்டிக் வளையத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ள ஒரு $s p^{3}$-கலப்பினமாக்கப்பட்ட கார்பன் அணுவுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ள சேர்மங்களாகும்.

10.1.3 $\boldsymbol{s p}^{2} \mathrm{C}-\mathrm{X}$ பிணைப்பைக் கொண்ட சேர்மங்கள்
இந்த வகுப்பில் அடங்கும்:
(அ) வினைலிக் ஹாலைடுகள்
இவை ஹாலோஜன் அணு ஒரு கார்பன்-கார்பன் இரட்டைப் பிணைப்பின் $s p^{2}$-கலப்பினமாக்கப்பட்ட கார்பன் அணுவுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ள சேர்மங்களாகும் $(\mathrm{C}=\mathrm{C})$.

(ஆ) அரைல் ஹாலைடுகள்
இவை ஹாலோஜன் அணு நேரடியாக ஒரு அரோமாட்டிக் வளையத்தின் $s p^{2}$-கலப்பினமாக்கப்பட்ட கார்பன் அணுவுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ள சேர்மங்களாகும்.

10.2 பெயரிடல்
ஹாலோஜனேற்றப்பட்ட சேர்மங்களின் வகைப்பாட்டைக் கற்றுக்கொண்ட பிறகு, இவை எவ்வாறு பெயரிடப்படுகின்றன என்பதை இப்போது கற்றுக்கொள்வோம். ஆல்கைல் ஹாலைடுகளின் பொதுவான பெயர்கள் ஆல்கைல் குழுவின் பெயரைக் குறிப்பிட்டு, அதைத் தொடர்ந்து ஹாலைடின் பெயரைக் கொண்டு பெறப்படுகின்றன. IUPAC பெயரிடல் முறையில், ஆல்கைல் ஹாலைடுகள் ஹாலோ-பதிலீடு செய்யப்பட்ட ஹைட்ரோகார்பன்கள் எனப் பெயரிடப்படுகின்றன. பென்சீனின் மோனோ ஹாலோஜன் பதிலீடு வழிப்பொருட்களுக்கு, பொதுவான மற்றும் IUPAC பெயர்கள் ஒரே மாதிரியானவை. டைஹாலோஜன் வழிப்பொருட்களுக்கு, பொதுவான முறையில் $o^{-,}, m_{-}, p$ - போன்ற முன்னொட்டிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் IUPAC முறையில், நீங்கள் வகுப்பு XI இல் கற்றுக்கொண்டது போல, 1,$2 ; 1,3$ மற்றும் 1,4 போன்ற எண்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஒரே வகையான ஹாலோஜன் அணுக்களைக் கொண்ட டைஹாலோஅல்கேன்கள் ஆல்கைலிடீன் அல்லது ஆல்கிலீன் டைஹாலைடுகள் எனப் பெயரிடப்படுகின்றன. இரண்டு ஹாலோஜன் அணுக்களையும் கொண்ட டைஹாலோ-சேர்மங்கள், இரண்டு ஹாலோஜன் அணுக்களும் சங்கிலியின் ஒரே கார்பன் அணுவில் இருக்கும்போது ஜெமினல் ஹாலைடுகள் அல்லது ஜெம்-டைஹாலைடுகள் என்றும், ஹாலோஜன் அணுக்கள் அருகிலுள்ள கார்பன் அணுக்களில் இருக்கும்போது விசினல் ஹாலைடுகள் அல்லது விக்-டைஹாலைடுகள் என்றும் மேலும் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. பொதுவான பெயர் முறையில், ஜெம்-டைஹாலைடுகள் ஆல்கைலிடீன் ஹாலைடுகள் என்றும், விக்-டைஹாலைடுகள் ஆல்கிலீன் டைஹாலைடுகள் என்றும் பெயரிடப்படுகின்றன. IUPAC முறையில், அவை டைஹாலோஅல்கேன்கள் எனப் பெயரிடப்படுகின்றன.
ஹாலோசேர்மங்களின் சில பொதுவான எடுத்துக்காட்டுகள் அட்டவணை 10.1 இல் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளன.

எடுத்துக்காட்டு 10.1
$\mathrm{C_5} \mathrm{H_11} \mathrm{Br}$ என்ற மூலக்கூறு வாய்ப்பாட்டைக் கொண்டுள்ள எட்டு கட்டமைப்பு மாற்றியங்களின் அமைப்புகளை வரையவும். ஒவ்வொரு மாற்றியையும் IUPAC முறைப்படி பெயரிட்டு, அவற்றை முதன்மை, இரண்டாம் நிலை அல்லது மூன்றாம் நிலை புரோமைடாக வகைப்படுத்தவும்.
தீர்வு
| $\mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{Br}$ | 1-புரோமோபென்ட்டேன் (1 $\left.{ }^{\circ}\right)$ |
|---|---|
| $\mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}(\mathrm{Br}) \mathrm{CH}_3$ | 2-புரோமோபென்ட்டேன் $\left(2^{\circ}\right)$ |
| $\mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}(\mathrm{Br}) \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_3$ | 3-புரோமோபென்ட்டேன் (2 $\left.{ }^{\circ}\right)$ |
| $\left(\mathrm{CH}_3\right)_2 \mathrm{CHCH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{Br}$ | 1-புரோமோ-3-மெத்தில்பியூட்டேன் (1 $\left.{ }^{\circ}\right)$ |
| $\left(\mathrm{CH}_3\right)_2 \mathrm{CHCHBrCH}_3$ | 2-புரோமோ-3-மெத்தில்பியூட்டேன்(2 $\left.{ }^{\circ}\right)$ |
| $\left(\mathrm{CH}_3\right)_2 \mathrm{CBrCH}_2 \mathrm{CH}_3$ | 2-புரோமோ-2-மெத்தில்பியூட்டேன் $\left(3^{\circ}\right)$ |
| $\mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}\left(\mathrm{CH}_3\right) \mathrm{CH}_2 \mathrm{Br}$ | 1-புரோமோ-2-மெத்தில்பியூட்டேன்(1 $\left.{ }^{\circ}\right)$ |
| $\left(\mathrm{CH}_3\right)_3 \mathrm{CCH}_2 \mathrm{Br}$ | 1-புரோமோ-2,2-டைமெத்தில்புரோப்பேன் (1 $\left.{ }^{\circ}\right)$ |
எடுத்துக்காட்டு 10.2 பின்வருவனவற்றின் IUPAC பெயர்களை எழுதுக:

தீர்வு
(i) 4-புரோமோபென்ட்-2-ஈன்
(ii) 3-புரோமோ-2-மெத்தில்பியூட்-1-ஈன்
(iii) 4-புரோமோ-3-மெத்தில்பென்ட்-2-ஈன்
(iv) 1-புரோமோ-2-மெத்தில்பியூட்-2-ஈன்
(v) 1-புரோமோபியூட்-2-ஈன்
(vi) 3-புரோமோ-2-மெத்தில்புரோப்பீன்
10.3 C-X பிணைப்பின் தன்மை
ஹாலோஜன் அணுக்கள் கார்பனை விட அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை கொண்டவை, எனவே, ஆல்கைல் ஹாலைடின் கார்பன்-ஹாலோஜன் பிணைப்பு முனைவாக்கம் அடைகிறது; கார்பன் அணு பகுதியான நேர்மின்னூட்டத்தையும், ஹாலோஜன் அணு பகுதியான எதிர்மின்னூட்டத்தையும் கொண்டிருக்கிறது.
நாம் ஆவர்த்தன அட்டவணையில் குழுவில் கீழே செல்லும்போது, ஹாலோஜன் அணுவின் அளவு அதிகரிக்கிறது. புளோரின் அணு மிகச் சிறியது மற்றும் அயோடின் அணு மிகப்பெரியது. இதன் விளைவாக கார்பன்-ஹாலோஜன் பிணைப்பு நீளமும் $\mathrm{C}-\mathrm{F}$ இலிருந்து $\mathrm{C}-\mathrm{I}$ வரை அதிகரிக்கிறது. சில பொதுவான பிணைப்பு நீளங்கள், பிணைப்பு என்தால்பிகள் மற்றும் இருமுனைத் திருப்புத்திறன்கள் அட்டவணை 10.2 இல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.
ஆல்கைல் ஹாலைடுகள் எளிதில் அணுகக்கூடிய ஆல்ககால்களிலிருந்து சிறப்பாகத் தயாரிக்கப்படுகின்றன.
அட்டவணை 10.2: கார்பன்-ஹாலோஜன் (C—X) பிணைப்பு நீளங்கள், பிணைப்பு என்தால்பிகள் மற்றும் இருமுனைத் திருப்புத்திறன்கள்
| பிணைப்பு | பிணைப்பு நீளம்/pm | C-X பிணைப்பு என்தால்பிகள்/ kJmol ${ }^{-1}$ | இருமுனைத் திருப்புத்திறன்/டெபை |
|---|---|---|---|
| $\mathrm{CH}_3-\mathrm{F}$ | 139 | 452 | 1.847 |
| $\mathrm{CH}_3-\mathrm{Cl}$ | 178 | 351 | 1.860 |
| $\mathrm{CH}_3-\mathrm{Br}$ | 193 | 293 | 1.830 |
| $\mathrm{CH}_3-\mathrm{I}$ | 214 | 234 | 1.636 |
10.4 ஹேலோஅல்கேன்களைத் தயாரிப்பதற்கான முறைகள்
10.4.1 ஆல்ககால்களிலிருந்து
ஒரு ஆல்ககாலின் ஹைட்ராக்சில் குழு, செறிவூட்டப்பட்ட ஹாலோஜன் அமிலங்கள், பாஸ்பரஸ் ஹாலைடுகள் அல்லது தையோனைல் குளோரைடுடன் வினைபுரியும் போது ஹாலோஜனால் மாற்றப்படுகிறது. இந்த வினையில் ஆல்கைல் ஹாலைடு வாயுக்கள் $\mathrm{SO_2}$ மற்றும் $\mathrm{HCl}$ உடன் உருவாகிறது என்பதால் தையோனைல் குளோரைடு விரும்பப்படுகிறது. இரண்டு வாயுப்பொருட்களும் வெளியேறக்கூடியவை, எனவே, இந்த வினை தூய ஆல்கைல் ஹாலைடுகளைத் தருகிறது. முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை ஆல்ககால்களின் ⟦59⟉ உடனான வினைகள் ஒரு வினையூக்கியின், $\mathrm{ZnCl_2}$ இன் இருப்பைத் தேவைப்படுகின்றன. மூன்றாம் நிலை ஆல்ககால்களுடன், செறிவூட்டப்பட்ட ⟦61⟉ உடன் அறை வெப்பநிலையில் ஆல்ககாலை குலுக்குவதன் மூலம் வினை நடத்தப்படுகிறது. ⟦62⟉ உடன் நிலையான கொதிநிலை ஆல்கைல் புரோமைடைத் தயாரிக்கப் பயன்படுகிறது. 95% ஆர்த்தோபாஸ்போரிக் அமிலத்தில் சோடியம் அல்லது பொட்டாசியம் அயோடைடுடன் ஆல்ககால்களை சூடாக்குவதன் மூலம் R-I இன் நல்ல விளைபொருளைப் பெறலாம். கொடுக்கப்பட்ட ஹாலோஅமிலத்துடன் ஆல்ககால்களின் வினைத்திறன் வரிசை $3^{\circ}>2^{\circ}>1^{\circ}$ ஆகும். பாஸ்பரஸ் ட்ரைபுரோமைடு மற்றும் ட்ரைஅயோடைடு பொதுவாக முறையே சிவப்பு பாஸ்பரஸின் புரோமின் மற்றும் அயோடினுடனான வினையால் இன் சிடூவில் (வினை கலவையில் உருவாக்கப்படுகிறது) உருவாக்கப்படுகின்றன.
$$ \begin{aligned} & \mathrm{R}-\mathrm{OH}+\mathrm{HCl} \xrightarrow{\mathrm{ZnCl_2}} \mathrm{R}-\mathrm{Cl}+\mathrm{H_2} \mathrm{O} \\ & \mathrm{R}-\mathrm{OH}+\mathrm{NaBr}+\mathrm{H_2} \mathrm{SO_4} \longrightarrow \mathrm{R}-\mathrm{Br}+\mathrm{NaHSO_4}+\mathrm{H_2} \mathrm{O} \\ & 3 \mathrm{R}-\mathrm{OH}+\mathrm{PX_3} \longrightarrow 3 \mathrm{R}-\mathrm{X}+\mathrm{H_3} \mathrm{PO_3} \quad(\mathrm{X}=\mathrm{Cl}, \mathrm{Br}) \\ & \mathrm{R}-\mathrm{OH}+\mathrm{PCl_5} \longrightarrow \mathrm{R}-\mathrm{Cl}+\mathrm{POCl_3}+\mathrm{HCl} \\ & \mathrm{R}-\mathrm{OH}+\frac{\mathrm{red} \mathrm{P} / \mathrm{X_2}}{\mathrm{X_2}=\mathrm{Br_2}, \mathrm{I_2}} \mathrm{R}-\mathrm{X} \\ & \mathrm{R}-\mathrm{OH}+\mathrm{SOCl_2} \longrightarrow \mathrm{R}-\mathrm{Cl}+\mathrm{SO_2}+\mathrm{HCl} \end{aligned} $$
ஆல்கைல் குளோரைடின் தயாரிப்பு, உலர் ஹைட்ரஜன் குளோரைடு வாயுவை ஆல்ககாலின் கரைசலில் செலுத்துவதன் மூலமோ அல்லது ஆல்ககால் மற்றும் செறிவூட்டப்பட்ட நீர்ம ஹாலோஜன் அமிலத்தின் கலவையை சூடாக்குவதன் மூலமோ மேற்கொள்ளப்படுகிறது.
பினால்களில் உள்ள கார்பன்-ஆக்சிஜன் பிணைப்பு பகுதியான இரட்டைப் பிணைப்புத் தன்மையைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் ஒற்றைப் பிணைப்பை விட வலுவாக இருப்பதால் உடைக்க கடினமாக உள்ளது என்பதால், அரைல் ஹாலைடுகளைத் தயாரிப்பதற்கு மேலே உள்ள முறைகள் பொருந்தாது.
10.4.2 ஹைட்ரோகார்பன்களிலிருந்து
(I) அல்கேன்களிலிருந்து கட்டற்ற ரேடிக்கல் ஹாலோஜனேற்றம் மூலம்
அல்கேன்களின் கட்டற்ற ரேடிக்கல் குளோரினேற்றம் அல்லது புரோமினேற்றம், ஐசோமெரிக் மோனோ- மற்றும் பாலிஹாலோஅல்கேன்களின் சிக்கலான கலவையைத் தருகிறது, இது தூய சேர்மங்களாகப் பிரிக்க கடினமாக உள்ளது. இதன் விளைவாக, எந்த ஒரு சேர்மத்தின் விளைபொருளும் குறைவாக உள்ளது.
$\mathrm{CH_3}\mathrm{CH_2}\mathrm{CH_2}\mathrm{CH_3} \xrightarrow[ \text {or heat}]{\mathrm{Cl_2} \text {/UV} \quad \text {light}} \mathrm{CH_3}\mathrm{CH_2}\mathrm{CH_2}\mathrm{CH_2}\mathrm{Cl_2} + \mathrm{CH_3}\mathrm{CH_2}\mathrm{CHCl}\mathrm{CH_3} $
(II) அல்கீன்களிலிருந்து
(i) ஹைட்ரஜன் ஹாலைடுகளின் கூட்டல்: ஒரு அல்கீன், ஹைட்ரஜன் குளோரைடு, ஹைட்ரஜன் புரோமைடு அல்லது ஹைட்ரஜன் அயோடைடுடன் வினைபுரிவதன் மூலம் தொடர்புடைய ஆல்கைல் ஹாலைடாக மாற்றப்படுகிறது.
புரோப்பீன் இரண்டு விளைபொருட்களைத் தருகிறது, இருப்பினும் மார்கோவ்னிகோவ் விதியின்படி ஒன்று மட்டுமே ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. (அலகு 13, வகுப்பு XI)
$$ \mathrm{CH_3} \mathrm{CH}=\mathrm{CH_2}+\mathrm{H}-\mathrm{I} \longrightarrow \underset {\text{minor}}{\mathrm{CH_3} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{I}} + \underset{ \text{major }}{\mathrm{CH_3} \mathrm{CHICH_3}} $$
(ii) ஹாலோஜன்களின் கூட்டல்: ஆய்வகத்தில், ⟦65⟉ இல் உள்ள புரோமின் கூட்டல் ஒரு மூலக்கூறில் இரட்டைப் பிணைப்பைக் கண்டறிவதற்கான முக்கியமான முறையாகும், இது புரோமினின் சிவப்பு-பழுப்பு நிறத்தின் வெளியேற்றத்தை விளைவிக்கிறது. இந்தக் கூட்டல் விக்-டைபுரோமைடுகளின் தொகுப்புக்கு வழிவகுக்கிறது, அவை நிறமற்றவை (அலகு 9, வகுப்பு XI).

எடுத்துக்காட்டு 10.3
⟦66⟉ இன் கட்டற்ற ரேடிக்கல் மோனோகுளோரினேற்றத்தில் உருவாகும் என்று எதிர்பார்க்கப்படும் சாத்தியமான அனைத்து மோனோகுளோரோ கட்டமைப்பு மாற்றியங்களை அடையாளம் காணவும்.
தீர்வு
கொடுக்கப்பட்ட மூலக்கூறில், நான்கு வெவ்வேறு வகையான ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் உள்ளன. இந்த ஹைட்ரஜன் அணுக்களை மாற்றுவது பின்வருவனவற்றைத் தரும்
| $\left(\mathrm{CH_3}\right)_{2} \mathrm{CHCH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{Cl}$ | $\left(\mathrm{CH_3}\right)_{2} \mathrm{CHCH}(\mathrm{Cl}) \mathrm{CH_3}$ |
|---|---|
| $\left(\mathrm{CH_3}\right)_{2} \mathrm{C}(\mathrm{Cl}) \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_3}$ | $\mathrm{CH_3} \mathrm{CH}\left(\mathrm{CH_2} \mathrm{Cl_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_3}\right).$ |
10.4.3 ஹாலோஜன் பரிமாற்றம்
உலர் அசிட்டோனில் NaI உடன் ஆல்கைல் குளோரைடுகள்/புரோமைடுகளின் வினையின் மூலம் ஆல்கைல் அயோடைடுகள் பெரும்பாலும் தயாரிக்கப்படுகின்றன. இந்த வினை ஃபின்கெல்ஸ்டைன் வினை என அழைக்கப்படுகிறது.
$$ \begin{aligned} & \mathrm{R}-\mathrm{X}+\mathrm{NaI} \longrightarrow \mathrm{R}-\mathrm{I}+\mathrm{NaX} \\ & \mathrm{X}=\mathrm{Cl}, \mathrm{Br} \end{aligned} $$
இவ்வாறு உருவாக்கப்பட்ட NaCl அல்லது NaBr உலர் அசிட்டோனில் வீழ்படிவாகிறது. இது லீ சாடெலியர் கொள்கையின்படி முன்னோக்கி வினையை எளிதாக்குகிறது. $\mathrm{AgF}, \mathrm{Hg}_2 \mathrm{~F}_2, \mathrm{CoF}_2$ அல்லது $\mathrm{SbF}_3$ போன்ற உலோக புளோரைடின் முன்னிலையில் ஒரு ஆல்கைல் குளோரைடு/புரோமைடை சூடாக்குவதன் மூலம் ஆல்கைல் புளோரைடுகளின் தொகுப்பு சிறப்பாக நிறைவேற்றப்படுகிறது. இந்த வினை $\mathrm{Swarts}$ வினை என அழைக்கப்படுகிறது.
$$ \mathrm{H}_3 \mathrm{C}-\mathrm{Br}+\mathrm{AgF} \longrightarrow \mathrm{H}_3 \mathrm{C}-\mathrm{F}+\mathrm{AgBr} $$
எடுத்துக்காட்டு 6.3 ⟦74⟉ இன் கட்டற்ற ரேடிக்கல் மோனோகுளோரினேற்றத்தில் உருவாகும் என்று எதிர்பார்க்கப்படும் சாத்தியமான அனைத்து மோனோகுளோரோ கட்டமைப்பு மாற்றியங்களை அடையாளம் காணவும்.
தீர்வு
கொடுக்கப்பட்ட மூலக்கூறில், நான்கு வெவ்வேறு வகையான ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் உள்ளன. இந்த ஹைட்ரஜன் அணுக்களை மாற்றுவது பின்வருவனவற்றைத் தரும்
$\left(\mathrm{CH} _{3}\right) _{2} \mathrm{CHCH} _{2} \mathrm{CH} _{2} \mathrm{Cl}$,
$\left(\mathrm{CH} _{3}\right) _{2} \mathrm{CHCH}(\mathrm{Cl}) \mathrm{CH} _{3}$,
$\left(\mathrm{CH} _{3}\right) _{2} \mathrm{C}(\mathrm{Cl}) \mathrm{CH} _{2} \mathrm{CH} _{3}$,
$\mathrm{CH} _{3} \mathrm{CH}\left(\mathrm{CH} _{2} \mathrm{Cl}\right) \mathrm{CH} _{2} \mathrm{CH} _{3}$
10.5 ஹேலோஅரீன்களைத் தயாரித்தல்
(i) ஹைட்ரோகார்பன்களிலிருந்து எலக்ட்ரான் கவர் பதிலீடு மூலம் அரைல் குளோரைடுகள் மற்றும் புரோமைடுகள் முறையே இரும்பு அல்லது இரும்பு(III) குளோரைடு போன்ற லூயிஸ் அமில வினையூக்கிகளின் முன்னிலையில் குளோரின் மற்றும் புரோமின் உடன் அரீன்களின் எலக்ட்ரான் கவர் பதிலீட்டின் மூலம் எளிதாகத் தயாரிக்கப்படலாம்.

ஆர்த்தோ மற்றும் பாரா மாற்றியங்கள் அவற்றின் உருகுநிலைகளில் பெரிய வேறுபாட்டின் காரணமாக எளிதாகப் பிரிக்கப்படலாம். அயோடினுடனான வினைகள் இயற்கையில் மீளக்கூடியவை மற்றும் அயோடினேற்றத்தின் போது உருவாகும் ⟦81⟉ ஐ ஆக்சிஜனேற்றம் செய்ய ஒரு ஆக்சிஜனேற்றியின் $\left(\mathrm{HNO_3}\right).$, $\mathrm{HIO_4}$ ) இருப்பைத் தேவைப்படுகின்றன. புளோரின் உயர் வினைத்திறன் காரணமாக புளோரோ சேர்மங்கள் இந்த முறையால் தயாரிக்கப்படுவதில்லை.
(ii) அமீன்களிலிருந்து சாண்ட்மேயர் வினை மூலம்
ஒரு முதன்மை அரோமாட்டிக் அமீன், குளிர்ந்த நீர்ம கனிம அமிலத்தில் கரைக்கப்பட்டு அல்லது தொங்கவிடப்பட்டு, சோடியம் நைட்ரைட் சிகிச்சையளிக்கப்படும் போது, ஒரு டையசோனியம் உப்பு உருவாகிறது. புதிதாகத் தயாரிக்கப்பட்ட டையசோனியம் உப்பின் கரைசலை குப்ரஸ் குளோரைடு அல்லது குப்ரஸ் புரோமைடுடன் கலப்பதன் மூலம் டையசோனியம் குழு $-\mathrm{Cl}$ அல்லது $-\mathrm{Br}$ ஆல் மாற்றப்படுகிறது.

டையசோனியம் குழுவை அயோடினால் மாற்றுவதற்கு குப்ரஸ் ஹாலைடின் இருப்பு தேவையில்லை மற்றும் டையசோனியம் உப்பை பொட்டாசியம் அயோடைடுடன் குலுக்குவதன் மூலம் மட்டுமே செய்யப்படுகிறது.

எடுத்துக்காட்டு 10.4 பின்வரும் வினைகளின் விளைபொருட்களை எழுதுக:

தீர்வு

10.6 இயற்பியல் பண்புகள்
ஆல்கைல் ஹாலைடுகள் தூய்மையாக இருக்கும்போது நிறமற்றவை. இருப்பினும், புரோமைடுகள் மற்றும் அயோடைடுகள் ஒளியை வெளிப்படுத்தும் போது நிறத்தை வளர்த்துக் கொள்கின்றன. பல ஆவியாகும் ஹாலோஜன் சேர்மங்கள் இனிப்பான வாசனையைக் கொண்டுள்ளன.
உருகுநிலை மற்றும் கொதிநிலை
மெத்தில் குளோரைடு, மெத்தில் புரோமைடு, எத்தில் குளோரைடு மற்றும் சில குளோரோபுளோரோமெத்தேன்கள் அறை வெப்பநிலையில் வாயுக்களாக உள்ளன. உயர் உறுப்பினர்கள் திரவங்கள் அல்லது திடப்பொருட்கள். நாம் ஏற்கனவே கற்றுக்கொண்டது போல, கரிம ஹாலோஜன் சேர்மங்களின் மூலக்கூறுகள் பொதுவாக முனைவானவை. பெற்றோர் ஹைட்ரோகார்பனுடன் ஒப்பிடும்போது அதிக முனைவுத்தன்மை மற்றும் அதிக மூலக்கூறு நிறை காரணமாக, ஹாலோஜன் வழிப்பொருட்களில் இடை-மூலக்கூறு ஈர்ப்பு விசைகள் (இருமுனை-இருமுனை மற்றும் வான் டெர் வால்ஸ்) வலுவாக உள்ளன. அதனால்தான் குளோரைடுகள், புரோமைடுகள் மற்றும் அயோடைடுகளின் கொதிநிலைகள் ஒப்பிடக்கூடிய மூலக்கூறு நிறை கொண்ட ஹைட்ரோகார்பன்களை விட கணிசமாக அதிகமாக உள்ளன.
மூலக்கூறுகள் அளவில் பெரிதாகி அதிக எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டிருக்கும்போது ஈர்ப்பு வலுவாகிறது. வெவ்வேறு ஹாலைடுகளின் கொதிநிலைகளின் மாறுபாட்டின் வடிவம் படம் 10.1 இல் சித்தரிக்கப்பட்டுள்ளது. ஒரே ஆல்கைல் குழுவிற்கு, ஆல்கைல் ஹாலைடுகளின் கொதிநிலைகள் குறைவதற்கான வரிசை: $\mathrm{RI}>\mathrm{RBr}>\mathrm{RCl}>\mathrm{RF}$. ஏனெனில் ஹாலோஜன் அணுவின் அளவு மற்றும் நிறை அதிகரிப்பதால், வான் டெர் வால்ஸ் விசைகளின் அளவு அதிகரிக்கிறது.
<img src