هلجنة الألكانات Halogenation of Alkane
- هو عبارة عن استبدال ذرات الهيدروجين في الألكان بذرات هالوجين.
- تختلف سرعة التفاعل من هالوجين لأخر حيث يتفاعل الفلور بشدة محدثاً انفجار بسبب شدة نشاطه لذلك يخلط الألكان والفلور بغاز خامل مثل الهيليوم ليقلل من شدة التفاعل كما يجب أن يتم التفاعل في وعاء خاص مبطن بحبيبات النحاس التى تعمل على امتصاص الحرارة الناتجة من التفاعل.
- يتفاعل كل من الكلور والبروم مع الألكان فى درجة حرارة الغرفة تفاعل متسلسل Chain reaction في وجود الأشعة البنفسجية Ultraviolet UV ويعطي خليط من النواتج حيث يتكون فى كل خطوة منتج يعمل كمتفاعل فى الخطوة التى تليها ويمتاز هذا التفاعل بالاستبدال المتكرر لأن جميع ذرات الهيدروجين في الألكان قادرة على التفاعل.
- لا يتفاعل اليود تحت الظروف العادية لذا يستخدم عامل مؤكسد مثل حمض الأيوديك Iodic acid HIO3 الذي يعمل علي تحويل يوديد الهيدروجين المتكون إلى يود وبالتالي يدفع التفاعل في إتجاة تكوين يوديد المثيل.
HIO3 +HI → I2 + H2O
مثال: كلورة الميثان Chlorination of methane
ملاحظة: يمكن التحكم في النواتج عن طريق التحكم في نسب المتفاعلات فعند استخدام زيادة من الميثان يتم الحصول على نسبة عالية من كلوروميثان وعند استخدام زيادة من الكلور يتم الحصول علي رباعي كلوروميثان بنسبة عالية.
هلجنة الألكانات العليا Halogenation of higher Alkanes
- أن الهلجنة الأحادية للألكانات العليا تؤدي إلى تكوين خليط من النواتج يتوقف عددها على عدد أنواع الهيدروجين بها.
- عند كلورة ألكان يحتوي على خليط من هيدروجين أولي وثانوي تكون جميع ذرات الهيدروجين فى كل نوع متكافئة فأن الكلورة تتبع ثبات الجذر الحر free radical .
- عند الكلورة الأحادية للألكانات التى تحتوي على خليط من أنواع مختلفة من الهيدروجين تتكون نواتج لا تتبع ثبات الجذر الحر Free radical وتفسير ذلك هو أن الكلور يتميز تفاعله بالسرعة والشدة حيث يتفاعل على أساس طاقات تفكك الروابط.
- ونظراً لأن الفارق فى مقدار هذه الطاقات ليس كبيرا جداً فأن الكلور لا يستطيع التمييز بين أنواع الهيدروجين الثلاثة لذا يكون غير انتقائي Non-selective على العكس من البروم الذي يكون تفاعله ابطأ وأكثر انتقائية Selectivity من حيث التمييز بين أنواع الهيدروجين على الرغم من انه أقل فاعلية من الكلور.
- الجدول التالي يوضح قيم طاقات التفكك لروابط C-Br , C-Cl :
- قيم الفاعلية النسبية عند الكلورة :
