Реакция Вюрца и её варианты
Реакция Вюрца
linkОпора
- Урок 145. Цепной механизм: зарождение, рост, обрыв — рисовать стадии цепной реакции
- Урок 81. Галогеналканы: строение, номенклатура, свойства — называть галогеналканы и оценивать полярность связи C–Hal
Галогеналканы (урок 81) реагируют с металлическим натрием: натрий отдаёт электрон, связь C–X разрывается, и два алкильных остатка соединяются в один алкан. Это реакция Вюрца — старейший способ удлинить углеродную цепь.
Как применить реакцию Вюрца
- \(\ce{2RX + 2Na -> R-R + 2NaX}\) (эфир); через алкилнатрий.
- Годится для симметричных алканов из первичных галогенидов.
- Из двух разных галогенидов — смесь трёх алканов: R–R, R–R', R'–R'.
- Вторичные и третичные — побочное отщепление (алкены) и диспропорционирование.
Примеры
1. Бромэтан и натрий. Две молекулы бромэтана дают бутан: цепь удвоилась.
2. Смесь иодметана и 1-иодпропана. Каждый алкил может соединиться и с самим собой, и с партнёром: получается смесь этана, бутана и гексана.
3. Реакция Вюрца — Фиттига. Бромбензол и бромэтан с натрием дают этилбензол: так к ароматическому кольцу присоединяют алкильную цепь.
errorИз двух разных галогенидов получаются три продукта
Реакция Вюрца не различает партнёров: каждый галогенид соединяется и с себе подобным, и с другим. Поэтому чистый несимметричный алкан, например пентан из бромэтана и бромпропана, так получить нельзя — получится смесь бутана, пентана и гексана.
edit_noteПопробуйте сами
Какие алканы образуются из смеси иодметана и иодэтана с натрием?
expand_moreПоказать решение
Этан, пропан, бутан.
Купраты: несимметричные алканы
Реакция Вюрца из первой части урока с двумя разными галогенидами даёт смесь. Чтобы соединить два разных алкила в один продукт, один из них нужно превратить в реагент, который сам с собой не реагирует. Такой реагент — диалкилкупрат лития (реактив Гилмана).
Как получить несимметричный алкан
- \(\ce{RLi}\) (из RX и Li) + CuI → \(\ce{R2CuLi}\) (диалкилкупрат, реактив Гилмана).
- \(\ce{R2CuLi + R1X -> R-R1 + RCu + LiX}\) (Кори — Хаус).
- \(\ce{R1X}\) — лучше первичный; R в купрате — любой (даже третичный, винил, арил).
Примеры
1. Диметилкупрат лития и 1-бромпропан. Метил переходит от меди к углероду галогенида: получается бутан без примеси этана и гексана (реакция Кори — Хауса).
2. Диэтилкупрат лития и 1-бромбутан. Тем же способом получают гексан. Галогенид лучше брать первичный, а алкил в купрате может быть любым — даже третичным, винильным или арильным.
errorКупрат — мягкий нуклеофил
Диалкилкупрат замещает галоген, но почти не трогает другие группы молекулы: сложноэфирные, кетонные, нитрильные. Поэтому его используют там, где реактив Гриньяра или литийорганическое соединение разрушили бы молекулу.
edit_noteПопробуйте сами
Как получить 2-метилпентан из изопропилкупрата?
expand_moreПоказать решение
\(\ce{[(CH3)2CH]2CuLi}\) + 1-бромпропан.
push_pinГлавное
Реакция Вюрца: \(\ce{2RX + 2Na -> R-R + 2NaX}\) — удобна для симметричных алканов из первичных галогенидов; из двух разных галогенидов получается смесь трёх алканов, со вторичными и третичными идут отщепление и диспропорционирование. Вюрц — Фиттиг соединяет арил и алкил. Купраты (Кори — Хаус) \(\ce{R2CuLi}\) с другим галогенидом \(\ce{R1X}\) дают несимметричный \(\ce{R-R1}\) без смеси.
Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.