هلجنة

هنالك عدة مسارات لهلجنة المركبات العضوية، وتتضمن الهلجنة الحرة، الهالوجين كيتون، الهلجنة المحبة للإلكترونات، وتفاعل إضافة الهالوجين. وهيكل الركيزة هو أحد العوامل التي يعتمد عليها مسار الهلجنة.

الهايدروكربونات المشبعة عادةً لا تضيف الهالوجينات ولكنها تخضع لهلجنة الجذر الحر، والتي تشمل استبدال ذرات الهيدروجين بالهلوجين. عادةً كيمياء إعادة الهلجنة من الألكانات تحدد عن طريق الضعف النسبي لروابط C-H المتاحة. وأولوية التفاعل في المواقع الثالثة والثانوية تنتج من استقرار الجذور الحرة المتقابلة والحالة الانتقالية المؤديه لها. هلجنة الجذور الحرة تستخدم في الإنتاج الصناعي للميثان المعالج بالكلور.

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

عادةً إعادة الترتيب يرافق تفاعلات الجذر الحر.

المركبات غير المشبعة، وخاصة الألكينات والألكينات، تضيف الهالوجينات:

RCH=CHR′ + X₂ → RCHX–CHXR′

تنفذ إضافة الهالوجين إلى الألكينات عن طريق أيونات الهالونيوم المتوسطة. وفي حالات خاصة تم عزل هذه المركبات المتوسطة.

المركبات العطرية هي عرضة للهلجنة المحبة للإلكترونات

RC₆H₅ + X₂ → HX + RC₆H₄X

في تفاعل " Hunsdiecker" يتم تحويل الأحماض الكربوكسيلية إلى سلسلة هالوجينية مقصرة. أولا يتم تحويل الاحماض الكربوكسيلية إلى ملحه الفضي واللذي يتأكسد بعد ذلك بالهالوجين:

RCO₂Ag + Br₂ → RBr + CO₂ + AgBr

في تفاعل "Sandmeyer" تستخدم لإعطاء الهاليدات أريل من أملاح ديازونيوم، والتي يتم الحصول عليها من الأنيلين.

في الهلجنة - فوهارد - Zelinsky، الأحماض الكربوكسيلية تتفاعل عن طريق الهالوجين ألفا.

في اكسي كلوريد "oxychlorination"، دمج كلوريد الهيدروجين والأكسجين كما هو موضح في ثنائي كلورو الإيثان:

2 HCl + CH₂=CH₂ + ¹⁄₂ O₂ → ClCH₂CH₂Cl + H₂O

يتأثر مرفق الهلجنة بالهالوجين، يعد الفلور والكلور من أكثر المحبين للإلكترونات أكثر عدوانية للهلجنة، ويعتبر البروم اضعف من الكلور والفلور كعامل هلجنة، بينما اليود هو الأقل رد فعل من بينهم جميعا. يتبع مرفق إزالة الهدرجة في

الاتجاه المعاكس: يتم إزالة اليود بسهولة أكبر من المركبات العضوية، وتكون المركبات العضوية الفلورية مستقرة للغاية.

تتفاعل المركبات العضوية، المشبعة وغير المشبعة على حد سواء، بسرعة، وعادة ما تكون متفجرة مع الفلور. الفلورة مع الفلور العضوي (F₂) تتطلب ظروفًا وأجهزة عالية التخصص، العديد من المركبات العضوية الهامة تجارياً هي مكلورة كهروكيميائيًا باستخدام فلوريد الهيدروجين كمصدر للفلور. وتسمى هذه الطريقة بالفلورة الكهروكيميائية. وبعيدا عن F2 وما يعادله كهروكيميائيا، فإن مجموعة متنوعة من الكواشف المفلورة معروفة مثل فلوريد الزينون وفلوريد الكوبالت (III).

الكلورة هي بشكل عام تفاعل طارد للحرارة للغاية. ويتفاعل كل من المركبات المشبعة وغير المشبعة مباشرة مع الكلور، وعادة ما يتطلب الأمر وجود ضوء فوق بنفسجي لبدء تحلل الكلور. يتم إجراء الكلورة على نطاق واسع صناعيا. وتشمل العمليات الرئيسية مسارات إلى 1،2ثنائي كلورو الإيثان (سلائف ل(PVC ، وكذلك متعدد الإيثان المكلور، كمذيبات.

البرومة أكثر انتقائية من الكلورة لانه تفاعل طارد للحرارة بشكل اقل. في معظم الاحيان تحدث البرومة عن طريق إضافة Br2 إلى الألكينات. و مثال على البرومة هو التركيب العضوي للهلوثين المخدر من ثلاثي كلورإيثيلين :

مركبات البرومين العضوي هي أكثر انواع الهاليدات العضوية شيوعا في الطبيعة. و تكوينها يتم تحفيزه عن طريق إنزيم برومو پيروكسيدات الذي يستخدم البروميد مع الاكسوجين حتى يتأكسد. و قد قدرة ان المحيطات تطلق سنويا ما بين 1-2 طن من البروموفورم و 56000 طن من برومو الميثان.

يعتبر اليود من الهالوجينات الاقل تفاعلا وهو غير مستعد للتفاعل مع معظم المركبات العضوية. و إن إضافة اليود إلى الالكينات يعد اساس الطريقة التحليلية التي تسمى رقم اليود، وهو مقياس لدرجة عدم التشبع فالدهون. يتضمن تفاعل اليودوفورم تحلل كيتونات الميثيل.