Halogenaatioissa

Halogenaatioissa tarkoitetaan halogeenin (fluori, kloori, bromi, jodi) lisäämistä tai korvaamista yhdisteissä. Prosessit esiintyvät sekä orgaanisissa että epäorgaanisissa yhdisteissä ja niitä käytetään laajasti kemiallisessa synteesissä sekä luonnollisissa ja teollisissa reaktioissa. Halogenaatiot voivat olla radikaalisiä, elektrofiilisiä tai substituutioihin perustuvia, ja ne voivat johtaa uusiin funktionaalisiin ryhmiin tai suojeluun.

Radikaalinen halogenointi tapahtuu usein alkaaneissa valon tai lämmön vaikutuksesta. Kloriini- tai bromaattireaktioissa raaka-ainena käytetään yleensä X2-molekyyliä, joka muodostaa halogeeniradikaaleja ja ketjureaktioita. Reaktiot eivät ole kovin selektiivisiä, mutta bromi on yleensä enemmän regio- ja stereiotarkka kuin kloori, jolloin säännöissä käytetään bromia eräissä tapauksissa.

Elektrofiiinen halogenointi kohdistuu eniten alkeeneihin, joissa halogeenit lisätään C=C-kaksoissidokseen. Tuloksena on vicinal dihalide, usein anti-addition-tyyppisesti, esimerkiksi Br2 tai Cl2 reagoi alkeeni kanssa. Reaktiot voidaan ohjata käyttämällä sopivia olosuhteita tai lämpötiloja sekä halogenoidun yhdisteen alkuperäisiä ryhmiä.

Aromaattisten yhdisteiden halogenointi on elektrofiilinen substituutio, jossa halogeenit lisätään aromaattisen renkaan orto- tai para-sijaintiin substituentin vaikutuksesta. Useita katalyytteja (kuten FeCl3 tai AlCl3) käytetään tehostamaan reaktiota ja kontrolloimaan luotettavaa tulosta.

Halogenaatioita käytetään laajalti myös epäorgaanisessa kokoonpanossa ja monissa organosähköissä sekä biologisissa prosesseissa. Reaktiot voivat olla turvallisuus- ja ympäristöarvoiltaan huomioitavia, sillä halogeeniyhdisteet voivat olla myrkyllisiä tai pitkäaikaisesti kertyviä.