Halogenointien

Halogenointien käsite kattaa useat orgaanisen kemian reaktiot, joissa halogeenejä (fluori F, kloori Cl, bromi Br, jodi I) lisätään tai korvataan hiiliyhdisteissä. Halogenoinnilla voidaan muokata yhdisteen reaktiivisuutta, vakaata rakennetta sekä lyhentää tai pidentää tyypillisiä reaktiopolkuja. Yleensä halogenoidut hiiliyhdisteet ovat tärkeitä välimuotoja ja lopputuotteita sekä lääkkeiden että materiaalien synteeseissä. Reaktiot voivat olla radikaalipohjaisia, elektrofiilisiä tai substituutioihin perustuvia, ja niiden suunta sekä tehokkuus riippuvat käytettävästä halogeenistä ja lähtöaineen rakenteesta.

Päätyypit ja mekanismit vaihtelevat. Radikaalinen halogenointi alkaaneihin tapahtuu usein X2:ta (X = Cl, Br) käyttäen valoa tai lämpöä initiation- vaiheessa muodostaen radikaaleja, joita seuraa propagation- ja termination-vaiheet. Tämä reaktio on usein epäselektiivisempi kuin bromin tai I:n kanssa. Alkeenien halogenointi on elektrofiilinen additio, josta syntyy vicinal dihalideja anti-additiolla. Aromattisten yhdisteiden halogenointi tapahtuu usein elektrofiilistä substituutiota käyttäen ja katalyyttinä toimivia Lewis-öljyjä (kuten FeX3) tai muita katalyyttejä.

Käyttö ja valinta riippuvat halogeenin reaktiivisuudesta ja tuotteesta. Bromi tarjoaa usein paremman selektiivisyyden kuin kloori radikaaleissa reaktioissa, kun taas jodi on vähemmän yleinen ilman erityisetuja. Halogenointia hyödynnetään laajasti arkielämän ja teollisuuden synteesissä: aryl- ja alkylhalogenoituja yhdisteitä käytetään jatkosynteesien lähteinä, polymeerien valmistuksessa sekä monien vaikuttavien lääke- ja materiaalituotteiden precursors. Turvallisuus on huomioitava, sillä useat halogeenit ovat myrkyllisiä, ärsyttäviä tai liekiltä herkkiä.