Substitučné reakcie sú všeobecne také reakcie, pri ktorých je najmenej jeden atóm vodíka v molekule uhľovodíka nahradený skupinou substituenta.
1- Nitrácia: Reakcia medzi kyselinou dusičnou (HNO3) a organická zlúčenina.
Príklad: Reakcia medzi benzénom a kyselinou dusičnou.
Benzén môže tiež reagovať s kyselinou dusičnou v prítomnosti kyseliny sírovej (H2IBA4) ktorý je silnejšou kyselinou ako HNO3, vďaka čomu sa správa ako Lewisova základňa a prijíma protón z H2IBA4. Pozrite sa na rovnicu, ktorá predstavuje proces:
Pri tejto nitračnej reakcii nastáva acidobázická rovnováha.
2- Sulfonácia: táto reakcia má ako reaktant kyselinu sírovú (H2IBA4).
Príklad: sulfonácia benzénového kruhu.
Je potrebné poznamenať, že reakcia prebieha v prítomnosti katalyzátora - oxidu sírového (S03) a uskutočňuje sa pri zahrievaní. Produktmi reakcie sú kyselina benzénsulfónová a voda.
3 - Halogenácia: Už z názvu možno odvodiť, že pri halogénovaní je atóm vodíka nahradený atómami halogénu (F, Cl, Br, I). Najbežnejšie sú chlórovanie a bromácia.
Príklad: Monobrominácia propánu
Ligand H molekuly propánu je nahradený ligandom Br, čím sa získa 1-brómpropán alebo 2-brómpropán.
Poznámka: Dve šípky naznačujú, že halogén (bróm) môže nahradiť akýkoľvek vodík v štruktúre.
Príklad: Chlórovanie benzénu.
Všimnite si, že jeden z atómov vodíka prítomných na benzénovom kruhu bol nahradený atómom Chlór, ktorý môže obsadzovať pozíciu orto aj para, a teda produkty: o-chlórbenzén alebo p-chlórbenzén.
Líria Alves
Vyštudoval chémiu
Brazílsky školský tím
Pozrieť viac!
Uhľovodíkové vetvy
Organická chémia - Chémia - Brazílska škola
Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-substituicao-hidrocarbonetos.htm