Алканы реагируют с галогенами по радикальным механизмам. Указанная реакция предполагает замещение одного или нескольких атомов водорода алкана галогенами.

Механизм радикального галогенирования

Механизм радикального галогенирования состоит из трех стадий: инициации, распространения и обрыва. При инициировании молекула галогена гомолитически разрывается с образованием радикалов. На стадии размножения происходит замещение атомов водорода алкана галогенами. Когда реагенты исчерпаны, радикалы в середине объединяются друг с другом, образуя стадию обрыва.

Галогенная реакционная способность

Первая стадия распространения определяет скорость реакции. Для фтора эта стадия имеет низкую энергию активации, что делает фтор наиболее реакционноспособным галогеном. В случае йода энергия активации очень велика и реакция не идет. Порядок реакционной способности в радикальных реакциях: $F_2>Cl_2>Br_2>I_2$. Короче говоря, йод не реагирует при радикальном галогенировании, а фтор реагирует бурно.

полигалогенаты

Реакцию галогенирования трудно остановить, так как галогенированный продукт более реакционноспособен, чем исходный алкан. Чтобы избежать этой проблемы, называемой полигалогенированием, используется избыток алкана.

радикальная стабильность

Механизм этих реакций происходит с образованием промежуточного соединения, называемого радикалом, стабильность которого зависит от числа заместителей, окружающих углерод, содержащий неподеленный электрон. Радикалы, образующиеся на этапе распространения, стабилизируются за счет гиперконъюгации. Порядок стабильности радикалов определяется следующим образом: третичный> вторичный> первичный.