Ταξινόμηση αλκυλαλογονιδίου

Τα στοιχεία που εμπίπτουν στην ομάδα 17 του περιοδικού πίνακα είναι αλογόνα όπως F, Cl, Br, I. Ένα αλογονίδιο σχηματίζεται όταν μια χημική ένωση περιλαμβάνει αλογόνα ως ένα από τα άτομά της. Τα αλογονίδια είναι απαραίτητα στη ζωή του ανθρώπου και απαντώνται φυσικά ως οξέα ή άλατα και βρίσκονται σε ορυκτά, φυτά και ζώα. Το πιο κοινό αλάτι αλογονιδίου που χρησιμοποιείται στην καθημερινή μας ζωή είναι το χλωριούχο νάτριο (NaCl). Τα αλκυλαλογονίδια ή αλογονοαλκάνια είναι ενώσεις άνθρακα που έχουν ένα αλογόνο ως λειτουργική ομάδα. Η ταξινόμηση του αλκυλαλογονιδίου περιλαμβάνει πρωτοταγή, δευτεροταγή και τριτοταγή αλκυλαλογονίδια.

Τι είναι τα αλκυλαλογονίδια;

Τα αλκυλαλογονίδια είναι ενώσεις που σχηματίζονται όταν ένα άτομο υδρογόνου σε έναν υδρογονάνθρακα αντικαθίσταται από ένα αλογόνο (F, Cl, Br, I) σε οποιαδήποτε από τις θέσεις του δεσμού ανάλογα με την ταξινόμηση του αλκυλαλογονιδίου. Οι δεσμοί που υπάρχουν στον υδρογονάνθρακα μπορεί να είναι απλοί, διπλοί ή τριπλοί. Ένας γενικός τύπος για την περιγραφή των αλκυλαλογονιδίων μπορεί να οριστεί ως CnH2n+1X, όπου Χ είναι το αλογόνο. Η ορολογία για τον ορισμό ενός αλκυλαλογονιδίου είναι αρκετά απλή, όπου γράφουμε το όνομα της ομάδας αλκυλίου, ακολουθούμενο από το όνομα του παρόντων αλογόνου που τελειώνει με -ide. Για παράδειγμα, μια αλυσίδα υδρογονάνθρακα που περιέχει τρεις άνθρακες και φθόριο ως λειτουργική ομάδα θα ονομάζεται προπυλφθορίδιο εάν η ομάδα φθορίου είναι συνδεδεμένη με άνθρακα-1. Ένα άλλο αποδεκτό όνομα είναι 1-φθοροπροπάνιο.

Ταξινόμηση αλκυλαλογονιδίου

Η ταξινόμηση των αλκυλαλογονιδίων είναι σημαντική για να κατανοήσουμε πώς σχηματίζονται. Υπάρχουν τρεις κατηγορίες στις οποίες τα αλκυλαλογονίδια μπορούν να ταξινομηθούν κυρίως. Αυτά είναι

1. Πρωτογενές αλκυλαλογονίδιο – Αυτά συμβαίνουν όταν το άτομο αλογόνου που περιέχει άνθρακα συνδέεται με μία μόνο ομάδα αλκυλίου στο πλάι του. Για παράδειγμα, 1-βρωμοαιθάνιο και 1-χλωροπροπάνιο. Ωστόσο, δεν έχει σημασία πόσο πολύπλοκη αλυσίδα άνθρακα υπάρχει στην ένωση.
2. Δευτερογενές αλκυλαλογονίδιο – Αυτός ο τύπος αλκυλίου εμφανίζεται όταν το άτομο αλογόνου που περιέχει άνθρακα συνδέεται με δύο ομάδες αλκυλίου στις πλευρές του. Για παράδειγμα, 2-βρωμοβουτάνιο και 2-χλωροπροπάνιο. Εδώ, είναι προφανές ότι το αλογόνο συνδέεται με το δεύτερο άτομο άνθρακα στην αλυσίδα άνθρακα.
3. Τριτοταγές αλκυλαλογονίδιο – Αυτός ο τύπος αλκυλίου εμφανίζεται όταν το άτομο αλογόνου που περιέχει άνθρακα συνδέεται με τρεις ομάδες αλκυλίου στις πλευρές του. Για παράδειγμα, το τριτοταγές-βουτυλο-ιωδίδιο είναι ένα τριτοταγές αλκυλαλογονίδιο. Εδώ, το άτομο αλογόνου συνδέεται με άνθρακα που περιβάλλεται από αλκυλομάδες σε τρεις πλευρές.

Φυσικές ιδιότητες

1. Αυτοί οι υδρογονάνθρακες έχουν πολλές σημαντικές φυσικές ιδιότητες, όπως είναι άοσμοι και άχρωμοι.
2. Τα αλκυλαλογονίδια είναι γνωστό ότι είναι υδρόφοβα.
3. Τα αλκυλαλογονίδια έχουν υψηλότερα σημεία τήξης και βρασμού σε σύγκριση με αλκάνια που έχουν τον ίδιο αριθμό ατόμων άνθρακα. Εφόσον το άτομο αλογόνου προσθέτει ηλεκτραρνητικότητα στον υδρογονάνθρακα, τα παρόντα δίπολα πολώνονται λόγω του φαινομένου της διασποράς του Λονδίνου. Λόγω αυτής της πόλωσης, οι διαμοριακές δυνάμεις αυξάνονται στις ενώσεις που προκαλούν τις μοναδικές ιδιότητες των αλκυλαλογονιδίων.
4. Οι ιδιότητες των αλκυλαλογονιδίων τροποποιούνται επίσης σύμφωνα με την ταξινόμηση των αλκυλαλογονιδίων. Μερικά από τα αλκυλαλογονίδια χρησιμοποιούνται επίσης σε πυροσβεστήρες καθώς είναι εύφλεκτα σε σύγκριση με τα ανάλογα αλκάνια τους.
5. Η διαλυτότητα τέτοιων ενώσεων είναι υψηλή λόγω της υπάρχουσας πόλωσης και είναι ελαφρώς διαλυτές στο νερό. Καθώς η μάζα του αλογόνου αυξάνεται στην ομάδα, η πυκνότητα του RI>RBr>RCl>RF υποδηλώνει ότι τα αλκυλιωδίδια είναι βαρύτερα από άλλα αλκυλαλογονίδια.

Χρήσεις αλκυλαλογονιδίου

Οι χρήσεις βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στην ταξινόμηση του αλκυλαλογονιδίου. Οι διάφορες χρήσεις των αλκυλαλογονιδίων κυμαίνονται από βιομηχανικές έως φαρμακευτικές εφαρμογές και περιγράφονται παρακάτω.

1. Τα αλκυλαλογονίδια χρησιμοποιούνται κυρίως ως διαλύτες για ενώσεις που είναι μη πολικές.
2. Το πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC), το πολυτετραφθοραιθυλένιο (τεφλόν) ή οι χλωροφθοράνθρακες (CFC) είναι ευρέως γνωστά ως αλκυλαλογονίδια σε βιομηχανικές εφαρμογές όπως ψυγεία, κλιματιστικά, προωθητικά, πυροσβεστήρες κ.λπ. 
3. Το χλώριο είναι ένα αλογόνο που έχει αντιβιοτικές ιδιότητες και επομένως είναι χρήσιμο για τη θεραπεία του τυφοειδούς πυρετού.
4. Τα αλκυλαλογονίδια που περιέχουν ομάδα φθορίου χρησιμοποιούνται ως υποκατάστατο του αίματος σε πολλές χειρουργικές επεμβάσεις και επομένως έχουν τεράστιες δυνατότητες στα φαρμακευτικά προϊόντα.
5. Αλκυλαλογονίδια που περιέχουν φθόριο και χλώριο χρησιμοποιούνται για την παρασκευή επικάλυψης τεφλόν, η οποία είναι χρήσιμη για σκεύη, αυτοκίνητα κ.λπ. 

Συμπέρασμα

Τα αλκυλαλογονίδια είναι ενώσεις άνθρακα που περιέχουν ένα ή περισσότερα άτομα αλογόνου και ταξινομούνται με βάση πρωτοταγείς, δευτεροταγείς και τριτοταγείς ενώσεις. Διατηρούν ποικίλες χρήσεις και εφαρμογές λόγω του μοναδικού συνόλου ιδιοτήτων τους, όπως υψηλό σημείο τήξης και βρασμού, πόλωση, υδρόφοβη φύση, άχρωμο και άοσμο.