How Alkanes Form Alkyl Halides by Halogenation

Alkanes can react with halogens to form alkyl halides when heat or light is present. This reaction is called radical halogenation. It is a substitution reaction, which means a hydrogen atom on the alkane is replaced by a halogen atom.

Radical chlorination of methane shows the process clearly. The...

烷烃在光照或加热条件下与分子卤素反应，生成卤代烷烃。

此类取代反应被称为自由基卤化反应，其反应过程包括引发、链增长和终止三个步骤。

考虑甲烷氯化生成氯甲烷的反应。

在引发步骤中，氯分子发生均裂，生成两个高活性的氯自由基。

接下来，在第一步链增长过程中，氯自由基从甲烷分子中夺取一个氢原子，生成甲基自由基和氯化氢分子。

在第二步链增长过程中，甲基自由基从氯分子中夺取一个氯原子，生成氯甲烷并重新生成氯自由基。

最后，任意两个自由基的偶联会消耗反应中间体，从而终止反应。

烷烃氯化反应通常会导致多个取代或生成多氯代产物。使用过量的烷烃可确保发生单氯取代反应。

有趣的是，高级烷烃的氯化反...