При хлорировании бензола на свету образуется гексохлоран. происходит ли тоже самое при бромировании на свету? если нет, то почему?

Реакция бромирования бензола на свету существенно отличается от аналогичной реакции хлорирования. В то время как хлорирование бензола при ультрафиолетовом облучении приводит к образованию гексахлорциклогексана (гексахлорана), бромирование бензола на свету практически не идет с образованием аналогичного продукта — гексабромциклогексана. Ниже подробно разобраны причины такого различия. 1. Термодинамический барьер Основная причина заключается в энергетике процесса. Реакция радикального присоединения галогенов к бензолу является обратимой на промежуточных стадиях.

• Для хлора: Энергия связи $C-Cl$, образующейся при присоединении, достаточно высока, чтобы сделать общую реакцию экзотермичной (идущей с выделением тепла). Это позволяет цепной реакции развиваться до полного насыщения кольца. Для брома: Связь $C-Br$ значительно слабее, чем $C-Cl$. Энергии, выделяющейся при образовании связи углерод-бром, недостаточно для эффективного разрыва ароматической системы бензола. Реакция присоединения брома характеризуется неблагоприятным изменением энергии Гиббса ( $\Delta G>0$), что делает процесс термодинамически невыгодным при обычных условиях.

2. Особенности радикального механизма Реакция на свету протекает по цепному радикальному механизму. Для успешного протекания необходимо, чтобы стадии роста цепи были быстрыми и экзотермичными.

1. Инициирование: $B{r}_{2}h\nu 2B{r}^{\bullet }$ Рост цепи: Атака радикала брома на бензольное кольцо приводит к образованию промежуточного бромциклогексадиенильного радикала.

В случае брома этот промежуточный радикал крайне нестабилен и легко распадается обратно на исходный бром и бензол еще до того, как успеет прореагировать со следующей молекулой галогена. В результате равновесие сильно смещено в сторону исходных веществ. 3. Стерический фактор (Пространственные препятствия) Атом брома имеет значительно больший радиус по сравнению с атомом хлора.

• Хлор: Атомы хлора относительно компактны, что позволяет шести атомам разместиться вокруг углеродного скелета в молекуле гексахлорана.
• Бром: При попытке присоединения шести объемных атомов брома возникают сильные силы отталкивания между ними (стерическое напряжение). Это дополнительно дестабилизирует молекулу гексабромциклогексана, делая её синтез прямым галогенированием практически невозможным.

Сводная таблица сравнения

Итог Прямое бромирование бензола на свету не является методом получения гексабромциклогексана. Вместо присоединения при определенных условиях (высокая температура) может начаться медленное радикальное замещение, но оно не идет селективно и эффективно. Если же добавить катализатор (например, $FeB{r}_3$), механизм сменится с радикального на ионный, и произойдет электрофильное замещение с образованием бромбензола, а не присоединение. Я могу составить для вас подробную схему механизмов радикального присоединения и электрофильного замещения, чтобы наглядно показать разницу в продуктах. Хотите, чтобы я это сделал?