Для алканів характерні реакції заміщення та розщеплення. Розщеплення по зв’язку С-С вимагає меншої енергії (350 кДж/моль), ніж по зв’язку С-Н (413,7 кДж/моль). Але хімічні реакції здебільшого протікають по зв’язку С-Н, оскільки ці зв’язки більш доступні для реагентів.
І.Реакції заміщення. Місце входження замісника в молекулу насиченого вуглеводню визначається в першу чергу енергією зв’язку, вірогідністю утворення та відносною стабільністю проміжної частки (вільного радикалу). В ряду первинний радикал < вторинний радикал < третинний радикал відносна стійкість радикалів зростає за рахунок прояву ефекту надсупряження. Енергія зв’язку С-Н зменшується у ряду:
Енергія звязку, кДж/моль
422,9
401,9
393,6
372,6
Сполука
В наслідок перелічених факторів заміщення гідрогену переважно відбувається біля третинного, потім у вторинного і на останок у первинного атому карбону.
1. Галогенування. Реакційна здатність зменшується в ряду F>Cl>Br>I. Реакція з F2 відбувається з вибухом, тому потребує розведення інертним газом, наприклад, аргоном. Реакція з Cl2 та Br2 вже потребує високої температури (3000С) або ініціювання ультро-фіолетовим опроміненням. Реакція з I2 практично не відбувається.
Механізм реакції галогенування:
2. Нітруваннярозведеною нітратною кислотою за Коноваловим