Использование галогенпроизводных в быту, технике и в синтезе

• Бытовые химикаты. Галогенпроизводные углеводородов содержатся в некоторых чистящих и моющих средствах, используются для обеззараживания помещений и воды^[1].
• Хладагенты (фреоны). Фтор- и хлорпроисводные метана и этана являются хладагентами для холодильных машин, кондиционеров и тепловых насосов. Благодаря высокой теплоте испарения, негорючести и химической инертности они незаменимы в холодильной технике^[2]. Известна разработка безопасных фторалканов, не разрушающих озоновый слой^[3].
• Медицина. Галогенпроизводные широко применяются в медицине. Хлороформ исторически использовался как ингаляционный наркоз. Хлоралгидрат (2,2,2-трихлорэтандиол-1,1) применяется как успокаивающее, снотворное и противосудорожное средство^[2]. Перфторалканы (например, перфтордекалин) используются в производстве кровезаменителей — искусственной крови, способной переносить кислород^[4].
• Огнетушители. Четырёххлористый углерод (тетрахлорметан) входит в состав жидкостных огнетушителей. Его тяжёлые пары нарушают контакт горящих предметов с кислородом воздуха, что приводит к прекращению горения^[5].

Техническое применение основано на химической стойкости, диэлектрических свойствах и способности растворять масла.

• Полимеры специального назначения. Например, винилхлорид, винилиденхлорид, хлоропрен, тетрафторэтилен — мономеры для получения полимерных материалов. Винилхлорид — мономер для получения поливинилхлорида (ПВХ), тетрафторэтилен — мономер для получения тефлона (фторопласта), хлоропрен — мономер для получения синтетического каучука^[6].
• Растворители и обезжириватели. Применяются для обезжиривания металлических поверхностей, химической чистки и в различных химических процессах. Например, четырёххлористый углерод, хлороформ и др. Дихлорметан используется в качестве моющего средства и растворителя для красок, а также для создания давления в аэрозольных баллончиках. Дихлорэтан и тетрахлорметан применяются для обезжиривания металлических поверхностей, химической чистки одежды и экстракции органических веществ из водных растворов.
• Производство красителей (арилгалогениды). Арилгалогениды (галогенпроизводные ароматических углеводородов) служат исходными веществами для синтеза многих органических красителей.
• Антипирены (бромпроизводные углеводородов) и пестициды. Бромпроизводные углеводородов широко применяются в качестве антипиренов — веществ, замедляющих горение. Хлорорганические соединения (например, ДДТ, гексахлоран) используются как инсектициды^[7].
• Фотография. Галогениды серебра (AgCl, AgBr, AgI) обладают светочувствительностью и являются основой фотоплёнок и фотобумаг. Под действием света они разлагаются, образуя скрытое изображение, которое затем проявляется.

В лабораторной и промышленной химии галогенпроизводные — ключевые промежуточные соединения.

• Алкилирование. Взаимодействие галогенпроизводных с металлами с увеличением длины углеродной цепи (реакция Фриделя — Крафтса)^[7]:${\displaystyle {{\ce {R-Hal + R'-Hal + 2Na -> R-R' + 2NaHal}}}}$.
• Реакция Гриньяра. Магнийорганические соединения (реактивы Гриньяра), получаемые из галогенпроизводных, являются важнейшими реагентами для образования связей углерод-углерод в органическом синтезе. Они позволяют получать спирты, кислоты и другие классы соединений.
• Реакции арилирования (реакция Ульмана).
• Реакции нуклеофильного замещения. Благодаря полярности связи C-Hal (особенно C-I и C-Br) атом галогена относительно легко замещается на различные нуклеофильные группы. Замещение галогенов в галогенпроизводных на другие функциональные группы позволяет получать спирты, простые и сложные эфиры, тиолы, амины, нитросоединения и др.
• Синтез простых эфиров. Галогенпроизводные вводят в реакцию с алкоголятами и фенолятами натрия для получения простых эфиров.
• Реакция Вюрца. Используется для увеличения длины углеродной цепи. Iироко используется для получения высших алканов из алкилгалогенидов.

• Арилирование. Используются для синтеза биарильных соединений — важных структурных фрагментов многих природных и биологически активных веществ.

Многие галогенпроизводные представляют собой опасные яды. Хлороформ, четырёххлористый углерод и дихлорэтан обладают наркотическим действием и поражают центральную нервную систему, печень и почки. Хлорфторуглероды наносят ущерб озоновому слою Земли, и их производство во многих странах ограничено международными соглашениями (Монреальский протокол).