第8章 卤代烃的最新应用

本章问题太多

第八章 卤代烃

本章知识要点

1. 掌握卤代烃的化学性质及亲核取代反应历程；

2. 掌握卤代烃的制法；

3. 掌握影响亲核取代反应的因素。

【背景问题】

天然有机卤化物存在于土壤与海水中及空气中。一百多年前，待克赛尔（Drecgsel ）从珊瑚中分离出第一个有机卤化物3,5一二碘酪氨酸。目前，人们已在自然界中确认了2000多种卤化天然产物。众多的海藻能够产生挥发性卤代烃（V olatile halohydrocarbon ，VHC ），能够合成出氯甲烷、溴甲烷、溴仿和碘甲烷等有机卤化物。由于氯甲烷相对长的约1.5年的残存时间,使它能达到同温层，并占全部氯化物的含量20 %。这些相对稳定的天然VHC 可扩散至对流层中甚至到同温层中，引起臭氧层的消耗，并决定臭氧层的厚度。

（1）1973年，美国化学家马里奥·莫利纳（Mario-Molina ）首次提出氟里昂对臭氧层有影响，其主要破坏机制是什么？目前的替代措施是什么？

（2）聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物，基本结构为

CF 2-CF 2

n ，英文缩写为PTFE ，商品名为“特

氟隆”（Teflon)，被美誉为“塑料之王”。通过资料查阅，你能简要说说聚四氟乙烯的主要用途吗？ （3）有机物中引入氟原子或含氟基团，氟原子强烈的电负性会增强氟与碳的亲和作用，从而明显地改变了含氟有机化合物的电效应和模拟效应(Mimicefect)，影响了化合物内部结构的酸碱性。通过查阅资料，简要了解受含氟生理活性物质影响的抗菌剂、除草剂或抗癌药。

8.1 卤代烃的分类、命名及同分异构现象

8.1.1卤代烃的分类

一般，根据组成卤代烃的烃基结构及卤原子的不同，有多种分类。

根据卤代烃分子中卤元素的种类，可分为氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃。由于氟代烃的性质、制备比较特殊，一般意义上的卤代烃，主要指氯代烃、溴代烃、碘代烃。

根据卤代烃分子中卤原子的数目，可分为一卤代烃、二卤代烃或多卤代烃。

根据卤代烃分子中与卤原子直接相连的碳原子级数的不同，又分为一级卤代烃、二级卤代烃、三级卤代烃，表示为R －CH 2X ，一级卤代烃（伯卤代烃）；R 2CHX ，二级卤代烃（仲卤代烃）；R 3C －X ，三级卤代烃（叔卤代烃）。

2012年，南极上空臭氧层空洞变小。

H 2C

CH 2H 3C

HC CH 3

Cl

H 3C

(H 3C)C

CH 3

Cl

H 3C Cl

伯卤代烃 1º 仲卤代烃 2º 叔卤代烃3º

根据卤代烃分子中烃基的类型，还可分为脂肪族卤代烃和芳香族卤代烃（也称卤代芳烃）。其中，脂肪族卤代烃又可分为饱和卤代烃或不饱和卤代烃，

饱和脂肪族卤代烃

HC CH 3

H 3C (H 3C)2C C 2H 5

Cl

Br

不饱和脂肪族卤代烃，

HC

CH 2H 2C

CHBr

H 2C

H 2C

CH

CH

CHBr

8.1.2 命名

1. 卤代烃的习惯命名法

习惯命名法 通常按与卤原子相连的烃基名称命名，称作卤代某烃或某基卤，主要用于烃基与卤原子相连的简单一元卤代烃。如

(CH 3)2CHBr (CH 3)3CCH 2Cl CH 2Cl

Br

异丙基溴 新戊基氯 环戊基溴 苄基氯

Isopropyl bromide neopentyl chioride cycloly bromide benzyl chioride 多卤代烃可用俗名，或特殊的命名。如:

CHCl 3 CHI 3 CCl 4 CH 2BrCH 2Br

氯仿 碘仿 四氯化碳 1,2-二溴乙烷（或对称二溴乙烷） chloroform iodoformum perchlormethane 1,2-dibromethane 烷烃分子中所有的氢都被氟取代了的化合物叫全氟代烷。如:

CF 3CF 2CF 3 CF 2= CF 2 全氟丙烷 四氟乙烯

perfluoropropane tetrafluoroethylene

2. 卤代烃的系统命名法

对于结构较复杂的卤烃，则以系统命名法命名。可将卤原子作为烃的取代基，以烃为母体，按烃的名称命名。如:

CH 2–CH=CH –Br CH 2= CH –CH 2–CH=CH –CH 2–Cl 2CH 2Cl

CH 3

1-溴-1-丙烯 6-氯-1,4-己二烯 3-苯基-1-氯丁烷 1- bromo -1-propenylhexane 6-chloro -1,4- dihexene 3- benzeneyl -1-chlorobutlyane

CH 3CH 2CH 2CHCH 2CH 3

CH 2Cl

Br

Cl

CH 2=CHCHCH 2Cl

CH 3

3-氯甲基已烷 1-氯-4-溴苯 3-甲基-4-氯-1-丁烯 3-chloromethylhexane 1- bromo -4-chlorobenzene 4-chloro-3- methyl-1-butene 需要注意的是，当多个卤原子做取代基时，其位次及列出次序仍遵循最低系列原则和次序优先规则。英文命名时应以卤元素氟（fluoro ）、氯（chloro ）、溴（bromo ）、碘（iodo ）的词头字母顺序表示。如：

HC

CH 2Cl H 3C

CH CH 2

Br I

4-氯-1-溴-2-碘戊烷 (反)-1-溴-3-氯环戊烷（将图中的

短线取掉，一般认为是甲基）

1-bromo- 4 - chloro -2- iodopentane trans-1-bromo-3-chlorocycopentane

8.1.3 同分异构现象

卤代烃因烃基结构及卤原子在碳链上位置的不同而产生同分异构现象。

2-氯己烷 2-甲基-3氯戊烷 2,4-二甲基-2-氯丁烷 对不饱和卤代烃，还有顺反异构，比饱和烃的异构体数目更多。