卤代烃的分类和命名

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《有机化学》第四章 卤代烃

《有机化学》第四章 卤代烃

9 第一节 卤代烃的分类和命名
第四章
二、 卤代烃的命名


(一)习惯命名法
对于不饱和卤代烃,其命名方法是:选择含有卤素原子和不饱和键的最长碳链作为主链,
主链编号时使不饱和键的位次最小。顺反异构体用Z/E或顺/反标明其构型。例如:
— —
CH3—
CH2CH3
CC
Cl —
CH3
反-3-甲基-2-氯-2-戊烯
例如:
CH3CH2CHCH2Cl

2-苯基-1-氯丁烷
11
过 渡 页
1 卤代烃的分类和命名
2 卤代烃的性质
3 重要的卤代烃
12 第二节 卤代烃的性质
一、 卤代烃的物理性质
第四章
接下页
室温时,氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯和溴甲烷为气体,其余卤代烃为液体 或固体。卤代烃难溶于水,而易溶于有机溶剂。一些卤代烃,如CH2Cl2、 CHCl3等本身就是有机溶剂。除一氯代烃的相对密度小于1外,溴代烷、碘 代烷以及多氯代烷的相对密度均大于1。
构造式
熔点(℃)
沸点(℃)
CH3Cl CH3Br CH3I
CH2Cl2
-97 -93 -66
-96
-24 4 42
40
三氯甲烷
CHCl3
-64
62
四氯化碳
CCl4
-23
77
氯乙烷
C2H5Cl
-139
12
溴乙烷
C2H5Br
-119
38
磺乙烷
C2H5I
-111
72
1-氯丙烷
CH3CH2CH2Cl
-123
卤代烃可分为饱和卤代烃(又称卤代烷)、不饱和卤代烃和芳香族卤代烃。例如:

有机化学卤代烃

有机化学卤代烃

RCH2-NHR/
仲胺
说明: (卤代烃反应的一般规律)
1.卤代烃
① ( 离去基团的影响 )
反应活性: R—I > R—Br > R—C l > R—F ② (烃基的结构) 反应活性:烯丙基型>一般型>乙烯型
2. 亲核试剂的影响
试剂的碱性强,亲核性强,反应活性大; 试剂的可极化性大,亲核性强,反应活性大。
CH3
过渡态Ⅱ
碳正离子重排(rearrangement)的实验事实:
CH3
H2O
OH
CH3-C- CH2Br
CH3-C- CH2CH3+HBr
CH3
CH3
甲基迁移
CH3 CH3-C- CH2Br
CH3
CH3-CCH- C3 H+2 CH3
+ CH3-C- CH2 CH3
CH3
说明: (SN1特点)
2.不同结构的卤代烃与AgNO3 反应的速度有明显差 异。可以鉴别活性不同的卤代烃。
CH2-Cl
CH2=CH-CH2-Cl CH3
CH3 C Cl CH3
R-CH=CH-(CH2)2-Cl
CH3-Cl CH3 CH-Cl
CH3 Cl
CH2=CH-Cl
AgNO3 / 乙醇 AgCl↓(立即)
室温
AgNO3 / 乙醇


② 被烷氧基alkoxy group取代
R—X + R/O Na
R-O-R/ + Na X
混醚
③ 被氰基取代

R-X + NaCN △ R-CN + Na X

H2O R-COOH

第八章-卤代烃解读

第八章-卤代烃解读

还原试剂:
LiAlH4、NaBH4 、Zn/HCl、HI、催化氢解、 Na + NH3等
氢化铝锂遇水会分解,反应要在无水条件下进行。
LiAlH4 + 4H2O LiOH + Al(OH)3 + 4H2 硼氢化钠:比较温和的还原试剂(不还原酯,羧基,氰基)在水和 醇中不会分解
R X
NaBH4
R
H
R-X一般为1°RX,(仲、叔卤代烷与醇钠反应时,主要发生消 除反应生成烯烃) 醚:对称和不对称 3.与氰化钠反应
R X + NaCN R CN + NaX 反应后分子中增加了一个碳原子,是有机合成中增长碳链的 方法之一。
C2H5OH
CN可进一步转化为–COOH,-CONH2等基团。
4.与氨及胺的反应
P236
CH3(CH2)6CH2X
Cl CH CH3
LiAlH4 THF
LiAlD 4 THF
CH3(CH2)6CH3 + AlH3 + LiX
D CH CH3
反应历程:
提供负氢
反应活性:
烷基相同时活性为RI > RBr > RCl,氟代烷不反应。 烷基不同时,伯卤代烷 > 仲卤代烷 > 叔卤代烷。
RCH
CH2+ NaOH
C2H5OH
X H 消除反应的活性: 3°RX > 2°RX 方向:
CH3CHCHCH2
H Br H
CH3
Δ
>
RCH
CH2 + NaX + H2O
1°RX
CH2CH3
CH3CH2CH CH2
KOH C2H5OH

第五章 卤代烃

第五章 卤代烃

攻的机率相等,因此产物外消旋化。但是,在多数
SN1反应中,构型转化产物的比例往往大于构型保持 产物的比例,即生成的取代产物部分外消旋化。
例如:(R)-(-)-2-溴辛烷在含水的乙醇中 进行水解反应
H CH3
C
Br + H2O C2H5OH HO
H
H
CH3
CH3
C
+
C
OH
CH3(CH2)5
CH3(CH2)5 CH3(CH2)5
消除反应的取向
伯卤代烃的消除反应只有一种方式, 而仲、叔卤代烷可能有多种方式。
例如:
CH3—CH2—C| H—CH3
KOH 乙醇
Br
2-溴丁烷
CH3CH—CHCH3 + CH3CH2CH—CH2
2-丁烯
1-丁烯
(81%)
(19%)
C| H3 CH3CH2—C| —CH3
KOH 乙醇
Br
2-甲基-2-溴丁烷
例如:Grignard试剂与二氧化碳加成可以 得到比原来卤代烃多一个碳原子的羧酸:
RMgX + CO2 低温 RCOOMgX H2O/H+ RCOOH + Mg(OH)X
第四节 不同类型卤代烯烃的活泼性
烃基中含有双键的卤代烃发生亲核取代反 应的活泼性取决于卤素与双键的相对位置。
✓根据卤素与双键的相对位置分为以下三类:
1、决定反应速度的步骤为单分子反应; 2、反应是分步进行的; 3、有活泼中间体碳正离子生成 ; 4、取代产物部分外消旋化 。
(2)双分子亲核取代反应(SN2)
H2O
CH3Br + NaOH
CH3OH + NaBr

卤代烃

卤代烃
R-CH-CH2 + NaOH H X
KOH- 醇 R-CH=CH-CH=CH-R + 2NaX + 2H2O

R-CH=CH2 + NaX + H2O
R-CH-CH-CH-CH-R H X X H Hβ X + 2NaOH X Hβ '
乙醇
+ 2NaX + 2H2O
1)消除反应的活性: 3°RX > 2°RX > 1°RX 2) 2°、3°RX脱卤化氢时,遵守扎依采夫(Sayzeff)规则 ——即主要产物是生成双键碳上连接烃基最多的烯烃。例如:
3- 氯 -4- 溴己烷 3- 溴 -4- 氯己烷 ×
卤代烯烃命名时,以烯烃为母体,以双键位次最小编号。
CH2= CH-CH-CH -Cl 2 CH 3 Cl CH 3 4 - 甲基 -5- 氯环己烯 3- 甲基 -4- 氯 -1-丁烯 2- 甲基 -1- 氯 -3- 丁烯 ×
卤代芳烃命名时,以芳烃为母体。侧链卤代芳烃命名时,卤 原子和芳环都作为取代基。 三、同分异构现象 卤代烃的同分异构体数目比相应的烷烃的异构体要多, 例如,一卤代烃除了碳干异构外,还有卤原子的位置异构。
-
CH3
CH3
+ Br
因其水解反应速度仅与反应物卤代烷的浓度有关,而与亲核试剂的 浓度无关,所以称为单分子亲核取代反应(SN1反应)。
1.反应机理
两步反应(SN1反应是分两步完成的)。 第一步:
CH3 CH 3 C Br CH 3

δ δ CH3 C …… Br
CH 2 CH 3
CH3
CH 3 C CH 3
CH3CH2CH2CHCH3 Br

卤代烃的分类、命名及同分异构;卤代烷烃的化学性质;卤代烯烃和

卤代烃的分类、命名及同分异构;卤代烷烃的化学性质;卤代烯烃和

CH3Cl 6.47×10-30
CH2Cl2 5.34×10-30
CHCl3 3.44×10-30
CCl4 0
16
可极化性:在外电场的影响下,分子中的电荷分布 产生的变化。 影响可极化性的因素: 原子核对电子控制弱,可极化性大; 孤电子对比成键电子对可极化性大; 弱键比强键可极化性大; 离域键比定域键可极化性大。 卤代烷的可极化性:RI > RBr > RCl > RF。 可极化性大的分子易发生化学反应。
CH3CHCHCH3 Br CH3
2-甲基-3-溴丁烷 2-bromo-3-methylbutane
CH3CHCH2CH2Cl CH3
3-甲基-1-氯丁烷 1-chloro-3-methylbutane
6
卤代环烷烃:
H CH3
H Br
H
Br
CH3 H
反-1-甲基-2-溴环丙烷
顺-1-甲基-2-溴环丙烷
cis-1-bromo-2-methylcyclopropane trans-1-bromo-2-methylcyclopropane
H H Br CH3
顺-1-甲基-2-溴环己烷 (1R,2S)-1-甲基-2-溴环己烷
(1S,2R)-1-bromo-2-methylcyclohexane
7
卤代烯烃:
CH2
CHCHCH2Cl CH3
3-甲基-4-氯-1-丁烯 4-chloro-3-methylbut-1-ene
卤代芳烃:
Cl CH3
邻氯甲苯
2-chlorotoluene 1-chloro-2-methylbenzene
CH CH3
CH2Cl
2-苯基-1-氯丙烷

第九章卤代烃

第九章卤代烃
C
一级卤代烷
3、按卤素连接的碳原子分类 、
C
三级卤代烷
C X
CH
CH2
X
X 二级卤代烷
二、 卤代烷的命名
1、普通命名法 、 烷基名+ 烷基名+卤素名
Br
CH3CH2CHCH3 Br
(CH3)3CCl
叔丁基氯 2、系统命名法 、
Br CH3CHCHCH3 CH3
环己基溴
仲丁基溴
卤素原子作为取代基,母体为烷。 卤素原子作为取代基,母体为烷。
Cl CH3
4-甲基 氯环己烯 甲基-5-氯环己烯 甲基
CH3
3-甲基 氯-1-丁烯 甲基-4-氯 丁烯 甲基
CH3
CH2CH2CHCH2Cl
Cl
4-氯甲苯 氯甲苯
2-甲基 苯基 氯丁烷 甲基-4-苯基 甲基 苯基-1-氯丁烷
三、 卤代烷的同分异构
卤代烃除了碳干异构外, 卤代烃除了碳干异构外,还有卤原子的位置异构
(一)卤代烃亲核反应
1、卤代烃的水解 、 2、与醇钠作用 、 3、与氰化钠作用 、 4、与氨作用 、 5、与硝酸银作用 、 6、卤离子交换反应 、
1、卤代烃的水解 、 卤代烃在H2O或H2O/OH-中进行反应得醇。 卤代烃在 或 / 中进行反应得醇。
RX + H2O
ROH + HX
(1)反应活性:RI>RBr>RCl>RF(难) 反应活性:RI>RBr>RCl>RF(难 (2)加碱的原因:①亲核性:OH->H O; )加碱的原因: 亲核性: 2 ; 可中和反应生成的HX。 ②OH-可中和反应生成的 。
CH3CH2X
饱和卤代烃
CH2=CHCH2X CH2=CHX
不饱和卤代烃

第八章卤代烃

第八章卤代烃

第八章卤代烃学习要点:1、卤代烃结构、分类和命名2、卤代烷的主要化学反应如亲核取代反应、消除反应、与金属的反应和还原反应等。

以及亲核取代反应、消除反应等的历程。

3、卤代烃与一些活泼碱金属或碱土金属反应,生成有机金属化合物。

第一节卤代烃的结构、分类和命名卤代烃是指烃分子中的一个或多个氢原子被卤原子取代后生成的化合物,一卤代烃的通式为R-X,R表示烃基,X表示卤原子(F、Cl、Br、I),又称卤基,是卤代烃的官能团。

一、卤代烃的分类与命名卤代烃可以按烃基结构、卤原子的数目和卤原子所连接的碳原子的种类进行分类。

根据烃基结构的不同,卤代烃分为脂肪族卤代烃和芳香族卤代烃二种,脂肪族卤代烃又分为饱和卤代烃和不饱和卤代烃。

例如:RH2C X饱和卤代烃X CHXRHC不饱和卤代烃X卤代芳烃根据卤原子的数目分类,可分为一卤代烃、二卤代烃和多卤代烃。

根据卤原子所连接的碳原子种类可分为伯(1°)、仲(2°)和叔(3°)卤代烃。

例如:RCH2-XCHR'XR"C XR'"R"R'伯卤代烃仲卤代烃叔卤代烃其中的R’、R‖和R’’’可以相同或不同。

二、卤代烃的命名(一)普通命名法对于烃基结构比较简单的卤代烃,常采用习惯命名法命名,例如:1、把卤原子当作取代基,称为卤代某烃,“代”字有时可省略。

CH3IBr Cl碘(代)甲烷 (iodomethane) 溴代环戊烷 (bromocyclopentane) 氯(代)苯( chlorobenzene) 2、把烃基当作取代基,称为某烃基卤化合物CH 2=CHCH 2-BrCH 2ClBr烯丙基溴(allyl bromide) 苄基氯 (benzyl chloride) 环丙基溴 (cyclopropyl bromide) 3、一些多卤代烃有各自的译音加中文习惯的俗名,如: CHCl 3 CHBr 3 CHI 3 氯仿(chloroform) 溴仿( bromoform) 碘仿 (iodoform) 含氟含氯的烷烃在商业和技术文献上称为氟里昂,例如:FCCl 3 氟里昂-11 (简称F11) ClF 2C-CF 2Cl 氟里昂-114(简称F114)(二)系统命名法对于烃基结构比较复杂的卤代烃,一般采用系统命名法,即将卤代烃看作是烃的衍生物,卤原子当作取代基。

卤代烃的分类与命名

卤代烃的分类与命名
制冷剂有哪些?如何应用?
知识储备
一、卤代烃的分类
根据卤代烃分子中 烃基的结构不同
饱和卤代烃 CH3CH2Br
不饱和卤代烃 CH2=CHCH2Br
卤代芳烃
X
CH2X
根据分子中所含卤 原子的数目不同
一卤代烃 二卤代烃
CH3CH2Br CH2Cl2
伯卤代烃 CH3CH2CH2Br
根据与卤原子直接相连
CH3
例如:
CH2
CHCHCH2Cl CH3
CH2 CHCH2Br
3-甲基-4-氯-1-丁烯
3-溴丙烯
命名卤代芳烃时,如卤原子连在芳环上,以芳烃为母体,
卤原子作为取代基。例如:
Cl
H3C Cl
Br
CH3
溴苯
3-氯甲苯
Cl
2, 4-二氯甲苯
(间氯甲苯)
如果卤原子连在苯环的侧链上,命名时则以烷烃为母体,
卤原子和苯环作为取代基。例如:
CHCH2Cl CH3
2-苯基-1-氯丙烷
卤代烃的分类与命名
烃分子中的一个或几个氢原子被卤原子取
代后的产物称为卤代烃。
【案例】卤代烃与制冷剂
目前空调制冷剂主要是采用R12、R22,而生产制冷剂的厂家也很多。山 东中氟化工科技有限公司为中美合资企业,是专业从事氟聚合物、氟材料、氟 精细化学品的研发、生产和经营的高新技术企业。公司地处山东省章丘市刁镇 化工工业园, 目前拥有两个厂区,分别为占地 157亩的章丘刁镇工业园生产基 地以及位于济南市占地60亩的氟致冷剂生产工厂。目前公司的主要产品及规模 包括12000吨/年的二氟一氯甲烷(F-22)、3000吨/年的四氟乙烯单体 (TFE)、2500吨/年的四氟丙醇(TFP)、2000吨/年五氟乙烷(HFC-125)、 500吨/年八氟戊醇(OFP)等,产品70%出口到国际市场。

第八章 卤代烃

第八章 卤代烃

1、卤代烃的分类§8 -1 卤代烃的分类、异构现象和命名R X CHXR CH XCH 3XCHX 3 CX 4CH 2X 2 卤代烷(饱和卤代烃) 卤代烯烃(不饱和卤代烃)卤代芳烃(芳香族卤代烃)一卤代甲烷 二卤代甲烷 三卤代甲烷 四卤代甲烷X =F 、Cl 、Br 、I第8 章卤代烃南通大学张湛赋RCHR'XRCH 2XRC R'R'X(一级卤代甲烷) (二级卤代甲烷) (三级卤代甲烷)伯卤代烷 仲卤代烷 叔卤代烷2、卤代烷的同分异构现象CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2Br CH 3CH 2CH 2CHCH 3CH 3CH 2CHCH 2CH 3BrBr CH 3CH 2CHCH 2BrCH 3CH 3CHCHCH 3Br CH 3CH 3CHCH 2CH 2BrCH 3CH 3CCH 2CH 3CH 3CCH 2BrCH 3CH 3BrCH 33、卤代烃的命名CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2Br CH 3CH 2CH 2CHCH 3BrCH 3CH 2CHCH 2CH 3BrCH 3CH 2CHCH 2BrCH 31-溴戊烷2-溴戊烷3-溴戊烷2-甲基-溴丁烷1-CH 3CHCHCH 3BrCH 3CH 3CHCH 2CH 2BrCH 3CH 3CH 2CCH 3BrCH 3CH 3CCH 2BrCH 3CH 33-甲基-1-溴丁烷2-甲基-2-溴丁烷3-甲基-2-溴丁烷2,2-二甲基-1-溴丙烷CH 2C CHCH 3CH 3ClCHCH CH 2CH 2ClCHCH 3CH 3CHCH 2CH 2Cl CH 3CH 2ClCH 32-甲基-3-氯-1-丁烯4-甲基-6-氯-2-己烯3-苯基-1-氯丁烷对甲苯氯甲烷§8 -2 卤代烷的物理性质在常温常压下,氯甲烷、溴甲烷和氯乙烷是气体,其它常见的低级卤代烷都是液体,高级的是固体。

卤代烃的分类异构和命名

卤代烃的分类异构和命名



卤 代
(1) CH2=CHCH2CH2Br (2) CH3CH2CH=CHBr


4-溴-1-丁 烯
1-溴-1-丁 烯
卤代烃的分类、异构和命名

第 七
2、系统命名法 2.3 卤代芳烃的命名(卤原子直接连在苯环上)

Cl
CH3
CH3


(1)
(2)
Cl
(3)
Br


Br
氯氯苯苯
22--氯氯甲甲苯苯



CH3
代 烃

(1) CH3CH2CH2Br Cl
(2) CH3- C- Cl CH3
1-氯 - 2-溴丙烷
2-甲 基 - 2-氯丙烷


2、系统命名法

章 ➢(1)选主链
卤 ➢(2)编号
代 烃
➢(3)写名称

卤代烃的分类、异构和命名
2.2 不饱和卤代烃的命名
①√
C1 H2=C2 C3H2C4 HC5HC6 H2C7 H3 CH3 Cl CH3
22,,44--二二溴溴甲甲苯苯
以芳烃为母体,卤原子作为取代基,遵循芳烃衍生物的命名规则。


2、系统命名法

章 ➢(1)选主链
卤 ➢(2)编号
代 烃
➢(3)写名称

卤代烃的分类、异构和命名
2.3 卤代芳烃的命名(卤原子连在苯环的侧链上)
32
1
①X
CHCH2CH2Cl ②√
4CH3
3-苯基 - 1-氯 丁烷
教学重点
➢(3)卤代烃的同分异构

有机化学【卤代烃】

有机化学【卤代烃】
4-异丙基-2-氟-4-氯-3-溴庚烷
俗名或商品名
Cl CHCl 3 CHI 3 CCl 2F2 Cl Cl Cl Cl Cl 六六六
氯仿
碘仿
氟利昂-1,2
2、卤代烯烃
问题: 试指出下列三个卤代烯烃中氯原子与 双键的相对位置: CH2=CH Cl CH2=CH CH2 Cl CH2=CH CH2 CH2 Cl
(1)卤代烯烃的分类
A.乙烯型卤代烃----卤原子与双键碳原子相连。
CH2=CHCl
B.烯丙基型卤代烃----卤原子与双键相隔一个饱和碳 原子。
CH2=CH-CH2Cl
C.隔离型卤代烯烃----卤原子与双键相隔两个或多个 饱和碳原子。
R-CH=CH(CH2)nX
(2)卤代烯烃的命名
卤代烯烃通常用系统命名法命名。命名 时以烯烃为母体,并以最小位次表示双键的 位置。例如: Br CH3 | | CH2=CH-CH2Cl CH3-CH-CH=C-CH3 3-氯丙烯(烯丙基氯) 2-甲基-4-溴-2-戊烯
(2)与金属钠反应 (武兹(Wurtz)反应)
----只适用于1oRX和某些2oRX 2RX + 2Na R-R + 2NaX
问题: 能否用二种RX反应?
Br
2Na
Cl
+ NaCl + NaBr
武兹-费悌希(Wurtz-Fittig)反应:
Br
CH2CH2CH2CH3
+ CH3CH2CH2CH2Br
(1)水解 :
RX NaOH ROH NaX
H 2O
醇 (2)与醇钠作用 :
RX R' ONa ROR 'NaX

7第七章 卤代烃

7第七章 卤代烃

(70%)
+ NaI
制备醚的常用方法——Williamson 合成法 制备醚的常用方法 RX: 伯卤代烷 反应活性: 反应活性:RI > RBr > RCl > RF
(3) 与 氰化钠作用 NaCN, KCN
X CN 腈
NC(CH2)5CN + 2KBr
(4) 与氨作用 X NH2 胺 NH3
C2H5OH (CH3)2CHCH2Cl + 2NH3 △
苄基氯 苄基氯 (benzyl chloride)
2、系统命名法 、
复杂的卤代烃 烃基作为母体 卤原子作为取代基。 母体, 烃基作为母体,卤原子作为取代基。
2-甲基 氯丁烷 甲基-3-氯丁烷 甲基 2-chloro-3-methylbutane
Br CH3
Cl Br F Cl CH3 CH3-CH2-CH2-C-CH-CH-CH3 CH3-CH-CH-CH3 CH(CH3)2
O + O NBr
CCl4, 回流
Br + (80%)
O NH O
CH3 + Br2 Cl
h υ
98%
CH2Br + HBr Cl
二、由不饱和烃制备
CH3CH2C CCH2CH3 + Br2
CH3COOH
CH3CH2 Br
C
C
Br CH2CH3
三、由醇制备
OH + HBr
回流6h
Br + H2O (74%)
R X + AgNO3
反应活性: 反应活性:
C2H5OH
R O NO2 + AgX
硝酸酯
RX: RI > RBr > RCl 3° > 2° > 1° ° ° °

第六章 卤代烃

第六章  卤代烃

聚四氟乙烯 ——耐“王水”
+ +
H )2NH H55)2NH
(C 2H5)3N (C 2H5)3N
C2 H5 Br C2 H5 Br
(C 2 5)4NBr (C 2HH5)4NBr
- -
(5) 与AgNO3反应—— 推测卤代烃的类型
RX + AgNO 3
活性顺序:
乙醇
RONO 2 + AgX
RI > RBr > RCl
。 。 。 3 RX > 2 RX >1 RX ( X 原子相同时 )
X
-
底物
离去基
ROH(醇类) + NaX RCN(腈类) + NaX ROR'(醚类)+ NaX RNH2(胺类)+ HX
R X
NaOR' HNH2
(1) 被羟基取代
RX + NaOH
H2O
ROH + NaX
卤代烃的碱性水解 (2) 被氰基取代
[H] RX + CN

RC H2NH2
乙醇
RC N + X-
过渡态出现了形式上的“五价碳”原子,该“五价碳”可看成为 原子或基团之间的排斥作用最小,有利于过渡态的形成。 sp2 杂化, 三个正常共价键在同一平面, 两个部分共价键在平面的两侧,此时,各个
S N 2 反应机理: Nu Nu NuNu NuNu Nu Nu Nu
C C C C C C
LL L L LL L
叔丁基溴的碱性水解反应如下
C H3 C H3 C Br + O H- C H3 C H3 C O H + Br-
C H3
C H3
其水解的速度与叔丁基溴的浓度成正比,而与 碱(OH-)的浓度无关,在动力学上称为一级反应。 反应速度方程:ν= k[(CH3)3C-Br]

卤 代 烃

卤 代 烃
2. 醇与卤化磷反应生成卤烃,常用试剂的是PX3、PX5。 3. 醇与SOCl2反应可生成氯代烃。
二、卤代烃的制备
(四)卤素交换
卤代烃与无机卤化物之间进行卤原子交换的反应称为芬克尔斯坦(Finkellstein) 卤素交换反应。
三、卤代烃的物理性质
(一)状态
低级:气体 一般:液体 高级:固体
(二)沸点
氯苄 benzyl chroride
一、卤代烃的分类和命名
(二)卤代烃的命名 2、IUPAC命名法
卤代烃的命名以烃为母体,卤原子为取代基,根据所带烃基的不同遵循烃的 命名原则。
2-溴-5-甲基己烷
(E)3-氯-2-甲基己-3-烯
2-bromo-5-methylhexane (E)3-chlro-2-methylhex-3-en
反应速度与(CH3)3C-Br的浓度成正比,与NaOH的浓度无关。
步骤: Ⅰ
能态图:

五、卤代烃的化学性质
(一)亲核取代反应
3、亲核取代反应机制 (1)SN1反应机制
二、卤代烃的制备
(一)烃类卤代
卤素可与烯烃和芳烃发生α-氢取代生成卤代烃。
二、卤代烃的制备
(一)烃类卤代
卤素可与芳烃发生苯环上的亲电取代生成卤代烃。
二、卤代烃的制备
(二)不饱和烃和小环环烃与卤素的加成
烯烃、炔烃、小环环烃可与卤素或卤化氢发生加成反应生成卤代烃。
二、卤代烃的制备
(三)醇的取代
1. 醇与HX反应生成卤代烃。
烃基相同卤素不同,则随卤原子序数的增加,沸点升高。 同系列卤烃,碳链增长,沸点升高。 同分异构体 支链<直链
三、卤代烃的物理性质
(三)溶解度
不溶于水,易溶与有机溶剂。

卤代烃的分类命名及同分异构现象

卤代烃的分类命名及同分异构现象

5
5 含卤有机化合物
5.2 卤代烃的物理性质和结构特征
5.2.3 卤代烃的结构和反应活性 5.2.3.1 饱和卤代烃的结构和反应活性 结构特点: C-X键是强极性键, X表现出强的吸电子诱导效应。 1。卤素的吸电子作用,通过碳链传递,使 -H原子表现出一定的酸性。
X C X H C-
+ H+
随着卤原子的吸电子作用增强,含卤化合物的-H酸性增加。 2。与卤素相连的C原子,在卤素吸电子的诱导效应作用下,带部分正电荷:C—X。亲 核试剂(Nu-或Nu∶)容易进攻与卤原子相连的带部分正电荷的碳原子,将X原子取代下来而 发生亲核取代反应(Nucleophilic Substitution Reaction,简写为SN)。
环烃基
乙烯基 烯丙基 孤立烯基 苄基 芳基
Br
顺-1-甲基-2-氯环已烷
氯乙烯(乙烯基氯) 3-氯-1-丙烯(烯丙基氯) 4-溴-1-丁烯 苯甲基(苄基)氯 1-氯-4-溴苯
CH2=CHCl CH2=CHCH2-Cl CH2=CHCH2CH2Br PhCH2Cl
Cl
1
5 含卤有机化合物
5.2 卤代烃的物理性质和结构特征
例如,1-溴丙烷的质谱图中出现强度相近的m/z 122 (M峰)和m/z 124(M+2峰)两峰。 含有两个或两个以上的氯或溴原子则其质谱图中出现多个相隔两个质量数的M、 M+2、M+4 离子峰。 例如,二氯甲烷的质子谱图中,出现m/z 84(M峰)、m/z 86(M+2峰)及m/z 88(M+4峰)。 氯代烃和溴代烃各有较重的同位素37Cl和81Br,且它的天然丰度也较高(37Cl占 24.47%,81Br占49.46%),氟代烃及碘代烃中氟及碘不存在较重的同位素,故对 M+1及M+2离子峰无贡献 。 这些规律均可用于鉴别氯代烃及所含氯原子个数和溴代烃及所含溴原子个数。
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② 同为1ºRX:空间位阻 ,反应活性
卤代烃的分类和命名
(2)SN1反应机理:
反应: (CH3)3CBr 反应机理:
NaOH H2O
(CH3)3COH
sp3 (Ⅰ) (CH3)3C—Br
2、据卤素所连烃基结构:
饱和卤代烃 ——卤代烷 烯型或芳型卤 (-C=C-X)
不饱和卤代烃 烯丙型或苄型卤 (-C=C-C-X)
孤立型卤 (-C=C-C-X)(n≥2)
3、据卤素所连碳原子种类:
n
伯卤代烃 仲卤代烃
叔卤代烃
(RCH2X) (R2CHX) (R3CX)
4、据分子中所含卤素的数目:
一卤代烃、二卤代卤烃代烃…的分…类和多命名卤代烃等
二、卤代烃的命名 (一)普通命名法
命名原则: 烃基 + 卤素 或 卤素 + 烃
烃基卤 卤代(化)某烃
例: (CH3)2CHCH2I 异丁基碘
Br 环己基溴
或 碘代异丁烷
CH2Cl 苄基氯
或 溴代环己烷 F
CH3 CH2CH3 H R-仲丁基氟
或 氯化苄 或 卤代烃的分类和命名 R-氟代仲丁烷
(二)系统命名法
Cl
CH3 1-甲基-4-氯苯 (p-氯甲苯)
CH3CH2
I CH3
CH3C=CHCH2Cl
2-甲基-6-乙基-1-碘萘 3-苯基-1-氯-2-丁烯
卤代烃的分类和命名
三、卤代烃的化学性质
取代反应 反应类型: 消除反应
饱和卤代烃取代 不饱和卤代烃取代
与活泼金属的反应 (卤代烷) (一)饱和卤代烃的取代反应
1、常见反应类型:
卤代烃的分类和命名
NaOR'(Ar) (醇钠或酚钠)
R-OR'(Ar)
第三章 已讲
NaC CR' (炔钠) (K) NaCN / 醇
R-X
H-N
H(R1) H(R2)
R-C CR' R-CN R-N H(R1)
H(R2)
NaOH / H2O R-OH
醚的形成 炔的形成 腈的形成 胺的形成 醇的形成
反应: RBr + KI
SN2
丙酮
RI + KBr
R- = CH3-
相对速率: 30
CH3CH2-
1
(CH3)2CH-
0.02
(CH3)3C-
~0
R- = CH3CH2- CH3CH2CH2- (CH3)2CHCH2- (CH3)3CCH2-
相对速率: 100
0.82
0.036
0.000012
结论: ① 不同RX: CH3X >1º> 2º> 3º
H
(3)当反应中心为C*时,为何反应过程伴随构型翻转?
C6H13
H 例:
C* Br
C6H13
NaOH H2O
HO
*C
H
CH3
CH3
R-2-溴辛烷 卤代烃的分类和命名 S-2-辛醇
SN2反应特点:
(1) V=k[RX][Nu-],为双分子(二级)反应;
(2) 反应一步完成。即旧键断裂新键形成同时进行;
CH3 CH3CH COOH
CH3CH=CH2
HBr
(CH3)2CHBr
NaCN 醇
(CH3)2CHCN 卤代H烃H2的O+分类和(命C名H3)2CHCOOH
(3)醇的形成: 合成醇
例: (CH3)2CHBr
NaOH H2O
(CH3)2CHOH
(4)胺的形成: 合成胺
例: NH3 CH3Cl CH3NH2 CH3Cl (CH3)2NH
命名原则:烃为母体,卤素为取代基,遵从
相应烃的命名原则。
例: (CH3)2CHCH2I 2-甲基-1-碘丙烷
F
CH3
CH2CH3
H
R-2-氟丁烷
CH3
Cl
C1 H3C2 H2C3 HC4HC5H2C6 HC7 H2C8 H3 Br
3-甲基卤代-烃6的-氯分类-和4命-名溴辛烷
Br Br
2, 3-二溴环己烯
(3)反应中心碳原子经历了sp3 sp2 sp3的变化; 若中心为C*,反应伴随有构型的完全翻转;
(4) RX的反应活性: a. R-相同: RI > RBr > RCl > RF ∵ 键的极化度:C-I>C-Br>C-Cl>C-F
b. -X相同: CH3X >1º> 2º> 3º ∵ 反应中心空卤间代烃位的分阻类和命,名 反应活性 。
R-X + Nu 反应底物 反应试剂
R-Nu + X产物 离去基团
(2) -Nu不同,RXSN反应活性次序不同 例: 醚的形成: CH3X > 1º> 2º> 3º 硝酸酯的形成: 3º> 2º> 1º> CH3X
结论:该反应存在卤代两烃的种分类不和命同名 的取代反应机理
4、反应机理:
水解反应: RX + NaOH
H2O
Δ
动力学事实: 1ºRX
2ºRX
ROH + NaX 3ºRX
CH3Br CH3CH2Br (CH3)2CHBr (CH3)3CBr
V ∝ [OH-]
受[OH-]影响 与[OH-]无关
V=k[RX][OH-] (二级反应)
V=k[RX] (一级反应)
SN2
介于SN1和SN2之间
SN1
结论: 卤代烷亲核取代卤代存烃的在分类S和N命1名和SN2两种反应机理
CH3Cl (CH3)3N CH3Cl (CH3)4N+Cl-
(5)硝酸酯的形成: 卤代烷的鉴别试剂

R-X + AgNO卤3代烃的分类和命名R-ONO2 + AgX
3、反应特点——离子型的亲核取代反应 (SN )(Nucleophilic Substitution)
(1)RXσC-X键异裂,-X被亲核试剂-Nu取代
(补)
AgNO3 / 醇 R-ONO2 硝酸酯的形成
卤代烃的分类和命名
2、反应应用:
(1)醚的形成: 合成醚 (Williamson合成法)
例: ONa + C2H5Cl
OC2H5 + NaCl
(2)腈的形成: 合成增加1个碳原子的羧酸
(K)
R-X NaCN R-CN H2O R-COOH

H+
例: CH3CH=CH2
(1)SN2反应机理:
H
H
OH - +
C sp3 Br
H
(背面进攻)
HH
δHO
C δ+
δBr
sp2
H 过渡态
H H
HO C
sp3 H
卤代烃的分类和命名
解 释:
(1)OH-为何从离去基团Br-的背面进攻反应分子?
(2)为何形成碳五价过渡态?
HH
δ-
δ+
δ-
HO
C
Br
sp2
H
H C6H13
HO C
Br
第六章 卤代ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ (3学时)
本章要点:
掌握卤代烃的分类和命名 掌握卤代烃的化学性质
亲核取代反应 (反应类型、反应机理及反应影响因素)
消除反应 ——反应取向和反应活性 与金属的反应 ——格氏试剂形成与反应
熟悉卤代烃的制备方法
卤代烃的分类和命名
一、卤代烃的分类
1、据卤素种类: RF、RCl、RBr、RI
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