4卤化 [恢复]-课件(PPT·精·选)
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《卤化反应 》课件
卤化反应
目 录
• 卤化反应概述 • 卤化反应机理 • 卤化反应的条件与影响因素 • 卤化反应的工业应用 • 卤化反应的安全与环保 • 卤化反应的前沿进展与展望
01
卤化反应概述
定义与分类
定义
卤化反应是指将其他元素或基团替换 为卤素（氟、氯、溴、碘）的反应。
分类
根据卤化反应中卤素的不同，可以分 为氟化、氯化、溴化和碘化等。
详细描述
亲核取代卤化反应中，亲核试剂（如醇、胺等）进攻卤代烃的碳原子，卤素原子被取代基取代。这个反应过程中 ，亲核试剂首先与卤代烃形成络合物，然后发生取代反应，生成新的碳-碳键和卤化物。
消除反应卤化
总结词
不饱和烃在加热条件下发生消除反应，同时生成碳-卤键。
详细描述
消除反应卤化中，不饱和烃在加热条件下发生消除反应，同 时生成碳-卤键。这个过程中，不饱和烃首先形成不稳定的消 除中间体，然后发生消除反应，生成新的碳-卤键和烯烃。
氟代烃的合成工艺难度较大， 且氟气具有剧毒和强腐蚀性， 因此研究和应用相对较少。
05
卤化反应的安全与环 保
卤化反应的危险性
卤化反应通常涉及高温、高压和有毒有害物质，操作不当可能导致火灾、爆炸等安 全事故。
卤化反应过程中产生的废气、废水和废渣等废弃物，如未经妥善处理，可能对环境 造成严重污染。
卤化反应过程中使用的原料和催化剂等物质，如对人体有害，可能对操作人员的健 康造成危害。
高选择性卤化反应的研究
研究高选择性卤化反应，以实现特定位置或特定结构的卤化，提高产物的纯度和 收率。
开发高选择性卤化反应的机理和动力学模型，为优化反应条件和提高产物选择性 提供理论支持。
卤化反应在绿色化学领域的应用
探索卤化反应在绿色合成中的实际应用，如药物合成、材料 制备和生物活性分子合成等。
目 录
• 卤化反应概述 • 卤化反应机理 • 卤化反应的条件与影响因素 • 卤化反应的工业应用 • 卤化反应的安全与环保 • 卤化反应的前沿进展与展望
01
卤化反应概述
定义与分类
定义
卤化反应是指将其他元素或基团替换 为卤素（氟、氯、溴、碘）的反应。
分类
根据卤化反应中卤素的不同，可以分 为氟化、氯化、溴化和碘化等。
详细描述
亲核取代卤化反应中，亲核试剂（如醇、胺等）进攻卤代烃的碳原子，卤素原子被取代基取代。这个反应过程中 ，亲核试剂首先与卤代烃形成络合物，然后发生取代反应，生成新的碳-碳键和卤化物。
消除反应卤化
总结词
不饱和烃在加热条件下发生消除反应，同时生成碳-卤键。
详细描述
消除反应卤化中，不饱和烃在加热条件下发生消除反应，同 时生成碳-卤键。这个过程中，不饱和烃首先形成不稳定的消 除中间体，然后发生消除反应，生成新的碳-卤键和烯烃。
氟代烃的合成工艺难度较大， 且氟气具有剧毒和强腐蚀性， 因此研究和应用相对较少。
05
卤化反应的安全与环 保
卤化反应的危险性
卤化反应通常涉及高温、高压和有毒有害物质，操作不当可能导致火灾、爆炸等安 全事故。
卤化反应过程中产生的废气、废水和废渣等废弃物，如未经妥善处理，可能对环境 造成严重污染。
卤化反应过程中使用的原料和催化剂等物质，如对人体有害，可能对操作人员的健 康造成危害。
高选择性卤化反应的研究
研究高选择性卤化反应，以实现特定位置或特定结构的卤化，提高产物的纯度和 收率。
开发高选择性卤化反应的机理和动力学模型，为优化反应条件和提高产物选择性 提供理论支持。
卤化反应在绿色化学领域的应用
探索卤化反应在绿色合成中的实际应用，如药物合成、材料 制备和生物活性分子合成等。
《药物合成反应》第一章卤化反应课件
特点
亲核卤化反应是一种常见的有机合成方法，具有操作简便、产物纯度高、产率 较高等优点。
常见的亲核卤化试剂
氯化氢（HCl）、溴 化氢（HBr）、碘化 氢（HI）等氢卤酸。
氯化亚砜（SOCl₂） 、溴化钠（NaBr） 、碘化钾（KI）等卤 化物。
氯气（Cl₂）、溴（ Br₂）、碘（I₂）等卤 素单质。
03
亲电卤化反应
定义与特点
总结词
亲电卤化反应是指卤素与带有部分正电荷的碳原子相 连的反应，其特点是卤素取代碳上的氢原子或取代基 。
详细描述
亲电卤化反应是一种常见的有机合成反应，其特点是 卤素（如氯、溴、碘）与有机分子中的碳原子相连， 形成新的碳-卤键。这种反应通常发生在带有部分正电 荷的碳原子上，因此被称为亲电卤化反应。在反应过 程中，卤素原子取代了碳上的氢原子或取代基，生成 新的有机化合物。亲电卤化反应是一种重要的有机合 成手段，在药物合成和其他化学领域中广泛应用。
卤化反应在药物合成中的应用
1 2
引入卤素官能团
在药物合成中，卤化反应常用于引入卤素官能团 ，如氟代、氯代等，以改变药物的理化性质和药 效。
增加药物稳定性
卤化反应可以增加药物的稳定性，如将烯醇式结 构转化为卤代烃，提高药物的化学稳定性。
3
调节药物的代谢和排泄
通过卤化反应可以调节药物的代谢和排泄，如将 羟基或氨基等代谢敏感基团替换为卤素，降低药 物的代谢速度和排泄速度。
实例
以苯酚的溴化为例，苯酚与溴在光照条件下发生自由基溴化反应，生成2-溴苯酚。在这个反应中，溴原子取代了 苯酚中的羟基氢原子，形成了一个新的碳-溴键，同时生成了一个苯氧自由基。
05
卤化反应的选择性与控制
选择性卤化反应的条件与影响因素
亲核卤化反应是一种常见的有机合成方法，具有操作简便、产物纯度高、产率 较高等优点。
常见的亲核卤化试剂
氯化氢（HCl）、溴 化氢（HBr）、碘化 氢（HI）等氢卤酸。
氯化亚砜（SOCl₂） 、溴化钠（NaBr） 、碘化钾（KI）等卤 化物。
氯气（Cl₂）、溴（ Br₂）、碘（I₂）等卤 素单质。
03
亲电卤化反应
定义与特点
总结词
亲电卤化反应是指卤素与带有部分正电荷的碳原子相 连的反应，其特点是卤素取代碳上的氢原子或取代基 。
详细描述
亲电卤化反应是一种常见的有机合成反应，其特点是 卤素（如氯、溴、碘）与有机分子中的碳原子相连， 形成新的碳-卤键。这种反应通常发生在带有部分正电 荷的碳原子上，因此被称为亲电卤化反应。在反应过 程中，卤素原子取代了碳上的氢原子或取代基，生成 新的有机化合物。亲电卤化反应是一种重要的有机合 成手段，在药物合成和其他化学领域中广泛应用。
卤化反应在药物合成中的应用
1 2
引入卤素官能团
在药物合成中，卤化反应常用于引入卤素官能团 ，如氟代、氯代等，以改变药物的理化性质和药 效。
增加药物稳定性
卤化反应可以增加药物的稳定性，如将烯醇式结 构转化为卤代烃，提高药物的化学稳定性。
3
调节药物的代谢和排泄
通过卤化反应可以调节药物的代谢和排泄，如将 羟基或氨基等代谢敏感基团替换为卤素，降低药 物的代谢速度和排泄速度。
实例
以苯酚的溴化为例，苯酚与溴在光照条件下发生自由基溴化反应，生成2-溴苯酚。在这个反应中，溴原子取代了 苯酚中的羟基氢原子，形成了一个新的碳-溴键，同时生成了一个苯氧自由基。
05
卤化反应的选择性与控制
选择性卤化反应的条件与影响因素
第四课 卤化反应.ppt
响因素 8 用于羧酸羟基的卤置换反应的卤化剂的种类、特点及使用条
件
10
第一节 不饱和烃的卤加成反应
11
概述
• 加卤素
CC
X2
• 卤内酯化
CC XX
X2=Cl2, Br2
• 加卤化氢
CH3CH=CH2
CC
HX
CC
HX
无过氧化物 CH3CHBrCH3
过氧化物 CH3CH2CH2Br
HX=HCl, HBr, HI
O O
C C C + X2 或
NX O O
CCC +X 或 N
X
30
O
125℃,2h
140～160℃ 6～10h
若苄位有卤素等 吸电子取代基， 自由基的稳定性 降低，使卤取代 不容易发生，除 非提高卤素浓度、 反应稳定或改用 活性更高的 卤 化剂。
反之呢？
31
对于开链烯烃，烯键ɑ－位亚甲基一般比ɑ －位甲基容易卤代。
σ-络 合 物
H
X
X+-X-
X -H+
H
σ-络 合 物
E + H+
卤化剂：X2、N-卤代酰胺、HOX、t-BuOCl、Cl2O以及XX’等。
37
二、芳烃卤代反应（亲电取代）
例
CH3
+
Cl2/Fe 2mol
CH3
CH3
Cl +
CH3
Cl
Cl
Br2/Fe
Cl
CH3
CH3
Br
+
Br
38
常用lewis酸做催化剂：
OH
O CH2OCCH3
CO OH
件
10
第一节 不饱和烃的卤加成反应
11
概述
• 加卤素
CC
X2
• 卤内酯化
CC XX
X2=Cl2, Br2
• 加卤化氢
CH3CH=CH2
CC
HX
CC
HX
无过氧化物 CH3CHBrCH3
过氧化物 CH3CH2CH2Br
HX=HCl, HBr, HI
O O
C C C + X2 或
NX O O
CCC +X 或 N
X
30
O
125℃,2h
140～160℃ 6～10h
若苄位有卤素等 吸电子取代基， 自由基的稳定性 降低，使卤取代 不容易发生，除 非提高卤素浓度、 反应稳定或改用 活性更高的 卤 化剂。
反之呢？
31
对于开链烯烃，烯键ɑ－位亚甲基一般比ɑ －位甲基容易卤代。
σ-络 合 物
H
X
X+-X-
X -H+
H
σ-络 合 物
E + H+
卤化剂：X2、N-卤代酰胺、HOX、t-BuOCl、Cl2O以及XX’等。
37
二、芳烃卤代反应（亲电取代）
例
CH3
+
Cl2/Fe 2mol
CH3
CH3
Cl +
CH3
Cl
Cl
Br2/Fe
Cl
CH3
CH3
Br
+
Br
38
常用lewis酸做催化剂：
OH
O CH2OCCH3
CO OH
卤化反应PPT
6.1 羧羟基的卤置换反应 6.1.1 羧酸和卤化磷、卤化亚砜的反应 6.1.1.1 反应机理：SNi机理
1.1.2 应用特点 ① 羧酸的活性 脂肪羧酸 > 芳香羧酸 芳香羧酸：给电子取代基 >无取代 > 吸电子取代基 ② 卤化剂的活性
五氯化磷 > 三氯(溴)化磷 > 氧氯化磷 氯化亚砜是可广泛用于各种羧酸的酰氯的制备
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③ 羰基位上取代基的电性效应对反应影响 酸催化的-卤取代反应 羰基位上有推电子取代基，有利于烯醇的稳定化，卤取代反 应容易；羰基位上有吸电子取代基，卤取代反应不易发生。 碱催化的-卤取代反应 与酸催化的情况相反，吸电子基有利于-H脱去, 卤取代反 应容易发生。
4.2.2 烯醇硅烷醚的卤化反应
烯醇硅烷醚-碳原子的亲核性比相应的烯醇酯为强，卤化 反应常比烯醇酯容易。
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第五节 醇、酚和醚的卤置换反应
5.1. 醇的卤置换反应 5.1.1 醇和卤化氢或氢卤酸的反应 1.1.1 反应机理： 亲核取代 SN1 (racemization)：叔醇、苄醇 SN2 (inversion of configuration)：其他醇 SNi (retention of configuration) 1.1.2 影响因素： ① 可逆性平衡反应 ② 醇结构和不同卤化氢的影响 醇的活性：苄醇、烯丙醇、叔醇 > 仲醇 > 伯醇 卤化氢的活性：HI > HBr > HCl > HF
1.1.2 应用特点 ① 羧酸的活性 脂肪羧酸 > 芳香羧酸 芳香羧酸：给电子取代基 >无取代 > 吸电子取代基 ② 卤化剂的活性
五氯化磷 > 三氯(溴)化磷 > 氧氯化磷 氯化亚砜是可广泛用于各种羧酸的酰氯的制备
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③ 羰基位上取代基的电性效应对反应影响 酸催化的-卤取代反应 羰基位上有推电子取代基，有利于烯醇的稳定化，卤取代反 应容易；羰基位上有吸电子取代基，卤取代反应不易发生。 碱催化的-卤取代反应 与酸催化的情况相反，吸电子基有利于-H脱去, 卤取代反 应容易发生。
4.2.2 烯醇硅烷醚的卤化反应
烯醇硅烷醚-碳原子的亲核性比相应的烯醇酯为强，卤化 反应常比烯醇酯容易。
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第五节 醇、酚和醚的卤置换反应
5.1. 醇的卤置换反应 5.1.1 醇和卤化氢或氢卤酸的反应 1.1.1 反应机理： 亲核取代 SN1 (racemization)：叔醇、苄醇 SN2 (inversion of configuration)：其他醇 SNi (retention of configuration) 1.1.2 影响因素： ① 可逆性平衡反应 ② 醇结构和不同卤化氢的影响 醇的活性：苄醇、烯丙醇、叔醇 > 仲醇 > 伯醇 卤化氢的活性：HI > HBr > HCl > HF
第四章-卤化反应讲解课件
·
(3)电子转移法
33
n 链的传递
RH + X · → R ·+
R ·+ X2 → RX + X · 或 RH + X · → RX + H ·
H ·+ X2 → HX + X ·
n 链的终止
器壁或填料
2X ·
X2
R ·+ X · → RX
X ·+ O2 → O2X · X→· O2 + X2
R ·+ O2 → RO2 · →X · RX + O2
n 氯化深度
19
n 混合作用
在连续反应时，由于反应器型式选择不当、传质不 均匀，使反应生成的产物未能及时离开，又返回反应区 域促进连串反应的进行，这种现象叫做反混作用。
图 氯苯的生产工艺
20
n 氯化温度
表 苯氯化反应温度与k2/k1的关系
T， ℃
18
25
k2/ k1
0.107
0.118
30 0.123
C-C,C-H,H-H ：330~418.6KJ/mol(500~650℃) Cl-Cl,Br-Br,I-I,O-O,N-N,C-N=N-C:<250KJ/mol(50~100 ℃)
60~100C 32
(2)光离解法
E=hν=h
Cl2 ，Br2 ，I2
400~
500nm hν
Cl ·，Br ·，I
7
转化为其它化合物
亲核置换
δ+
n －X(－Cl)
－NH2 ,－OH,－F,－OR,－OAr
8
4.1.3 卤化试剂
n 卤素单质： Cl2 ,Br2 ,I2 n 卤化氢＋氧化剂：
卤化反应药物合成反应课件
卤化反应的历程与机理
历程
卤化反应通常包括三个步骤：亲核试剂或亲电试剂接近底物、形成碳卤键、离 去基团离去。
机理
根据不同的卤化反应类型，其机理也有所不同。例如，亲核卤化反应通常是通 过SN2（双分子亲核取代）机理进行的，而亲电卤化反应则通常是通过SE2（单 分子亲电取代）机理进行的。
02 卤化反应在药物合成中的 应用
过渡金属催化的卤化
研究过渡金属催化剂在卤化反应中的作用机制和应用 范围。
新型卤化剂的开发
探索新型、高效的卤化剂，以替代传统卤化剂，降低 环境影响。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
杂环化合物的卤化
杂环化合物的卤化是指将杂环化合物中的氢原子被卤素取代的反应。在药物合成 中，杂环化合物的卤化常用于制备杂环族卤代烃，作为合成其他复杂化合物的中 间体。
杂环化合物的卤化通常采用强酸或强氧化剂作为催化剂，例如硫酸、硝酸等。在 卤化反应中，杂环化合物可以与卤素发生亲电取代反应，生成杂环族卤代烃。
03 卤化反应的工业应用
卤化反应的工业化过程
原料准备
选择合适的原料，确保 原料的纯度和供应稳定
性。
反应条件控制
调节温度、压力、浓度 等反应条件，确保反应
顺利进行。
产物分离与纯化
采用蒸馏、萃取、结晶 等方法对产物进行分离 和纯化，得到高纯度的
卤化物。
废物处理与环保
对产生的废物进行妥善 处理，确保符合环保要
卤化反应的未来发展方向
开发高效催化剂
通过研究新的催化体系， 提高卤化反应的活性和选 择性。
绿色化学方向
探索环境友好的反应条件 和替代品，降低卤化反应 的环境影响。
计算机辅助设计
第4章 卤化-1
苯环上有吸电子取代基，反应较难进行，需要加入催化剂； 苯环上有供电子取代基，反应容易进行，可以不用催化剂。
4.2.2 催化剂与反应历程
芳环上的氯化反应属于亲电取代反应，同时也是连串反应。
C6H6 ＋ Cl2 C6H5Cl ＋ Cl2
k1 k2
C6H5Cl ＋ HCl C6H4Cl2 ＋ HCl
C6H4Cl2 ＋ Cl2
OH
OH SO2Cl 2 Cl Cl
氯 化
COOC 2H5 COOC 2H5
OH Cl
COOH
酯 基 水 解
190～200℃
脱 羧
以2,6-二氯苯胺为原料
N2 Cl Cl H2SO4, NaNO2 Cl 重 氮 化
+ -
NH2 Cl
OH Cl 重 氮 基 水 解 Cl
Cl
以环己酮为原料
O Cl 2, 60℃ 以 下 Cl O Cl Cl 回 流 - 2HCl 吡 啶 缚 酸 热 解 Cl HO Cl
磺化
103～104
硝化
105～107
k1/k2
图 苯在间歇氯化时的产物组成变化
每摩尔纯苯所消耗的氯气的量（摩尔）叫做氯化深度。
4.2.3 氯化反应的主要影响因素
1）氯化深度
从上图分析，氯化深度X↑ ，氯苯和二氯苯的比例均是先增加后减 少，多氯苯产率增多 根据目的产物定苯氯比。 目的产物为氯苯，降低氯化深度，提高苯的比例；目的产物为二氯 苯，提高氯化深度，提高氯的比例，或采用高效催化剂。 不同氯化深度产物的用途 氯苯：溶剂、染料、农药中间体。过去，大量用于生产DDT(氯苯乙烷) 杀虫剂，因生态问题已受严格限制。用于生产苯胺、苯酚的工艺已淘 汰。目前主要作溶剂。 二氯苯：有机溶剂、有机载热体、杀虫剂、染料、中间体。（对二氯 苯曾广泛用作杀虫剂、除臭剂，但近年已禁用） 三氯苯：油浴、溶剂(染料、脱油脂)、润滑油添加剂。 四、五、六氯苯都有工业用途。
卤代反应 ppt课件
卤化剂活性： CF3COOBr>>CH3COOBr>CF3COOI>>
CH3COOI>Cl2>BrCl>Br2>ICl>I2>HOX
ppt课件
21
溶剂：
烃类的卤取代07
极性溶剂（常用）：稀醋酸、稀盐酸、氯仿或其他 卤代烃。
非极性溶剂：反应缓慢。四氯化碳
定位规律：
邻对位定位基团：反应快，形成三卤代物
羰酸衍生物的α卤取代反应
ppt课件
25
羰基的卤取代02
醛和酮的α-卤取代反应
酮的α-卤取代反应
• 含α -H的酮，其α -H原子可在一定条件下被卤代。 • 常用卤化剂：卤素、N-卤代酰胺、次卤酸酯、硫酰卤化 物等。 • 常用溶剂：卤代烃、醚和乙酸。
ppt课件
26
羰基的卤取代03
反应机理：卤化剂对烯醇式双键的亲电取代反应。
• 次卤酸酯：常用次卤酸叔丁酯
• N-卤代酰胺：NBA, NCA, NBS, NCS
ppt课件
11
不饱和烃加成08
加成产物符合马氏定位法则，卤素加成在双键的取代 较少的一端。
ppt课件
12
不饱和烃加成09
• NBS在含水的DMSO中与烯烃的反应，得高收率、高立体 选择性的对向加成产物（Dalton Reaction）。
反应温度 视活性而定，提高温度有利于均裂成自由基
ppt课件
18
CH3
Cl2/PCl5/hv 105-110
Cl2/(PhCOO)2/hv 200
CH2Cl
烃类的卤取代04
CCl3
90% 93%
1molNBS
Br 80%
(4)卤化反应
23
4.3.3 生产工艺举例 氯化苄的生产 其生产是在搪瓷釜或玻璃塔式反应器中进行。
25
24
烷烃的取代卤化
氯化石蜡的生产 国内目前生产的氯化石蜡是C10一30(平均链长C25)的固体石 腊烃，用活性白土脱色精制后，在加热熔融状态下通氯气反 应，经吹风脱氯化氢后干燥、压滤得到产品。其用途广泛， 可作聚氯乙烯的增塑剂、橡胶阻燃剂等。
13
12
原料纯度的影响 例如苯的一氯化制氯苯时，应该用低硫石油苯，否则催化 剂易中毒失效，另外噻吩氯化后不利于产品的精制与分离。
原料带入水，生成的氯化氢将溶于水生成盐酸，当苯中水 含量达到0.2％时，苯的氯化反应不能进行，盐酸还将加快设 备的腐蚀和铁环催化剂的消耗，要求原料苯和氯气中水的含 量在万分之四，苯的干燥剂一般采用粗盐或固体烧碱，而氯 气的干燥剂常采用浓硫酸 。 氯气中氢的体积含量要求<4%, >4％易引起火灾； >7％可 引起爆炸。 催化剂的选择 一般用金属卤化物，芳环上有强供电基时可不用催化剂，但 有时要用定位催化剂。 14
18
4.3 脂烃及芳环侧链的取代卤化
4.3.1 反应历程 脂烃及芳环侧链的取代卤化反应，属于游离基反应，又称 自由基反应，这类反应一般分成自由基的产生、反应链的 传递、反应链的终止三个阶段。 自由基的生成 主要有热解法、光解法、电子转移法。 1）热裂解法
20
19
2）光离解法
3）电子转移法 重金属离子具有得失电子的性能，它们常常被用于催 化某些过氧化物的分解。
16
15
苯的直接催化氯化生产工艺流程如图 4- 3
17
16
苯酚的氯化 苯酚的氯化可制取一氯、二氯、三氯等苯酚，它们都是农药、 医药等的重要中间体，不需催化剂就可进行反应。
4.3.3 生产工艺举例 氯化苄的生产 其生产是在搪瓷釜或玻璃塔式反应器中进行。
25
24
烷烃的取代卤化
氯化石蜡的生产 国内目前生产的氯化石蜡是C10一30(平均链长C25)的固体石 腊烃，用活性白土脱色精制后，在加热熔融状态下通氯气反 应，经吹风脱氯化氢后干燥、压滤得到产品。其用途广泛， 可作聚氯乙烯的增塑剂、橡胶阻燃剂等。
13
12
原料纯度的影响 例如苯的一氯化制氯苯时，应该用低硫石油苯，否则催化 剂易中毒失效，另外噻吩氯化后不利于产品的精制与分离。
原料带入水，生成的氯化氢将溶于水生成盐酸，当苯中水 含量达到0.2％时，苯的氯化反应不能进行，盐酸还将加快设 备的腐蚀和铁环催化剂的消耗，要求原料苯和氯气中水的含 量在万分之四，苯的干燥剂一般采用粗盐或固体烧碱，而氯 气的干燥剂常采用浓硫酸 。 氯气中氢的体积含量要求<4%, >4％易引起火灾； >7％可 引起爆炸。 催化剂的选择 一般用金属卤化物，芳环上有强供电基时可不用催化剂，但 有时要用定位催化剂。 14
18
4.3 脂烃及芳环侧链的取代卤化
4.3.1 反应历程 脂烃及芳环侧链的取代卤化反应，属于游离基反应，又称 自由基反应，这类反应一般分成自由基的产生、反应链的 传递、反应链的终止三个阶段。 自由基的生成 主要有热解法、光解法、电子转移法。 1）热裂解法
20
19
2）光离解法
3）电子转移法 重金属离子具有得失电子的性能，它们常常被用于催 化某些过氧化物的分解。
16
15
苯的直接催化氯化生产工艺流程如图 4- 3
17
16
苯酚的氯化 苯酚的氯化可制取一氯、二氯、三氯等苯酚，它们都是农药、 医药等的重要中间体，不需催化剂就可进行反应。
第4章 卤化
卤
化
芳环上的取代卤化反应
6、芳环上的溴化和碘化
历程、催化剂与氯化一样。 特点：与氯相比，溴价格贵，碘更贵，因资源量少。为充分利 用溴或碘，反应过程中通常要加入氧化剂，使生成的卤化氢再 氧化成卤素，得以充分利用。常用的氧化剂有：次氯酸钠、氯 酸钠、双氧水或氯气。如 2HBr + NaOCl Br2 + NaCl + H2O
σ配合物分解：[Ar <HCl ] +
Cat. 复原：H+ ＋ FeCl4－
H+ ＋ ArCl (目的产物)
HCl + FeCl3
Cat. FeCl3的用量为万分之一。FeCl3.H2O的效率最高,该比例时 的反应速度常数最大。
卤
化
芳环上的取代卤化反应历程
（2）以硫酸为催化剂的反应历程
H2SO4 H+ ＋ HSO4－
卤
化
芳环上的取代卤化反应
其它氯化实例
（2）甲苯的环上取代氯化：制取邻位和对位氯甲苯。 （3）带有硝基芳环的氯化：硝基使苯环钝化，反应苛刻，需 催化剂。但对硝基苯胺活泼(有活泼氨基)，可不用催化剂。 （4）萘的氯化，比苯容易，三氯化铁为催化剂。 （5）蒽醌的氯化： 直接氯化产物复杂难分离，工业上难以应用。故过去工业上 不采用直接氯化法。如染料中间体1,4,5,8-四氯蒽醌，过去是 采用汞为定位剂，经磺化和置换氯化制取，见P.105.4－46。但 该法污染严重、工序多、收率低。我国研究了直接氯化法 P.106.(4－47)已用于生产，取代了老工艺。
H+ + Cl2
ArH ＋ Cl+
HCl + Cl+
[ Ar <HCl ] + H+ ＋ ArCl
第四章 卤化反应及其工艺
可以由出口处氯化液的比重来控制氯化深度
（4）温度
生成每mol氯苯所放出的热量约为28－20kcal 温度高容易多氯化
苯的氯化温度早期普遍采用35--40℃，从而使生产 能力受到冷却效率的限制
把反应温度提高到苯的沸点，利用苯的汽化热来移除 反应热，即沸腾氯化法
减少了返混现象，二氯苯的生成量并末显著增多
氯化温度在83－84℃，二氯苯的含量为0.5－0.7％， 在79－80℃则为0.1－0.2％
氯化器中的反应温度与压力大小有关，而压力的高低 则取决于HCl吸收系统的阻力大小
（5）操作方式
（6）介质
当原料和产物都是液态时，如苯、甲苯和硝基苯的 环上取代氯化，一般不使用溶剂
(1)水 如果被氯化物和氯化产物都是固体，且氯化 反应较容易进行 对硝基苯胺的氯化
CH3 NO 2
C2l FeC 3 l
CH3
Cl
NO 2
C2l hv
CH3
Cl
Cl
此置换反应为自由基反应机理，机理表示如 下：
2，置换磺酸盐
O S3 O H
O C l
Na3ClO HCl
O
O
3，置换重氮盐（Sandmeyer）
Na 2 /H NX O C u +
+ A2 rNH r 2 ArN X 2
生产吨位远小于氯苯，多采用间歇法
改变催化剂可改变邻、对位异构体的比例
催化剂对甲苯氯化产物组成的影响5，甲苯的
环上氯化
邻氯甲苯和对氯甲苯的沸点相近，不易用精馏法制得
纯净的邻氯甲苯或对氯甲苯
过去常常采用甲苯胺为原料经重氮化再与氯化亚铜进行氯化 利用分子筛分离邻氯甲苯和对氯甲苯
邻氯甲苯用于制邻氯苯甲醛或邻氯苯甲酸；对氯甲苯用于制 对氯苯甲醛、对氯三氯甲基苯或对氯苯甲酸等
（4）温度
生成每mol氯苯所放出的热量约为28－20kcal 温度高容易多氯化
苯的氯化温度早期普遍采用35--40℃，从而使生产 能力受到冷却效率的限制
把反应温度提高到苯的沸点，利用苯的汽化热来移除 反应热，即沸腾氯化法
减少了返混现象，二氯苯的生成量并末显著增多
氯化温度在83－84℃，二氯苯的含量为0.5－0.7％， 在79－80℃则为0.1－0.2％
氯化器中的反应温度与压力大小有关，而压力的高低 则取决于HCl吸收系统的阻力大小
（5）操作方式
（6）介质
当原料和产物都是液态时，如苯、甲苯和硝基苯的 环上取代氯化，一般不使用溶剂
(1)水 如果被氯化物和氯化产物都是固体，且氯化 反应较容易进行 对硝基苯胺的氯化
CH3 NO 2
C2l FeC 3 l
CH3
Cl
NO 2
C2l hv
CH3
Cl
Cl
此置换反应为自由基反应机理，机理表示如 下：
2，置换磺酸盐
O S3 O H
O C l
Na3ClO HCl
O
O
3，置换重氮盐（Sandmeyer）
Na 2 /H NX O C u +
+ A2 rNH r 2 ArN X 2
生产吨位远小于氯苯，多采用间歇法
改变催化剂可改变邻、对位异构体的比例
催化剂对甲苯氯化产物组成的影响5，甲苯的
环上氯化
邻氯甲苯和对氯甲苯的沸点相近，不易用精馏法制得
纯净的邻氯甲苯或对氯甲苯
过去常常采用甲苯胺为原料经重氮化再与氯化亚铜进行氯化 利用分子筛分离邻氯甲苯和对氯甲苯
邻氯甲苯用于制邻氯苯甲醛或邻氯苯甲酸；对氯甲苯用于制 对氯苯甲醛、对氯三氯甲基苯或对氯苯甲酸等
药物合成反应第一章卤化反应-PPT课件
反应机理
在亲电取代卤化反应中，卤 素离子首先与芳香环上的电 子云密度较高的区域结合， 形成正碳离子中间体。随后 ，正碳离子中间体发生重排 和消除质子，最终形成卤代 芳香烃。
影响因素
亲电取代卤化的反应速度和 选择性受多种因素的影响， 包括底物结构、反应条件（ 如温度、催化剂、溶剂等） 、卤素原子的性质等。
药物合成反应第一章卤化反应ppt课件
目录
• 卤化反应简介 • 亲电取代卤化 • 亲核取代卤化 • 自由基卤化 • 其他卤化方式
01
卤化反应简介
卤化反应的定义
卤化反应
在有机化学中，卤化反应通常指 的是将氢原子替换为卤素（如氟 、氯、溴、碘）的反应。
卤化反应的分类
根据卤素和氢原子的取代位置， 卤化反应可以分为芳香族取代、 脂肪族取代和乙烯基取代等类型 。
非芳香族化合物的亲电取代卤化
01
非芳香族化合物的亲电取代卤化
对于非芳香族化合物，亲电取代卤化反应通常发生在具有电子富集基团
的碳-氢键上。这些基团可以是醇、醚、硫醇等。
02 03
反应机理
在非芳香族化合物的亲电取代卤化反应中，卤素离子首先与具有电子富 集基团的碳-氢键结合，形成正碳离子中间体。随后，正碳离子中间体 发生重排和消除质子，最终形成卤代烃。
HI>HBr>HCl。
溶剂和酸碱度
选择合适的溶剂和调整酸碱度 可以促进或抑制亲核取代卤化
的反应。
温度和压力
温度和压力也是影响亲核取代 卤化反应的重要因素。
04
自由基卤化
芳香族化合物的自由基卤化
总结词
芳香族化合物的自由基卤化是卤化反应的一种重要类型，主 要通过卤素与芳香族化合物发生自由基取代反应来实现。
卤化反应PPT课件
用N-卤代酰胺作为卤化剂。
例6：
I2/K IO 3
C H 3-C H = C H 2
C H 3-C H -C H 2I
O H
93%
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43
例7：
I2/AcOAg/Et2O
H
OAc I H
80%
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44
③ 双键上具有吸电子基的烯烃的自由基卤加成反应
C lC H = C C l26C 0~ l2 7 /0 h o v CC l2C H -C C l3 -HCl
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13
第一节 卤化反应机理 第二节 不饱和烃的卤加成反应 第三节 烃类的卤取代反应 第四节 羰基化合物的卤取代反应 第五节 醇、酚和醚的卤置换反应 第六节 羧酸的卤置换反应 第七节 其他官能团化合物的卤置换反应
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14
•不饱和烃的卤加成反应 •卤取代反应 •卤置换反应 •卤化反应中的重排
3,5-pyridinedicarboxylic acid dimethylester
吡啶
羧酸 精选ppt课件最新
二 甲 酯7
O
NO2
COOCH3
O
N CH3
硝苯地平代谢产物
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8
H汉a奇ntzsch吡啶合成(1882)
两个分子的-羰基羧酸酯和 一分子的醛及一分子的氨缩合， 得到二氢吡啶衍生物，用亚硝酸 氧化得到吡啶衍生物，这个反应 称为Hantzsch吡啶合成。
④ 卤加成的重排反应 （见例4）
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34
例3： 1 Me C16H30
2
10 9 8
Br2/AcOH
3
卤化反应技术.ppt
一、卤素与烯烃加成
I2/AcOAg/Et2O
H
OAc I H
CH3-CH=CH2 I2/KIO3 CH3-CH-CH2I 93% H2SO4/H2O OH
H3C C
H
H AcOH/Cl2 C
CH3 LiCl
Cl
Cl
H3C C
H
H3C
C
+
C
H C
H
CH3
H
CH3
Cl
OAc
二、卤化氢与烯烃加成
1．反应原理——亲电加成 （1）反应历程 质子对双键进行亲电进攻，形成一个
缺点：①反应中大量的HCl和SO2气体逸出污染环境；②氯化亚 砜易水解，需在无水条件下反应
ROH SOCl2
RCl HCl SO2
一、醇羟基的置换卤化
（2）应用 ①含有碱性官能团化合物反应。
CH2CH2OH CH3 N
SOCl2/PhH
CH2CH2Cl
CH3 N
HCl
(11)
CH2CH2OH
CH2CH2Cl
gasHBr
PhCH2CH CH2 AcOH/0OC
CH3CH(CH2)2CH3 Cl
PhCH2CH CH3 Br
二、卤化氢与烯烃加成
（2）应用 操作时，于低温下通入干燥的氯化氢，反 应结束后除去多余的氯化氢即得产品。
MeO
CH
CH
HCl/PhH
CH3 <10OC
MeO
CH CH2 CH3 Cl
（3）用薄层分析或色谱分析确定反应终点，减压蒸馏回收溶
剂，加石油醚重结晶得产品。
对硝基苄基溴生产流程
对硝基甲苯 苯
液溴 卤化