大学有机化学第九章卤代烃PPT优秀课件

C 3
H
2
C
H
C 1
H
3
CH3
CH2=CCH2CH2Cl
CH3
2-甲基-4-氯-1-丁烯
CH3CH=CHCHCH2CH2Cl
C2H5
4-乙基-6-氯-2-己烯
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二. 卤代烃的物理性质
❖ 常温常压下：CH3Cl，C2H5Cl及CH3Br Gas ❖ 其它常见RX Liquid
❖ ＞C15
Solid
❖ RX：分子极性小，不溶于水，易溶于许多有机化
+ CX
卤原子的电负性大于碳，卤原子的诱导吸电子作用 使与卤原子相连的碳原子上带部分正电荷，易受亲核 试剂（Nucleophile，Nu:-）的进攻，卤原子带一对电子 离开，碳原子形成新键，发生取代反应。
由亲核试剂进攻而引起的取代反应称之亲核取代反应。
◆亲核试剂：用Nu：表示，包括带未共用电子对 的分子或负离子。
卤素 交换
R-I
NaI/ 丙酮 (X=Cl, Br)
R-X
R’ONa / R’OH
R-OR’
醇解
NH3 NaCN/ 醇
氨解 R-NH2
R-CN 氰解
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1. 水解： R X + H ·O · H δR + δO - + H ·H ·
(该 反 应 为 什 么 是 可 逆 的 ? )
R X +Na H 2 O O R H O + H Na
n-4C H9Br
+ 乙 回 N醇 流 aC -n水 -N 4C H9CN
+
NaB
n-4C H9C
N NaO2H O
△
/nH -4C H9COOH 3O N ＋ an-4C H9COO
增 加 一 个 碳 原 子
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4. 氨解
RX +N 3H R2 N +H HXR3 + N X O H H - R2 N 酸 碱 反 应
CH2 Br
CH3CH2CHCH3
Br
仲丁基溴（ Sec-butyl bromide ）
苄基溴(溴化苄)
4
俗名：
CHCl3
氯仿
CHI3
碘仿
5
2) IUPAC命名：（卤素只做取代基,烷烃作母体）
6
Br
1 234 567
H
4-甲 基 -2-溴 庚 烷
Ph
4
Br 2
（ S ）-3-甲基-1-苯基-1-溴丁烷
仲 卤 代 烃
一 级 卤 代 烃 （ 1 ° ） 二 级 卤 代 烃 （ 2 ° ）
R 3 C -X
叔 卤 代 烃 三 级 卤 代 烃 （ 3 ° ）
3
1) 卤代烷的普通命名法
“某基卤”或“卤 (化/代)某烃”
CH3CH2CH2CH2Cl 正丁基氯 （n-butyl chloride）
(CH3)2CHCH2F 异丁基氟（isobutyl fluoride）
注意：
采用该法以10 卤代烷效果最好，20卤烷效果较差，
但不能使用30卤烷，因为叔卤烷易发生消除反应 生成烯烃。乙烯型卤代物，卤苯型化合物在该条件下 反应几乎不发生。
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①②
例如：合成 CH3CH－O－CH2CH3
按①：
CH3 CH3CH－Br ＋ NaO－CH2CH3
CH3 20 卤代烃，强碱性条件消除倾向较大
CH3CH=CH2
Cl2 hv
CH2Cl H2O/NaOH 加加
CH2=CHCH2Cl H2Leabharlann Baidu NaOH
CH2OH CH2=CHCH2OH
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2. 醇解:
CH3CH2CH2ONa +
CH3CH2I
CH3CH2CH2OH △
CH3CH2CH2OCH2CH3 + NaI 该法是合成不对称醚的常用方法，称为 Williamson (威 廉逊) 合成法。该法也常用于合成硫醚或芳醚。
第九章
卤代烃 Hydrocarbon
Halides
1
§9.1 卤代烷
一、卤代烷的分类和命名
2
❖ 卤代烯烃 R-CH=CH-X
❖
R-CH=CH-CH2-X
❖
R-CH=CH(CH2)n-X n≥2
❖
卤代芳烃
X
乙烯式 烯丙式 孤立式
乙烯式
CH 2X
烯丙式
R -C H 2 -X
R 2C H -X
伯 卤 代 烃
(为什么?)
水 解 反 应 的 相 对 活 性 ： R I ＞ R B r ＞ R C l ＞ R F ( 烷 基 相 同 ) ★ 碱性水解反应的底物必须是 10 、20 卤代烃
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❖ 注意：
❖ A、反应慢，是可逆反应，为使反应向醇进行，加 入氢氧化钠中和盐酸。
❖ B、3级卤代烃在强碱存在下反应，生成烯烃，因而 只能用弱碱；2级卤代烃在强碱存在下反应，生成 醇的含量不高；乙烯型卤代物，卤苯型化合物在该 条件下反应几乎不发生。
(CH3)CCl + H2O
(CH3)3COH +HCl
CH3
CH3 C Cl + NaOH
CH3
CH3 C CH2 +NaCl +H2O
CH3
CH2 CH2 Cl ,
Cl
x 几乎不反应
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❖ C、由于多数RX由相应的醇制备，因此用此
法制备醇在合成上意义不大。但少数醇可以 用此法。例如:
CH3 Cl2 hv
10
δ+
R
δ－
X+ Nu:-
SN
底物 亲核试剂
RNu + X产物 离去基团(L)
L：Leaving group
Nu:-为负离子或具有未共用电子对的试剂， 如OH-，RO-，NH2-，CN-
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I. 典型的亲核取代反应 R-ONO2 + AgX
R-OH 水解
AgONO2 / 乙醇
NaOH / H2O
按②：
CH3CH－ONa ＋ Br－CH2CH3
CH3
10 卤代烃，主要取代
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3. 氰解(增长一个碳原子的方法）
RX+NaC C (2 H N a 5 O C N N )H RCH N 3O+ R COOH
①可增长碳链, 增加一个碳原子
②可以通过氰基转化为―COOH、 ―CONH2等官能团。 ③NaCN是强碱，不能使用叔(30)卤烷，否则将主要得 到烯烃。乙烯型卤代物，卤苯型化合物在该条件下反 应几乎不发生
因生成的伯胺仍是一个比NH3更强的亲核试剂，它可 以继续
与卤代烷作用，生成仲胺或叔胺的混合物。故反应要 得到伯胺，
必须在大大过量氨的存在下进行(向NH3中滴加RX)。
C 2 H 5 Br 3 _ H + C 2 B H N 5 N r 2 C H _ 2 H H H 5 B ( B 2 r H C 5 ) 2 r N C _ 2 H H 5 H B ( B 2 r H C 5 ) 3 r N C 2 H 5 B (2 r H C 5 ) 4 N ＋ -
合物(做溶剂)。如：氯仿(CHCl3)
❖ 卤代烷：X数增加，可燃性降低。CCl4为灭火剂
❖ 比重：RCl(＜1) ，RBr，RI ( ＞1 )
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三. 卤代烷的化学性质
H
R CH CH 2
与金属的反应
X
消去反应 亲核取代反应
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一．亲核取代反应 (Nucleophilic Substitution Rxn，SN）