4第四章烷烃自由基取代反应

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04烷烃的自由基反应与烯烃的亲电加成反应

反应进程
卤素相对反应活性: F2 > Cl2 > Br2 > I2 （不反应）甲烷与其它卤素的反应：
CH 4 X2
hv or
CH 3 X CHX 3
+ +
CH 2 X 2 + CX 4
+ +
+
HX
CH 4 （过量） + CH 4
+
hv or
X2
hv or
CH 3 X CX 4
+
难
与溴的加成反应：在光照条件下，环状烷烃与溴主要发生卤化反应，但环丙烷在室温条件下、环丁烷在加热条件下可以与溴发生加成反应。五元及以上环烷烃只发生卤化反应。
＋ Br2 rt BrCH2CH2CH2Br
＋
Br2
Br
BrCH2CH2CH2CH2Br
+
Br
日光
+
HBr
与溴化氢的加成反应：环丙烷可以与溴化氢发生加成反应，四元及以上环烷烃不发生该反应。对于取代环丙烷，键的断裂主要发生在取代基最多与取代基最少的碳之间，且溴原子加到取代基最多的碳原子上。
思考：比较下列碳正离子的稳定性
CH3 CH3 HC CH3
1.
A
CH
>
H2 C
CH B
>
H3C
C CH3 C
2.
H3C
C OCH3 CH3 A
H3C
C
NO2
H3C
C
CH3
CH3 B
CH3 C
A
>
C
>
B
实验事实：
H3C C CH2 H3C + HBr Br H3C C CH3 CH3 + H H3C C CH3 CH2Br

有机化学烷烃

7 6
3
5
2
4
3
2
1
C H
C H
C H C H
3
C H C H C H
2 2
C H C H
3
C H C H
3
C H
3
C H 3 2 , 3 , 5 - 三甲基 - 4 - 丙基庚烷
六个碳的主链上有四个取代基
六个碳的主链上有两个取代基
主链选最长；侧链当作基；编号近侧链；基位注在前。（6）若在主链的等距离两端同时遇到取代基且多于两个时，则要比较第二个取代基的位次大小，依次类推（使取代基位次之和最小）。 6 5 4 3 2 1 CH3 CH CH2 CH CH CH3
戊烷C6H14有3个构造异构体
• 戊烷可看成是正丁烷和异丁烷上的一个 H被甲基-CH3 取代的产物。
随着碳原子数的增加，异构体的数目增加很快
• • • • • •
己烷C6H14有5个构造异构体, 庚烷C7H16有9个构造异构体, 辛烷C8H18有18个构造异构体. C10H22有75个构造异构体. C13H28有802个构造异构体, C25H52有3679个构造异构体…
对简单烷基可以用普通命名法：烷变基
CH3
甲基 Methyl (Me)
CH3CH2
乙基 Ethyl (Et)
CH3CH2CH2
（正）丙基 Propyl (Pr)
CH3CHCH3
异丙基
Isopropyl (i-Pr)
CH3 CH3
CH3CH2CH2CH2— CH3CHCH2CH3 CH3CHCH2— CH3-C— CH3
3、系统命名原则 1）选主链（母体）和取代基
•选择主链 ——把构造式中连续的最长碳链作为母体

邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)章节题库-烷烃自由基取代反应(圣才出品)

第4章烷烃自由基取代反应一、选择题1．下列自由基中最稳定的是（）。

【答案】B【解析】p-π共轭使自由基稳定。

2．下列1，2，3-三氯环己烷的三个异构体中，最稳定的异构体是（）？【答案】（c）3．下列化合物按沸点由高到低排列（不要查表）（）。

a．3，3-二甲基戊烷b．正庚烷c．2-甲基庚烷d．2-甲基己烷A．d＞a＞b＞cB．b＞c＞d＞aC．c＞b＞d＞aD．a＞d＞c＞b【答案】C4．反应的反应类型属于（）。

A．碳正离子重排B．亲核加成C．亲电加成D．自由基反应【答案】D5．分子式为的三元环化合物，其可能的异构体总数为（）？A．6个B．5个C．4个D．3个【答案】B二、填空题1．两环烷烃的分子式均为，燃烧热较大的是。

【答案】（a）2．比较环丁烷、环己烷、环庚烷分子中1mol的燃烧值大小。

【答案】环丁烷＞环庚烷＞环己烷3．写出烷烃中熔点与沸点最接近的一个异构体。

【答案】4．排列自由基稳定顺序（由高到低）。

A．B．C．D．【答案】A>B>C>D三、简答题1．以环己烷、乙炔为原料（其他试剂任选）合成答：2．某化合物A的分子式为，A在其同分异构体中熔点和沸点差距最小，A的一溴代物只有一种B，B进行反应都很慢，但在Ag＋的作用下，可以生成烯烃C。

试写出A、B、C的构造式。

答：3．用普通命名法与系统命名法给下列化合物和烷基命名。

答：（1）异丁基；2-甲基丙基（2）二级丁基；1-甲基丙基（3）3-甲基-4-乙基辛烷（4）2-甲基-4-叔丁基庚烷；2-甲基-4-（1，1-二甲基乙基）庚烷4．利用17中得到的烷烃中伯、仲、叔氢在氯化时的活性比，求氯化时得到的各种一氯化产物的相对含量。

答：不同一氯化产物的相对含量与它们相应的原子数和活性比有关。

原子数之比为伯氢：仲氢＝6:4＝3:2其活性比为伯氢:仲氢＝1:4所以1-氯丁烷的相对含量为2-氯丁烷的相对含量为5．如何用试管测试快速地鉴别下列化合物，写出反应结果：己烷，答：己烷很容易与其他3种物质区分出来，它不能使溴水褪色，用溶液处理以测定的存在，己烷的反应呈阴性。

第四章烷烃自由基取代反应

键解离能平均键能和自由基
1、键解离能和自由基稳定性
键的解离能: 某一键断裂所吸收的热量, 是键解离反应的焓（ ΔHο反应热），用 DHο 表示，如： CH3－H → CH3 ·＋ H · ΔHο＝ DHο＝＋ 439.3 kJmol－1
1
CH3CH2－ H → CH3CH2 ·＋ H · CH3CH2CH2－H → CH3CH2CH2 ·＋ H · （ CH3 ）2CH－H → （ CH3 ）2CH · ＋ H ·
甲烷氯化的反应热如下所示：
（1） Cl2 （+242.7 ) （2）Cl · CH4 ＋ (＋439.3 ) （3）CH3· Cl2 ＋ CH3· HCl ＋ (－ 431.8) CH3Cl ＋ Cl · ΔHο＝（＋439.3 ）＋（－431.8）＝ + 7.5 kJmol－1 ΔHο ＝ (+ 242.7）＋（－355.6） 2Cl · ΔHο＝ + 242.7 kJmol－1
第四章烷烃自由基取代反应
一、烷烃的结构
Alkanes: CnH2n+2 (通式，同系列，同系物) Cycloalkanes: CnH2n
H 109.5° H H H C： sp3 杂化键角：109.5 ° C C C 平均键长： 154 pm H 平均键长：107 pm
甲烷的伞形式表示法
二、烷烃的结构特点 1、非极性分子，偶极矩为0 2、在运动中可以产生瞬时偶极矩 3、分子间有色散力（瞬时偶极矩间的相互作用）、vander waals 引力
一步反应 A + BC [A---B---C] 过渡态 AB + C
二步反应 A + B 反应物 C 中间体 D 产物

第四章烷烃与环烷烃(新)

正丁烷绕C2－C3σ键旋转的构象
正丁烷C2—C3 s键旋转能量图如下：
从正丁烷的能量曲线图可见，4种构象的稳定性次序是：
随着正烷烃碳原子数的增加，它们的构象也随之而复杂，但其优势构象都类似正丁烷，是能量最低的对位交叉式。因此，直链烷烃碳链在空间的排列，绝大多数是锯齿形，而不是直链，只是为了书写方便，才将其结构式写成直链。
思考题预测2，3-二甲基丁烷在室温下进行氯代反应时，所得各种一氯代产物的得率之比。
烷烃的溴代反应生成相应的溴代物。溴代反应3°、2°、1°氢原子的相对反应活性比为 1600:82:1。
卤代反应所用的卤素不同或反应条件不同，各种异构体产物的相对数量有着显著的差异。
丙烷1o、2o 氢氯代能
量图
受体：指对特定的生物活性物质（包括药物、激素等）具有识别能力，并可选择性结合的生物大分子。
四．烷烃的物理性质有机化合物的物理性质，一般是指物态、沸点、熔点、密度、溶解度、折光率、旋光度和光谱性质等。烷烃同系物的物理性质常随碳原子数的增加，而呈现规律性的变化。
烷烃的沸点、熔点、密度随碳数变化
☆链终止（chain-terminating step）：清除自由基
两个活泼的自由基相互结合，生成稳定的分子或加入少量能抑制自由基生成或降低自由基活性的抑制剂，使反应速率减慢或终止反应。
★甲烷氯代反应的机制不仅适用于甲烷的溴代反应，而且也适用于其他烷烃的卤代反应，甚至还适用于分子中含有类似烷烃结构的许多非烷烃化合物。
卤代反应（halogenation reaction):烷烃分子中的氢原子被卤素原子取代的反应。
1．甲烷的卤代
在紫外光照射或高温250～400℃ 的条件下，甲烷和氯气混合可剧烈地发生氯代反应，得到一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）、四氯甲烷（四氯化碳）和氯化氢的混合物。

第4章烷烃自由基取代反应

A
B
A + B
这种由于分子经过均裂产生自由基而引发的反应称为自由基型反应。这种由于分子经过均裂产生自由基而引发的反应称为自由基型反应。
2Cl
+ H3C
H
H3CCl + HCl
2. 离子型反应化学键断裂时原来的一对成键电子为某一原子或基团所占有，化学键断裂时原来的一对成键电子为某一原子或基团所占有，这种断裂方式称为异裂（断裂方式称为异裂（heterolysis）。异裂产生正离子（cation）和负离）异裂产生正离子（）子（ anion）。有机反应中的碳正离子和碳负离子只有瞬间寿命，也）有机反应中的碳正离子和碳负离子只有瞬间寿命，是活性中间体的一种。是活性中间体的一种。
自由基取代反应
预备知识
（1）有机反应及分类（2）有机反应机理（3）热力学和动力学（4）过渡态理论（5）反应势能图
预备知识
（1）有机反应及分类）
在一定的条件下，有机化合物分子中的成键电子发在一定的条件下，有机化合物分子中的成键电子发生重新分布，原有的键断裂，新的键形成，生重新分布，原有的键断裂，新的键形成，从而使原有的分子中原子间的组合发生了变化，新的分子产生。的分子中原子间的组合发生了变化，新的分子产生。这种变化过程称为有机反应有机反应（种变化过程称为有机反应（organic reaction）。）
苯甲基自由基
CHCH2 > (CH3)3C > (CH3)2CH
三级丁基自由基异丙基自由基
烯丙基自由基
> CH3CH2 > CH3
>
乙基自由基甲基自由基苯基自由基
两点说明

自由基取代反应举例

自由基取代反应举例自由基取代反应是有机化学中的一种重要反应类型。

在这类反应中，自由基（即带有一个未成对电子的中性原子或分子）与其他化合物发生作用，从而取代原有的化学键。

以下是十个例子，以帮助理解自由基取代反应的应用和机理。

1. 卤代烷的氯代反应：自由基取代反应常用于制备卤代烷。

例如，当氯气（Cl2）与甲烷（CH4）在紫外光的作用下反应时，产生氯甲烷（CH3Cl）和氯自由基（Cl•）。

2. 醇的氧代反应：自由基取代反应也可用于合成醇的氧代衍生物。

例如，当氢氧自由基（HO•）与乙烯（C2H4）反应时，产生乙醇（CH3CH2OH）和乙醇自由基（CH3CH2O•）。

3. 烷烃的氢代反应：自由基取代反应还可用于制备烷烃的氢化衍生物。

例如，当氢气（H2）与丙烷（C3H8）在高温和高压下反应时，产生丙烷（C3H6）和氢气自由基（H•）。

4. 芳香化合物的取代反应：自由基取代反应也可用于合成芳香化合物的取代衍生物。

例如，当苯（C6H6）与氯气（Cl2）在紫外光的作用下反应时，产生氯苯（C6H5Cl）和氯自由基（Cl•）。

5. 醛的氢代反应：自由基取代反应还可用于制备醛的氢化衍生物。

例如，当氢气（H2）与甲醛（CH2O）在催化剂存在下反应时，产生甲醇（CH3OH）和甲醇自由基（CH3O•）。

6. 碳酸酯的酯化反应：自由基取代反应也可用于合成酯类化合物。

例如，当碳酸二甲酯（CH3OCOOCOCH3）与乙醇（CH3CH2OH）在催化剂存在下反应时，产生乙酸甲酯（CH3COOCH2CH3）和乙酰自由基（CH3COO•）。

7. 烯烃的氯代反应：自由基取代反应可用于合成烯烃的卤代衍生物。

例如，当氯气（Cl2）与丁二烯（C4H6）在紫外光的作用下反应时，产生1,4-二氯丁烯（CH2=CHCHClCH2Cl）和氯自由基（Cl•）。

8. 酮的氢代反应：自由基取代反应还可用于合成酮的氢化衍生物。

例如，当氢气（H2）与丙酮（CH3COCH3）在催化剂存在下反应时，产生异丙醇（CH3CHOHCH3）和异丙醇自由基（CH3CHOH•）。

第四章烷烃自由基取代反应

3. 有机反应的分类
按反应时键断裂和生产的方式：自由基型、离子型、协同亲电反应：决进攻而发生的反应。协同反应：旧键的断裂与新键的生成都相互协调地在同一步骤中完成。按反应物和生成物的结构关系：酸碱（acid-base）、取代（ substitution reaction）、加成（addition reaction）、消除（elimination reaction）、重排（ rearrangement reaction）、氧化还原（ oxidation and reduction）、缩合（ condensation）。
→ R3COOH + R3C·
过氧化物易产生爆炸的原因： -O-O-键是个弱键，在适当温度下很容易分解，产生自由基，自由基引发链反应，产生大量自由基，促使反应很快进行，并放出大量热。
10. 烷烃的硝化
烷烃与硝酸或四氧化二氮进行气相（400~450℃）反应，生成硝基化合物（RNO2）。硝基烷烃可以转变成多种其他类型的化合物，如胺、羟胺、腈、醇、醛（Nef 反应）、酮及羧酸等。硝基烷烃在工业上是很有用的溶剂，例如溶解醋酸纤维、假漆、合成橡胶以及其他有机化合物。低级硝基烷烃都是可燃的，而且毒性很大。
6. 自由基反应
自由基碳呈 sp2 杂化（碳正离子 P 248 也是一样；碳负离子一般为 sp3 杂化，中的一对负电子占用的轨道会对其他 σ 轨道有排斥，而成三角锥形，即这对负电子占有一个 sp3 杂化轨道）， p 轨道被一个孤电子占据。在同系列中第一个化合物往往是比较特殊的。解离能越低的碳自由基越稳定。数据表明断裂 C-C 键所需的能量比 C-H 键小，因此 C-C 键易断同时还可以看出断裂 CH3CH2CH2CH3 中 C-C 键，形成两个 CH3CH2· 时H 最小，说明大分子在中间断裂的机会是比较多的。慢引发，快增长，速终止，有转移。自由基反应的特点是没有明显的溶剂效应，酸、碱等催化剂对反应也没有明显影响当反应体系中有氧气（或有一些能捕捉自由基的杂质存在，如下）时，反应往往有一个诱导期。所以自由基反应要做到防水防氧防铁。

自由基取代机理

自由基取代反应是一种有机化学反应，其中自由基（具有未成对电子的分子或原子）被用来替代或添加到有机分子中的特定原子或基团。

这种反应通常发生在有机化合物中，而不是在无机化合物中。

自由基取代反应的机理可以因反应类型和底物的不同而有所不同，但通常包括以下步骤：
起始步骤：自由基取代反应的起始步骤通常涉及一个自由基的生成。

这可以通过不同的方法来实现，如热解、光解、辐射或化学引发剂的作用。

这个步骤会产生一个活跃的自由基。

自由基传递：生成的自由基会与底物中的一个特定原子或基团发生反应。

这个自由基传递步骤通常是反应的关键步骤。

自由基可以攻击底物中的碳、氢、氧或其他原子，取决于反应的类型。

形成中间体：在自由基传递步骤后，通常会生成一个反应中间体。

这个中间体可能是一个新的自由基，或者它可以通过与其他分子或自由基发生进一步反应而稳定下来。

末尾步骤：最后，中间体会发生进一步反应，以形成最终产物。

这个步骤可能包括去质子化、脱氧、脱卤等反应，具体取决于反应的类型。

需要注意的是，自由基取代反应通常是不选择性的，因为自由基可以攻击分子中的多个位置。

这可能导致多个不同的产物生成。

因此，在有机合成中，需要精心设计反应条件以控制反应的选择性和产物的产率。

自由基取代反应在有机合成中具有重要的应用，例如用于合成卤代烷烃、醇、醚、酮等化合物。

然而，由于其不选择性和复杂性，这些反应通常需要经过仔细优化和控制。

烷烃的卤代反应及其反应机理(原版)

烷烃的卤代反应及其机理
化学与材料科学学院
——2009级陈光龙
烷烃的化学性质
烷烃中的C-C、C-H都是σ键，极性小，键能大，因而烷烃的化学性质稳定。室温下，烷烃与强酸、强碱、强还原剂、强氧化剂都不易发生反应。但在高温、光照等条件下，烷烃又具有一定的反应活性，可以发生一些反应。这些反应在石油化工占有重要的地位。
Cl2经光照后，过一段时间后在黑暗中与Cl2混合，反应不能发生。
实验事实告诉我们：烷烃的卤代反应是从Cl2的光照开始的，且Cl2生成的活性质点寿命较短。
卤代反应的机理
实验证明，甲烷的氯代反应为自由基历程。自由基取代反应一般要经历三个阶段：即链引发、链增长、链终止。
1、链引发: 氯分子在光照或高温下裂解（均裂），产生自由基 h v C l 2C l 两个活泼质点，不满8电子，有强烈 2 o r 成键倾向 2、链增长: 产生新自由基
氯甲基自由基再与氯分子作用， C H C l + C l 2 2 生成二氯甲烷及氯自由基
......
3、链终止：自由基之间碰撞，形成稳定分子
C l +
C l
C l 2 C H C l 3 C H C H 3 3 C l C H C H C l 2 2
C H l 3 + C C H H 3 + C 3 C H C l+ 2 C H C l 2
+ C H C l 4
+ C H C l 2 3
甲基自由基也是一个高 C H + H C l 活性基团 3 新生成的Cl·会重复上一步 C H C l + C l 3 的反应
+ C H C l C l 3
产生氯甲基自由基 C H C l H C l + 2

烷烃为什么发生自由基取代反应机理

烷烃为什么发生自由基取代反应机理烷烃是由碳和氢元素组成的一类有机化合物，其中碳原子上连接着四个氢原子。

由于烷烃分子中没有其他功能团，因此它们在化学反应中相对稳定，不容易发生反应。

然而，在适当的条件下，烷烃也能够发生自由基取代反应。

自由基取代反应是指在化学反应中，一个自由基分子取代另一个分子中的一个原子或基团的过程。

在烷烃的自由基取代反应中，通常是烷烃分子中的一个氢原子被取代为其他官能团或基团。

这种反应的机理可以分为三个步骤：起始步骤、传递步骤和终止步骤。

首先是起始步骤，也称为引发步骤。

在该步骤中，一个化合物分解为两个自由基。

这个过程通常需要一定的能量，比如热量或光能。

在烷烃的自由基取代反应中，通常会使用光能来提供起始步骤所需的能量。

例如，在氯代烷烃的自由基取代反应中，紫外线光能可以提供起始步骤所需的能量，使氯气分子解离成两个氯自由基。

接下来是传递步骤，也称为链传递步骤。

在该步骤中，自由基与其他化合物发生反应，将自由基转移给其他分子，从而生成新的自由基。

这个过程会不断地进行下去，形成一个自由基链反应。

在烷烃的自由基取代反应中，通常是自由基与另一个烷烃分子发生反应，将自由基转移给该分子，并形成一个新的自由基。

例如，在氯代烷烃的自由基取代反应中，氯自由基会与另一个烷烃分子发生反应，将自由基转移给该分子，并形成一个新的氯代烷烃分子。

最后是终止步骤，也称为链终止步骤。

在该步骤中，自由基与其他自由基发生反应，形成稳定的化合物，从而终止自由基链反应。

这个过程通常是通过自由基之间的相互作用来实现的。

在烷烃的自由基取代反应中，可能会发生自由基与其他自由基相互作用的终止步骤。

例如，在氯代烷烃的自由基取代反应中，两个氯自由基可能会相互作用，形成稳定的二氯代烷烃化合物。

总结起来，烷烃发生自由基取代反应的机理可以概括为起始步骤、传递步骤和终止步骤。

起始步骤中，一个化合物分解为两个自由基；传递步骤中，自由基与其他分子发生反应，将自由基转移给其他分子；终止步骤中，自由基与其他自由基相互作用，形成稳定的化合物。

有机化学方程式汇总烷烃的卤代反应

有机化学方程式汇总烷烃的卤代反应烷烃是有机化合物中最简单的一类，其分子中仅含有碳和氢原子。

烷烃的卤代反应是有机化学中的一类重要反应，它指的是将烷烃中的氢原子替换为卤素原子，如氯、溴或碘。

这类反应在工业生产和实验室合成中经常被使用，对合成具有特定功能的有机化合物具有重要意义。

本文将汇总和讨论一些典型的烷烃卤代反应。

一、氯代反应1. 单质氯与烷烃反应由于氯在常温下即可与烷烃反应，因此其反应速度较快。

例如，甲烷与氯气反应生成氯代甲烷(CH3Cl)：CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl2. 亲电取代反应在亲电取代反应中，烷烃分子中的氢原子被一个亲电试剂取代。

典型的例子是环状烷烃的氯代反应。

例如，环己烷与氯化亚铁反应生成氯代环己烷：C6H12 + FeCl2 → C6H11Cl + FeCl3二、溴代反应1. 单质溴与烷烃反应单质溴与烷烃的反应速度相对较慢，但可以通过加热或紫外光照射来加快反应速度。

例如，乙烷与溴反应生成溴代乙烷：C2H6 + Br2 → C2H5Br + HBr2. 自由基取代反应自由基取代反应中，烷烃通过自由基反应生成卤代烷。

该反应通常需要引发剂的存在，并以光照或加热为触发条件。

例如，甲烷与溴反应生成溴代甲烷：CH4 + Br2 → CH3Br + HBr三、碘代反应碘化物对烷烃的取代反应速度较慢，通常需要高温或者催化剂的存在。

例如，正丁烷与碘反应生成碘代正丁烷：C4H10 + I2 → C4H9I + HI总结：烷烃的卤代反应是有机化学中重要的合成手段之一。

通过适当的方法和条件，可以将烷烃中的氢原子替换为卤素原子，得到具有特定功能的有机化合物。

其中，氯代反应、溴代反应和碘代反应是常见的烷烃卤代反应类型。

了解和掌握这些反应机理和适用条件，对于有机合成的设计和实践具有重要指导意义。

以上是有机化学方程式汇总烷烃的卤代反应的内容。

通过对单质氯、单质溴以及各种亲电试剂的应用，我们可以实现对烷烃的卤代取代反应。

烷烃的取代反应方程式

烷烃的取代反应方程式烷烃是一类碳氢化合物，由于其分子结构简单，化学性质稳定，因此在有机化学中具有重要的地位。

烷烃的取代反应是有机化学中的基础反应之一，本文将从反应类型、反应条件、反应机理及实际应用等方面进行全面的介绍。

一、取代反应的类型1. 氢代取代反应氢代取代反应是指在烷烃分子中，一个或多个氢原子被其他原子或基团所取代的反应。

例如甲烷和溴在紫外光作用下发生氢代溴代反应：CH4 + Br2 → CH3Br + HBr2. 单取代反应单取代反应是指一个分子中只有一个氢原子被其他原子或基团所取代的反应。

例如乙烷和卤素在紫外光作用下发生单取代反应：C2H6 + Cl2 → C2H5Cl + HCl3. 多取代反应多取代反应是指一个分子中有两个或两个以上的氢原子被其他原子或基团所取代的反应。

例如丙烷和卤素在紫外光作用下发生多取代反应：C3H8 + Cl2 → C3H7Cl + HCl二、取代反应的条件1. 温度温度是影响取代反应速率的重要因素之一。

在一定范围内，温度升高会使反应速率增加。

但是当温度超过一定范围时，反应速率会减慢或停止。

不同的取代反应需要不同的温度条件。

2. 光照光照可以促进某些取代反应的进行。

例如氢代溴代反应和单取代反应都需要紫外光照射才能进行。

3. 催化剂催化剂可以提高某些取代反应的速率，降低活化能。

例如氧化铝、氯化铝等催化剂可以促进芳香族烃的烷基化和芳基化。

三、取代反应机理1. 自由基机理自由基机理是指在一个分子中，一个氢原子被另一个原子或基团所取代时，中间产生了自由基并参与了整个反应过程。

以甲烷和溴为例，甲烷中一个氢原子被溴所取代：CH4 + Br2 → CH3Br + HBr其中CH3Br是中间产物，整个反应过程如下：2. 电子对机理电子对机理是指在取代反应中，一个原子或基团通过共价键与烷烃分子中的一个氢原子形成一个新的共价键，同时另外一个原子或基团通过孤对电子与该烷烃分子中的另一个碳原子形成新的共价键。

自由基取代名词解释

自由基取代名词解释
自由基可以简单理解为不带电基团.
自由基取代反应则是以这些基团为单位的取代反应.
取代反应可以理解为AB+C=A+BC.其中都为自由基.
自由基取代反应：
在自由基卤化反应（英语：free radical halogenation）中，自由基取代的发生和卤素试剂及烷烃取代基有关。

另一个重要的自由基取代基是芳基，其中一个例子是Fenton试剂（英语：Fenton"s reagent）产生苯环羟化的反应。

在有机化学中许多氧化和还原反应有自由基的中间产物，例如羧酸与铬酸反应产生醛类的氧化。

偶联反应也可以被视为自由基取代。

某些芳香的取代反应是由自由基亲核芳香取代反应（英语：radical-nucleophilic aromatic substitution）来达成。

自动氧化是造成涂料及食品劣化的原因，实验室中会因为自动氧化产生过氧化乙醚（英语：diethyl ether peroxide），也是实验室危害的原因之一。

更多自由基取代反应:：
Barton-McCombie去氧反应，是用氢离子去取代羟基。

沃尔–齐格勒溴化反应反应涉及烯烃的烯丙基溴化反应。

汉斯狄克反应从羧酸的银盐转换成烷基卤化物。

Dowd–Beckwith扩环反应反应涉及β-酮酯的扩环反应。

Barton反应涉及亚硝酸盐变成亚硝基醇。

Minisci反应（英语：Minisci reaction）是羧基以银盐反应产生烷基自由基，并与芳香族化合物反应产生的取代反应。

第四章烷烃自由基取代反应

偶数碳奇数碳
二沸点：沸点大小取决于分子间的作用力
（1）沸点一般很低（非极性，只有色散力）。（2）随相对分子质量增大而升高（运动能量增大，范德华引力增大） C1～C4: 气体 C5～C16: 液体 ≥C17：固体（3）相对分子质量相同、支链多、沸点低。（支链多，分子不易接近）
正戊烷 36.1℃
(提示和自学)
一、有机反应及分类
1. 有机反应：有机物分子中原有的某些化学键 (旧键)发生断裂，形成新的化学键(新键)的过程化学键的断裂有均裂和异裂两种方式，均裂产生自由基，异裂产生带正负电荷的阴阳离子，新键的形成是在旧键断裂后发生的，总反应经多步才完成。还有一种情况是，旧键的断裂和新键的形成同时协调地完成，反应过程中既没有自由基，也没有阴阳离子生成，反应一步完成。所以，有机反应按键的断裂有三种类型。
4氧气是自由基反应的抑制剂由化学键均裂引起的反应称为自由基反应双自由基三自由基反应的共性单自由基单自由基比双自由基稳定共性卤代反应分子中的原子或基团被卤原子取代的反应称为卤代反应第六节烷烃的卤化取代反应分子中的原子或基团被其它原子或基团取代的反应称为取代反应一甲烷的氯化反应式链引发链增长链终止h7
第四章烷烃自由基取代反应
RCOO-
-e电解
HO• + HO- + Fe3+
RCOO •
二、碳自由基的稳定性
CH2 CHCH2 H CH2 CHCH2 H
均裂
H=359.8kJ/mol (88kcal/mol)
共价键均裂时所需的能量称为键解离能。键解离能越小，形成的自由基越稳定。
碳自由基的稳定性: 重点
CH2 > CH2 CHCH2 > (CH3)3C > (CH3)2CH

烷烃的自由基取代反应

烷烃的自由基取代反应自由基取代反应是有机化学中一类重要的反应类型。

烷烃是碳氢化合物的一种，由于其分子结构中只含有碳和氢两种元素，因此烷烃的反应性较低。

然而，通过引入自由基反应剂，可以使烷烃发生自由基取代反应，从而引发一系列有机反应。

自由基取代反应是指烷烃分子中的氢原子被自由基取代剂（如卤素、过氧化氢等）所取代的反应过程。

这类反应通常发生在光照、加热或引发剂的作用下。

典型的自由基取代反应包括氯代烷烃的制备、烷烃的氯化、烷烃的卤素化等。

以氯代烷烃的制备为例，氯代烷烃是一类重要的有机化合物，广泛应用于有机合成、医药、材料等领域。

常见的氯代烷烃制备方法之一就是通过自由基取代反应实现。

在反应中，以氯气为氯源，通过光照或热照射等条件，使烷烃中的氢原子被氯原子取代，生成氯代烷烃。

烷烃的氯化反应是另一种重要的自由基取代反应。

在氯化反应中，以氯化亚铁等作为引发剂，通过加热或光照等条件，使烷烃中的氢原子被氯原子取代，生成氯代烷烃。

这种反应常用于制备氯代烃烃类溶剂、药物合成中间体等。

除了氯代烷烃的制备和氯化反应外，烷烃还可以通过自由基取代反应进行卤素化反应。

卤素化反应是指在烷烃中引入卤素原子的反应过程。

常见的卤素化反应有氯代烷烃的卤素化、溴代烷烃的卤素化等。

这些反应通常在光照或加热条件下进行，通过自由基取代反应实现。

自由基取代反应具有一定的选择性和反应条件的灵活性。

通过调节反应条件和反应剂的选择，可以实现对烷烃分子中不同位置的取代。

例如，在氯化反应中，通过控制反应温度和反应剂的浓度，可以实现对烷烃分子中不同位置氢的取代。

这为有机合成提供了一种灵活的方法。

烷烃的自由基取代反应是有机化学中的重要反应类型。

通过引入自由基反应剂，可以使烷烃发生取代反应，生成具有不同官能团的有机化合物。

这类反应具有一定的选择性和适应性，可以通过调节反应条件和反应剂的选择实现对烷烃分子中不同位置的取代。

自由基取代反应在有机合成、医药、材料等领域具有重要应用价值。

取代反应的特征

取代反应的特征取代反应的特征取代反应是有机化学中非常重要的一种反应类型，它可以用来合成新的有机分子，同时也可以用来改变已有分子的结构和性质。

在这篇文章中，我们将讨论取代反应的特征，包括它的定义、分类、机理、影响因素以及实际应用等方面。

一、定义取代反应是指在有机分子中发生原子或基团之间的交换，从而形成一个新的化合物。

这种交换可以是通过化学键断裂和形成来实现的，也可以是通过自由基或离子中间体来实现的。

根据原子或基团之间交换方式不同，取代反应可以分为三类：氢代取代、自由基取代和亲核取代。

二、分类1. 氢代取代氢代取代是指一个氢原子被另一个原子或基团所替换的反应。

最常见的氢代取代反应就是卤素与烷烃发生置换反应，生成卤代烷。

例如：CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl2. 自由基取代自由基取代是指通过自由基中间体来实现原子或基团之间交换的反应。

这种反应通常需要外部能量的作用，比如光或热。

最常见的自由基取代反应就是卤素与烯烃发生加成反应，生成卤代烷。

例如：CH2=CH2 + Cl2 → CH2ClCH2Cl3. 亲核取代亲核取代是指通过亲核试剂来实现原子或基团之间交换的反应。

这种反应通常需要在有机溶剂中进行，并且需要存在一个强电子吸引基团或离子中间体来促进反应。

最常见的亲核取代反应就是卤素与醇发生置换反应，生成醚。

例如：C2H5OH + HBr → C2H5Br + H2O三、机理1. 氢代取代机理氢代取代通常发生在碳原子上，因为碳原子可以通过共价键连接到四个不同的基团上。

在氢代取代中，一个卤素原子会攻击一个碳原子上的氢原子，将其替换掉，并且同时生成一个卤化物离子和一个质子。

2. 自由基取代机理自由基取代通常发生在双键上，因为双键可以提供两个自由基进行加成反应。

在自由基取代中，一个卤素自由基会攻击一个烯烃分子上的双键，形成一个自由基中间体。

然后，这个自由基中间体会再次被卤素自由基攻击，从而生成一个卤代烷。

自由基取代反应举例

自由基取代反应举例自由基取代反应是一种有机化学中常见的反应类型，它涉及到自由基的生成和利用。

自由基是一种具有未成对电子的分子或离子，具有很高的反应活性。

下面是关于自由基取代反应的十个具体例子。

1. 氯代烷的氯代反应：在氯代烷中，氯原子可以被自由基取代，生成另一个氯代烷。

例如，甲烷和氯气反应生成氯代甲烷：CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl。

2. 烯烃的氢代反应：烯烃中的双键可以被氢原子取代，生成烷烃。

例如，乙烯和氢气反应生成乙烷：C2H4 + H2 → C2H6。

3. 烷基自由基的取代反应：烷基自由基可以取代其他有机分子中的氢原子，生成新的有机分子。

例如，甲基自由基可以与甲烷反应生成乙烷：CH3 + CH4 → CH3CH3。

4. 烯烃的卤代反应：烯烃中的双键可以被卤素原子取代，生成卤代烃。

例如，乙烯和溴气反应生成溴代乙烷：C2H4 + Br2 → C2H4Br2。

5. 自由基链反应：自由基链反应是一种连续的反应过程，其中一个自由基反应生成另一个自由基，从而形成一个反应链。

例如，溴气与甲烷反应生成甲基自由基，然后甲基自由基继续反应生成甲烷和溴气，形成一个自由基链反应。

6. 自由基聚合反应：自由基聚合反应是一种将单体分子通过自由基反应连接成高分子的方法。

例如，乙烯单体可以通过自由基聚合反应生成聚乙烯。

7. 自由基取代反应的选择性：自由基取代反应中，取代位置的选择性是一个重要的问题。

例如，在溴代乙烷的氢代反应中，氢原子的取代位置可以是甲基或乙基，取决于反应条件和反应物的结构。

8. 自由基取代反应的副反应：自由基取代反应中，可能会发生一些副反应，例如链传递反应和分子重排反应。

这些副反应会影响反应的产物分布和反应速率。

9. 自由基取代反应的应用：自由基取代反应在有机合成和药物制造中有广泛的应用。

例如，自由基取代反应被用于合成复杂有机分子和制备药物中的特定官能团。

10. 自由基取代反应的机理研究：自由基取代反应的机理研究对于理解反应过程和优化反应条件非常重要。

4第四章 烷烃 自由基取代反应

04烷烃的自由基反应与烯烃的亲电加成反应

有机化学 烷烃

邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)章节题库-烷烃 自由基取代反应(圣才出品)

第四章 烷烃 自由基取代反应

第四章烷烃与环烷烃(新)

第4章烷烃自由基取代反应

自由基取代反应举例

第四章 烷烃自由基取代反应

自由基取代机理

烷烃的卤代反应及其反应机理(原版)

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有机化学方程式汇总烷烃的卤代反应

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