有机化学第八章卤代烃

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第八章卤代烃

Chapter 8Alkyl halides

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8.1 Classification, nomenclature

8.2 Physical property

8.3 Chemical properties

8.4 Mechanism of nucleophilic substitution

8.5 Elimination reaction vs nucleophilic

substitution

8.6 Preparation (learn on your own)

8.7 Important alkyl halides (learn on your own)

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厚德博学烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物，一般用RX 表示卤代烃在自然界中是极少存在的，卤代烃的重要性在于它们在有机合成中的作用，卤代烃的性质较为活泼，可转化成多种有机化

合物，在工业、农业和医药方面都有广泛的用途

Alkyl halides

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厚德博学8.1.1 Classification

8.1.2 Systematic Nomenclature

8.1 Classification, nomenclature

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厚德博学8.1.1 Classification

8.1 Classification, nomenclature

按分子中所含卤素原子多少: 一卤代烃, 二卤代烃, 多卤代烃按烃基结构不同，与卤素相连碳原子不同

:

Unsaturated alkyl halide

Saturated alkyl halide

Aromatic alkyl halide

Br

Br

Br

RX n

Br

n = 1

n > 1polyhaloalkane

RCH 2X primary R 2CHX secondary R 3CX

tertiary

不同类型的卤代烃，由于卤原子所连不同结构特点的碳，会表现出不同的化学性质。

8.1.2 Nomenclature

Ordinary naming 普通命名法CH 3CH 2CH 2CH 2Br

正丁基溴或溴代正丁烷n-butyl bromide

CH 2=CHCH 2Cl

烯丙基氯

allyl chloride

环戊基碘或碘代环戊烷cyclopentyl

iodine

苄基氯或氯化苄benzyl chloride

CH 2Cl 2Methylene dichloride CHCl 3Chloroform

CCl 4

Carbon tetrachloride

IUPAC nomenclature

8.1.2 Systematic Nomenclature 卤素永远看作取代基，命名原则与一般烃类相同

E-3-甲基-4-氯-2-戊烯

E-4-chloro-3-methyl-2-pentene 2-甲基-4-乙基-1-溴环己烷

1-bromo-4-ethyl-2-methylcyclohexane

3-氟-5-溴异丙苯

3-bromo-5-fluorocumene (1R, 2S)-1-甲基-2-碘环己烷

(1S, 2R)-1-Iodo-2-methylcyclohexane

8.2 Physical property 沸点:b.p. o C

含同数碳原子的一卤代烷RI > RBr > RCl > RF > RH

溶解度: Solubility

所有的卤代烃均不溶于水。

密度: Density

一氟代烃、一氯代烃的密度小于1，其它卤代烃的密度大于1。

8.3 Chemical properties

8.3.1 Nucleophilic substitution

8.3.2 Elimination

8.3.3 Reaction with metals

8.3.4 Reduction

极性共价键

成键电子对偏向X

与金属反应脱卤素

亲核取代

α-消除

β-消除

Substrate Nucleophile Leaving group 8.3.1 Nucleophilic

substitution

一般情况下，在质子性溶剂中亲核试剂亲核性与碱性成正比共轭酸HX 酸性强，X -

碱性弱，是好的离去基团

底物

亲核试剂

离去基团

特点：带负电荷或孤对电子

有机化合物分子中的原子或原子团被亲核试剂取代的反应称为亲核取代反应。反应包括中心碳原子与离去基团相连的键断裂，进入基团(亲核试剂) 和中心碳原子形成新键。

通式:

H

2

O

NaOH

NaOC

2

H

5

NaHS

NaSR’

NaCN

R’COONa

NH

3

C

2

H

5

OH

AgONO

2

NaC≡

CR’

ROH

ROH

ROC

2

H

5

RSH

RSR’

RCN

R’COOR

RNH

2

C

2

H

5

OR

RONO

2

RC≡CR’

Alcohol

Alcohol

Ether

Mercaptan

Alkyl Sulphide

Nitrile

Ester

Amine

Ester

Alkyl

nitrate

Alkyne

Note:RX一般只能伯卤代烃，仲或叔卤代烃在碱性条件下易消除得到烯烃