卤化反应

6.2ml

10ml H 2O 10ml H 299－102度2

学习情境二十一 1-溴丁烷的制备及卤代烃的鉴定

学习要点

1、掌握卤代烃的分类、同分异构和命名法。

2、掌握卤代烃的化学性质、格林那试剂的制法和性质、

3、掌握卤代烃的消除反应的札依采夫（Satyzeff ）规则。 4．了解重要的亲核取代反应及其应用 5．掌握1-溴丁烷的制备及卤代烃的鉴定

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一氟代烷在常温时很不稳定，容易自行失去HF 而变成烯烃。

当同一碳原子上有两个氟原子时，性质就很稳定，不易起化学反应。如：CH 3CHF 2，CH 3CF 2CH 3，全氟化烃的性质极其稳定。它们有很高的耐热性和耐腐蚀性。

氟代烃的用途引人注目。1．ClBrCHCF 3 可作麻醉药，不易燃烧，比环丙烷，乙醚安全。2．某些氟化物是氧的良好运输体，可作为血液代用品。3．CCl 2F 2，CCl 3F ，F 2ClC-ClF 2是很多喷雾剂（杀虫剂，清洁剂）的推进剂。4．CCl 2F 2(Freon-12)，HCClF 2(Freon-22)是电冰箱和空调的制冷剂。5．聚四氟乙烯(Teflon)是一种非常稳定的塑料，能耐高温、强酸、强碱、无毒性、有自润作用，是有用的工程和医用材料，也可作炊事用具的“不粘”内衬。

作喷雾剂推进剂或制冷剂的氯氟烃对地球周围的臭氧有破坏作用，臭氧层能虑除致皮肤癌的太阳紫外线，对人体健康有重要作用。有些国家也开始禁止使用含氯氟烃作为推进剂的喷雾剂。(F XXX 代号表示，F 表示它是一个氟代烃。F 右下角的数字，个位氟原子，十位氢原子数加一，百位数碳原子数减一。如：F —12（CCl 2F 2）

必备知识点一 卤代烃

一、卤代烃的分类

卤代烃可以看作是烃分子中一个或多个氢被卤原子取代后所生成的化合物。其中卤原子就是卤代烃的官能团。一卤代烃可表示为R-X, X=Cl.、Br 、I 、F 。

卤代烃的性质比烃活泼得多，能发生多种化学反应，转化成各种其它类型的化合物。所以，烃分子中引入卤原子，在有机合成中是非常有用的。自然界极少含有卤素的化合物，绝大多数是人工合成的。

1．按分子中所含卤原子的数目，分为一卤代烃和多卤代烃。 2．按分子中卤原子所连烃基类型，分为：

卤代烷烃 R-CH 2-X

卤代烯烃 R-CH=CH-X 乙烯式

R-CH=CH-CH 2-X 烯丙式 R-CH=CH （CH 2）n-X ≥2 孤立式

卤代芳烃

3．按卤素所连的碳原子的类型，分为：

X CH 2X

二、卤代烷命名

1．结构简单的卤代烃可以按卤原子相连的烃基的名称来命名，称为卤代某烃或某基卤。

（CH 3）2CHBr ， 溴代异丙烷（异丙基溴）； C 6H 5CH 2Cl ，氯代苄（苄基氯）

2．较复杂的卤代烃按系统命名法命名：

①．卤代烷，以含有卤原子的最长碳链作为主链，将卤原子或其它支链作为取代基。命名时，取代基按“顺序规则”较优基团在后列出。[烷烃为母体]

行编号。 [烯烃为母体]

侧链氯代芳烃，常以烷烃为母体，卤原子和芳环作为取代基。

R-CH 2-X

R 2CH-X

R 3C-X

仲卤代烃

叔卤代烃一级卤代烃二级卤代烃三级卤代烃（ ）

°23°°（ ）

（ ）

伯卤代烃1

④卤代环烷烃则一般以脂环烃为母体命名，卤原子及支链都看作是它的取代基。

3．同分异构现象

卤代烷的同分异构体数目比相应的烷烃的异构体数多。如一卤代烷除了具有碳干异构体外，卤原子在碳链上的位置不同，也会引起同分异构现象。

三、化学性质

卤代烃的化学性质活泼，且主要发生在C —X 键上。因：

① 分子中C —X 键为极性共价键 ，碳带部分正电荷，易受带负电

荷或孤电子对的试剂的进攻。

② 分子中C —X 键的键能（C —F 除外）都比C —H 键小。

键 C —H C —Cl C —Br C —I 键能KJ/mol 414 339 285 218 故C —X 键比C —H 键容易断裂而发生各种化学反应。 (一)取代反应

RX + Nu – RNu + X – Nu = HO –、RO –、-CN 、NH 3、-ONO 2

Nu – 为亲核试剂（nucleophile ）。由亲核试剂进攻引起的取代反应称为亲核取代反应（nucleophilic substitution ，简写为S N ）。

1． 水解反应

(1)加NaOH 是为了加快反应的进行，是反应完全。

C X

δδ卤代烷：偶极矩 μ（ ）

D CH 3CH 2-Cl CH 3CH 2-Br CH 3CH 2-I CH 3CH 3

2.05

2.03

1.91

RCH 2-X

NaOH

RCH 2OH NaX

++水

(2)此反应是制备醇的一种方法，但制一般醇无合成价值，可用于制取引入OH 比引入卤素困难的醇。

2． 与氰化钠反应

(1)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。 (2)CN 可进一步转化为–COOH ，-CONH 2等基团。 3． 与氨反应

4． 与醇钠（RONa ）反应

R-X 一般为伯卤代烃，仲、叔卤代烷与醇钠反应时，主要发生消除反应生成烯烃。

5．与AgNO 3—醇溶液反应

此反应可用于鉴别卤化物，因卤原子不同、或烃基不同的卤代烃，其亲核取代反应活性有差异，其活性次序是：

R 3C-X （叔卤烷）> R 2CH-X （仲卤烷） > RCH 2-X （伯卤烷）

R-I > R-Br > R-Cl

上述反应都是由试剂的负离子部分或未共用电子对去进攻C —X 键中电子云密度较小的碳原子而引起的。这些进攻试剂都有较大的电子云密度，能提供一对电子给C —X 键中带正电荷的碳，也就是说这些试剂具有亲核性，我们把这种能提供负离子的试剂称为亲核试剂。由亲核试剂的进攻而引起的取代反应称为亲核取代反应，简称为S N 。

（二）消除反应

从分子中脱去一个简单分子生成不饱和键的反应称为消除反应（elimination reaction ，简写作E ）。

RCH 2X + NaCN

RCH 2CN + NaX 醇

腈

R-X + NH 3R-NH 2 + NH 4X

R-X + RONa

R-O R + NaX

''

醚

R-X + AgNO 3

R-O NO2 + AgX 醇

硝酸酯