第四章卤代烃
《有机化学》第四章 卤代烃
9 第一节 卤代烃的分类和命名
第四章
二、 卤代烃的命名
‖
—
（一）习惯命名法
对于不饱和卤代烃，其命名方法是：选择含有卤素原子和不饱和键的最长碳链作为主链，
主链编号时使不饱和键的位次最小。顺反异构体用Z/E或顺/反标明其构型。例如：
— —
CH3—
CH2CH3
CC
Cl —
CH3
反-3-甲基-2-氯-2-戊烯
例如：
CH3CH2CHCH2Cl
—
2-苯基-1-氯丁烷
11
过 渡 页
1 卤代烃的分类和命名
2 卤代烃的性质
3 重要的卤代烃
12 第二节 卤代烃的性质
一、 卤代烃的物理性质
第四章
接下页
室温时，氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯和溴甲烷为气体，其余卤代烃为液体 或固体。卤代烃难溶于水，而易溶于有机溶剂。一些卤代烃，如CH2Cl2、 CHCl3等本身就是有机溶剂。除一氯代烃的相对密度小于1外，溴代烷、碘 代烷以及多氯代烷的相对密度均大于1。
构造式
熔点（℃）
沸点（℃）
CH3Cl CH3Br CH3I
CH2Cl2
－97 －93 －66
－96
－24 4 42
40
三氯甲烷
CHCl3
－64
62
四氯化碳
CCl4
－23
77
氯乙烷
C2H5Cl
－139
12
溴乙烷
C2H5Br
－119
38
磺乙烷
C2H5I
－111
72
1-氯丙烷
CH3CH2CH2Cl
－123
卤代烃可分为饱和卤代烃（又称卤代烷）、不饱和卤代烃和芳香族卤代烃。例如：
第四章卤代烃
R X + N H 3
（3）被氨基取代
ROH
醚
R N H + H X 2
胺 R O H RX + N a C N RC N + N a X Δ
由于产物具有亲核性，除非使用大过量的氨 （胺），否则反应很难停留在一取代阶段。如果 卤代烷过量，产物是各种取代的胺以及季铵盐
季铵
12
** （4）被氰基取代——增长碳链的方法之一
过渡态1
H H O H
碳正离子
H
+
H H
C B r H O C H H
B r H O C
r +B H H
过渡态2
14
SN1历程反应的活性次序
R3C－X > R2CH－X > RCH2－X > CH3－X
2、双分子亲核取代历程—SN2
一步完成，没有活性中间体碳正离子生成 C H OH 2 5 O + R CH CH CH CH 2 2 + KOH R 2 + KX Δ
31
2．烯丙基型和苄基型卤代烃
C
C
+
C
σ－π超共轭效应，有利于亲核进攻
a . (CH )2CHI (CH . (CH )2CHI (CH )3CClb )2CHCl 3 3 3 3 c. CH Cl 2
>
>
> >
CH CHCH Br . CH CHCH CH Br CH Cl d 3 2 2 3 2 2 CH 3 CH 3
30
因此卤原子的活性比相应的卤代烷弱，在 通常情况下不与 NaOH 、 C2H5ONa 、 NaCN 等亲核 试剂发生取代反应，甚至 与硝酸银的醇溶液共 热也不生成卤化银沉淀。
卤代烃课件人教版
CH2CH2 | | Cl Cl
醇、NaOH △
CH ≡ CH↑+2HCl
不饱和烃
小分子
实例：
CH2CH2 CH2=CH2↑ + H2O | | H OH
浓H2SO4 170℃
定 义
像这样，有机化合物(醇，卤代烃等)在一定条件下 从一个分子中脱去一个或几个小分子(水/卤化氢等), 而生成不饱和(含双键或三键)化合物的反应，叫消 去反应。
醇 △
CH2—CH2+NaOH
CH2=CH2↑+NaBr+H2O
醇 △
| H
| Br
(2)消去反应
反应条件
①NaOH的醇溶液 ②要加热
归纳：
CH3CH=CHCH3
满足什么条件才有可能发生消去反应？
与卤原子相连碳原子相邻的碳原子上有氢！
+NaOH
—C—C—
H
X
△
醇
C=C
+NaX+H2O
【练习】2-溴丁烷 发生 消去反应的产物有哪几种？
归纳：
3.化学性质
科学探究
结论：溴乙烷中不存在溴离子，溴乙烷是非电解质， 不能电离。
①溴乙烷在水中能否电离出Br-？它是否为电解质？请设计实验证明。
②如何用实验的方法证明溴乙烷中含有溴元素。
3.化学性质
科学探究
结论：溴乙烷中不存在溴离子，溴乙烷是非电解质， 不能电离。
CH2CH2 | | Cl Cl
醇、NaOH △
CH ≡ CH↑+2HCl
不饱和烃
小分子
不饱和烃
小分子
归纳：
满足什么条件才有可能发生消去反应？
卤代烃PPT课件
三
种
表 示
(2).结构式
形
式
(3).结构简式
H HH | |I H—C—C---C—Br ||I H HH
CH3CH2CH2Br
官能团：-Br
2.化学性质
官能团决定化合物的化学特性，由于溴原子吸引电 子能力强，C—Br键易断裂，使溴原子易被取代，也易 被消去。所以由于官能团－Br的作用，1-溴丙烷的化学 性质比丙烷活泼，能发生许多化学反应。
(3)溶解性：均难溶于水,易溶于有机溶剂；某些卤
代烃本身是很好的有机溶剂。 (4)密度:一氯代烷密度随C↗而↘且小于1,一溴代烷 密度大于1
小试身手
1、不溶于水且比水轻的一组液体是( A )
A.苯、 一氯丙烷， B.溴苯 、四氯化碳
C.溴乙烷 、氯乙烷， D.硝基苯 、一氯丙烷
2、下列有机物中沸点最高的是（ D ）,密度最
特别强调：在卤代烃分子中，若与卤素原子
相连的碳原子邻位碳上没有氢原子，或卤原子 相连的碳原子没有邻位碳时，就不能发生消去 反应。如：CH3Cl、(CH3)3CCH2Cl等。
能消去反应的条件：与卤素原子相连
的碳原子邻位碳上必须有氢原子
例1、下列物质中不能发生消去反应的是
( B ）CH3
① CH3 CH CH
一卤代烃
二卤代烃
多卤代烃
（3）、根据分子中烃基结构不同可分为 卤代烷烃、卤代烯烃和卤代芳香烃
CH3 CH2-X 卤代烃烷烃
CH2 CH-X
卤代烯烃
X 卤代芳香烃
3.卤代烃的物理性质
(1)状态:一卤代烃除CH3Cl 、CH3CH2Cl、 CH2=CHCl为气态，其余为大多为液体或固体。 (2) 沸点:①大于同碳个数的烃② C↗沸点↗③ C相 同，支链越多，沸点越低。
卤代烃 课件
C．取代→消去→加成 D．消去→加成→消去
解析：本题考查的是卤代烃的水解反应和消去反应，熟练
掌握有机物的性质是解有机合成题的关键。由题意，要制1,2丙
二醇，需先使2氯丙烷发生消去反应制得丙烯：CH3CHCH3＋
Cl
NaOH ――醇 △C→H3—CH==CH2↑＋NaCl＋H2O；再由丙烯与Br2加
解析：所有的卤代烃都不溶于水，而能溶于大多数有 机溶剂；所有的卤代烃都能发生取代反应(水解反应)，但不 一定能发生消去反应，如CH3Cl、(CH3)3C—CH2Cl就不能发 生消去反应；一氯代烷的密度小于水的密度，而溴乙烷的密 度就比水大，多卤代烃的密度也不一定小于水，如CCl4的密 度就比水的大。
HNO3
C．溴乙烷N―aO―△H和→水Ag―NH―ON3O→溶3 液浅黄↓ D．溴乙烷Na―OH―△和→乙醇Ag―NH―ON3O→溶3 液浅黄↓
解析：溴乙烷中的溴元素不是以离子状态存在，不能与 AgNO3和HNO3溶液直接反应，A、B不正确。C选项溴乙烷 先发生水解反应，D选项溴乙烷先发生消去反应，再加入 HNO3和AgNO3溶液，均可检出溴乙烷中含有溴元素，C、D 正确。
答案：B
卤代烃中卤素原子的检验
为了检验溴乙烷中含有溴元素，有以下操作， 顺序合理的是( )
①加AgNO3溶液 ②加NaOH溶液 ③加热 ④加蒸馏 水 ⑤加硝酸至溶液显酸性
A．②①③⑤
B．②④⑤③
C．②③⑤①
D．②①⑤③
解析：溴乙烷中的溴元素不是以离子状态存在，因此，不 能与AgNO3溶液直接反应，必须使之变为溴离子。由题意可知， 应通过溴乙烷在碱性水溶液中水解得到溴离子，但反应后溶液 显碱性，不能直接加入AgNO3溶液检验，否则Ag＋与OH－反应 得到AgOH白色沉淀，影响溴的检验，故需加入足量硝酸使溶 液变为酸性，再加AgNO3溶液检验。
第4章：卤代烃
§4-1卤代烃的分类和命名§4-2卤代烃的性质§4-3重要的卤代烃§4-4卤代烃的制法本章节内容第四章卤代烃第一节卤代烃的分类和命名一、卤代烃的分类二、卤代烃的命名第二节卤代烃的性质一、物理性质二、化学性质第三节重要的卤代烃一、溴甲烷二、三氯甲烷和四氯化碳三、聚四氟乙烯四、氟氯代烃第四节卤代烃的制法§4-1卤代烃的分类和命名卤代烃是烃分子中一个或多个氢原子被子卤素（F、Cl、Br、I）取代的衍生物，它在自然界中存在极少，绝大多数是人工合成的。
比比皆是的聚氯乙烯制品，千家万户使用的冰箱中的致冷剂、防火必备的四氯化碳灭火剂等到，都是卤代烃。
卤代烃也是实验室中最常用的有机化合物，它经常起着从一种化合物变成另一种化合物的桥梁作用，是有机合成中经常用到的化合物。
人们在使用卤代烃的同时，也带来了严重的污染问题，六六六被禁用，DDT被取缔。
近年来，科学家证明臭氧层空洞的形成与使用氟氯烃有关。
可见，只有掌握卤代烃的性质及其反应规律，才能驾驭其上，造福于人类。
§4-1卤代烃的分类和命名（一）分类分类一卤代烃多卤代烃卤代烷卤代烯卤代芳香烃伯卤代烷：RCH2-X仲卤代烷：R2CH-X叔卤代烷：R3C-X如：R-XCH =CH XR-如：x如：如: CHCl3（二）命名1. 饱和卤代烃以烃为母体命名，按照烃的命名法编号123452-乙基-1-溴戊烷2-甲基-4-氯戊烷1234564-甲基-2-氯己烷6543212-甲基-3, 3, 5-三氯己烷12345CH 3CH 2CHCH 2CH 2CH 3CH 2Br CH 3CHCH 2CHCH 3CH 3Cl CH 3CHCH 2CHCH 2CH 3CH 3Cl CH 3CH-C-CH 2CHCH 3H 3C Cl Cl Cl §4-1卤代烃的分类和命名2. 不饱和卤代烃通常以含有不饱和键的最长碳链为主链，编号时要使不饱和键的位置最小4-溴-2-戊烯12342-丙基-4-氯丁烯124534-甲基-5-溴-2-戊炔12345CH 3CHCH=CHCH 3Br CH 2=C-CH 2CH 2-ClCH 2CH 2CH 3CH 3CH 3-C≡C -CHCH 2-Br3. 卤代脂环烃和卤代芳香烃分别以脂环烃和芳香烃作母体，把卤原子作取代基命名1-异丁基-1, 4-二氯环己烷顺-1-甲基-2-氯环己烷1, 3-二溴苯Cl Cl CH 2CH(CH 3)2CH 3H H ClH Br CH 3CH 2CH 3Br Br(R)-2-溴丁烷苯氯甲烷（或氯化苄、苄基氯）1-苯基-2-氯乙烷β-溴萘CH2ClCH2CH2ClBr（三）同分异构现象卤代烷的同分异构体数目比相应的烷烃的同分异构体多丁烷1-氯丁烷卤代烯烃的同分异体比相应的烯烃的同分异构体更多CH 3CH 2CH 2CH 3CH 3-CH-CH 3CH 3CH 3CH 2CH 2CH 2-Cl CH 3CH 2CH-CH 3Cl CH 3-CH-CH 2-Cl CH 3ClCH 3-C-CH 3CH 3§4-2 卤代烃的性质一、一卤代烷通式：CH2n+1X常用R—X表示n物理性质在室温下，氯甲烷、氯乙烷、溴甲烷、氟甲烷、氟乙烷、氟丙烷为气体，其他15个碳原子以下的一卤代烷为液体，15个碳原子以上的是固体。
《卤代烃》课件
结论和要点
卤代烃是一类有机化合物，具有较高的密度和较低的挥发性。可应用于溶剂、药物和农药以及防火材料等工业 领域。
了解卤代烃的定义、命名规则、物理性质、化学性质、制备方法和工业应用，有助于我们更好地理解和应用这 类有机化合物。
卤代烃的命名规则
卤代烃的命名根据取代碳上的卤素种类和数量进行命名，常见的命名规则有 IUPAC命名法和常用名称法。
例如，氯代烷根据卤素在碳链上的位置和数量，可以命名为氯甲烷、二氯甲 烷、三氯甲烷等。
卤代烃的物理性质
卤代烃具有较高的密度和较低的挥发性，常见的卤代烃通常是无色液体或固体。 卤代烃的溶解度较低，不易溶于水，但可溶于有机溶剂如醇类、醚类等。
卤代烃的化学性质
卤代烃在化学反应中表现出与饱和烃不同的性质，常见的化学反应包括取代 反应、消除反应和亲核取代反应。
由于卤代烃中的卤素原子具有较高的电负性，使得卤代烃在化学反应中具有 较高的活性。
卤代烃的制备方法
直接卤代
通过将烃与卤素进行反应，直接替换烃中的氢原子。
间接卤代
通过将烷烃与卤素化合物反应，间接制备卤代烃。
自由基卤代
通过在有机反应中引入自由基，实现卤素与烃的取代反应。
卤代烃在工业中的应用
1
溶剂
卤代烃常被用作有机溶剂，用于化学合成和物质提取等工业过程。
2
药物和农药
一些卤代烃化合物被应用于药物和农药的Байду номын сангаас产，具有重要的医药和农业价值。
3
防火材料
由于其具有良好的阻燃性能，卤代烃被应用于制造防火涂料和防火塑料等产品。
《卤代烃》PPT课件
欢迎阅读《卤代烃》PPT课件，本课件将介绍卤代烃的定义和特征，命名规 则，物理性质，化学性质，制备方法，工业应用等内容。
药用有机化学试题(第四章：卤代烃 附答案)
第四章：卤代烃70.下列试剂中能将3-氯环已烯和环已烯鉴别开的是？[1分]A高锰酸钾B溴水C氯化亚铜氨溶液D硝酸银醇溶液参考答案：D71.卤代烷中的C－X键最易断裂的是？[1分]AR-ClBR-BrCR-IDR-F参考答案：C72.下列卤代烃与硝酸银醇溶液反应时，产生沉淀最快的是？[1分] A正丁基溴B异丁基溴C仲丁基溴D叔丁基溴参考答案：D73.下列化合物在NaOH的醇溶液中脱HCl最容易的是？[1分]A正丁基氯B异丁基氯C仲丁基氯D叔丁基氯参考答案：D74.下列化合物与硝酸银醇溶液混合时最先产生沉淀的是？[1分] A3-溴丙烯B1-溴丙烯C2-溴丙烷D环丙基溴参考答案：A75.下列试剂中能将溴苯和甲苯鉴别开的是？[1分]A高锰酸钾B溴水C氯化亚铜氨溶液D硝酸银醇溶液参考答案：A76.下列卤代烃进行消除反应时必须遵守扎依采夫规则的是？[1分] ABCD参考答案：B77.下列卤代烃沸点最低的是？[1分]A正丁基氯B异丁基氯C叔丁基氯D仲丁基氯参考答案：C78.下列化合物，毒性最强的是？[1分]ACH3ClBCH3BrCCH3FDCH3I参考答案：D79.下列发生的反应属于消除反应的是？[1分]A丙烯和溴化氢B乙烯和溴水C1-氯丁烷和氢氧化钠水溶液D1-氯丁烷和氢氧化钠醇溶液参考答案：D80.卤代烃命名时，一般选含卤原子的最长碳链为主链，编号时卤原子可作为普通取代基对待。
[1分]参考答案：T81.2-氯丁烷在氢氧化钠水溶液反应生成2-丁烯。
[1分]参考答案：F82.仲、叔卤代烃进行消除反应时都遵循马氏规则。
[1分]参考答案：F83.伯、仲、叔卤代烃与硝酸银醇溶液反应的速率不同，但都生成白色沉淀。
[1分]参考答案：F84.二氟二氯甲烷俗称氟利昂，是无色无臭，无腐蚀性，不能燃烧的气体。
[1分]参考答案：T85.2-氯丁烷在氢氧化钠醇溶液反应生成2-丁醇。
[1分]参考答案：F86.在卤代烃的同分异构体中，直链分子的沸点较支链分子高，支链越多，沸点越高。
第四章卤代烃课件
三类卤代烃与硝酸银反应的活性
乙烯基型
CH2 CHX
烯丙基型
CH2 CHCH2X
孤立型（卤代烷）
CH2 CH(CH2)nX
X
CH2X
(CH2)nX
加热不反应
常温下反应 生成AgX↓
加热反应 生成AgX↓
活性顺序 ：烯丙基型＞孤立型＞乙烯基型
——亲核取代反应活性顺序
Cl
CH3 Br
Br
Cl
间-二氯苯
邻-溴甲苯
β -溴萘
②普通命名法 对结构简单的卤代烃，称“某烃基卤”。
CH3 CH3 C Cl CH2 CHCH2Br CH3 CH2Cl
叔丁基氯
烯丙基溴
苄基氯
二、卤代烃的化学性质 1．取代反应 ――亲核取代反应 SN
δ+ C
δ X
+ Nu
-
C Nu
+ X-
Nu－= － OH、 － CN、 － ONO2等
从反应物看：消除的是氢少的β-C上的氢，即氢少减氢。
在极性大的溶剂中与碱发生取代反应：
Cl CH3CHCH2CH3 NaOH/H2O
OH CH3CHCH2CH3
在极性小的溶剂中与碱发生消除反应：
Cl CH3CHCH2CH3NaOH/C2H5OH CH CH CHCH 3 3
练习：
Cl CH2Cl NaOH/H2O
举例：
Cl CH3CHCHCH2CH3 CH2CH3
Cl
编号原则同烷烃 3-乙基-2-氯戊烷
CH3CH2CHCHCH2CH3 CH3
Cl CH3CH2CCH2CH2CH3 CH3 C CH2
3-甲基-4-氯己烷 编号原则同烯烃
卤代烷
CH3Br + OH－
CH3OH + Br－
v = k [ CH3Br ] [OH－]
(CH3)3C Br + OH－ (CH3)3C OH + Br－
v = k [ (CH3)3CBr ]
❖反应级数，是速率方程中反应物浓度的指数。 ❖反应级数一般为0、1、2，也可以不是整数。
❖反应分子数，是参加反应的分子个数，只能是整数。
②根据生成的沉淀颜色不同，可鉴定含不同卤素原子 的卤代烃。 ③用于各类卤代烃的鉴别：3º卤代烃在室温下能迅 速反应，生成卤化银沉淀，2º卤代烃反应较慢，1º卤 代烃要加热才能反应。
❖氯代烷和溴代烷可以和碘化钠的丙酮溶液反应。
CH3COCH3
R Cl + NaI
R I + NaCl
CH3COCH3
R Br + NaI
X
❖按分子中所含的卤素：Biblioteka 氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃
R-F
R-Cl R-Br R-I
❖按分子中卤素原子数：
一卤代烃 二卤代烃
三卤代烃
CH3CH2Br
CH3CH CH2 Cl Cl
连二卤代烷
Br
CH3CCH3 Br
偕二卤代烷
CHF3
氟仿
CHCl3
氯仿
fluroform chloroform
CHBr3 CHI3
烷、氟代烷； 碳原子数相同的异构体中，直链异构体沸点最高，支
链越多沸点越低。
❖相对密度：一氟代烷和一些一氯代烷的相对密度小于1， 一溴代烷和一碘代烷的相对密度大于1。
❖溶解性：绝大多数卤代烃不溶于水，但能溶于许多常 用的有机溶剂，有些卤代烃可以直接作溶剂使用。
2.3《卤代烃》(共23张PPT)
下列卤代烃，在合适的条件下： 能发生水解反应的是 ① ② ③ ④ 能发生消去反应的是 ② ③ ① CH3Br ②CH3CH2Cl CH3
； 。
③ CH3－CH－CH3 Br
④ CH3－C －CH2Cl CH3
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属于哪种反应类型？
有机化合物在一定条件下，从一个分子中 脱去一个小分子（如H2O、HBr等），而生成 不饱和（含双键或三键）化合物的反应，叫做 消去反应。
反应条件：NaOH醇溶液、加热
断 键： －C－C－ H X
P42，比较溴乙烷的取代反应和 消去反应，体会反应条件对化学反应的影响。
乙烷为无色气体，沸点 -88.6 ℃，不溶于水
怎么检验下列物质中溴元素的存在： NaBr 、 CH3CH2Br
检NaBr：
稀HNO3 AgNO3溶液 HNO3和 溴化钠 浅黄色沉淀 (AgBr)，说 明存在Br－
溴化钠 溶液
用此法来检验CH3CH2Br中的溴元素： 无浅黄色沉淀，说明不存在Br－ 要想把溴乙烷中的 Br 变成Br－ ，光有水还不 行，还须再加入另一种物质—— NaOH
《有机化学-卤代烃》课件
3 溴代烃
4 碘代烃
溴代烃是由溴原子取代氢原子而形成的卤代烃。
碘代烃是由碘原子取代氢原子而形成的卤代烃。
卤代烃的制备
1
直接卤化
通过将有机物与卤素在适当条件下反应来制
间接卤化
2
备卤代烃。
通过先将有机物转化为其他中间体，再在适 当条件下与卤素反应来制备卤代烃。
卤代烃的化学性质
1 亲电取代反应
2 消去反应
3 光合反应
卤代烃能够发生亲电取代反 应，与亲核试剂发生反应， 并取代卤素原子。
卤代烃能够发生消去反应， 通过失去卤素原子产生不饱 和化合物。
卤代烃在阳光下能够发生光 合反应，生成卤素分子和自 由基。
卤代烃的应用
溶剂
卤代烃常用作有机溶剂，用于溶解其他有机物。
医药
一些卤代烃化合物具有药理活性，被用于医药领域。
农药
卤代烃可作为农药，用于杀灭害虫和保护农作物。
原料
一些卤代烃化合物可用作其他化学品的原料。
卤代烃的危害
1 对人体的危害ห้องสมุดไป่ตู้
2 对环境的危害
某些卤代烃化合物可能对人体造成毒性和致癌作 用。
卤代烃的排放可能对环境造成污染和生物毒性。
结语
1 总结
卤代烃是一类有机化合物，具有较高的沸点和熔点，常用作溶剂、医药和农药。
2 展望
进一步研究卤代烃的化学性质和环境影响，以便更好地应用和管理这些化合物。
有机化学-卤代烃
本课件介绍有机化学中的卤代烃，包括定义、特点和分类。
什么是卤代烃
定义
卤代烃是一类有机化合物，其中氢原子被卤素原子 取代。
特点
卤代烃具有较高的沸点和熔点，以及较低的挥发性。
第四章卤代烃
③
(CH3)3CBr+N2H (C H3)3CN2H +B r
不发生 很慢 易发生
现在您浏览到是二十九页，共四十八页。
（3）亲核试剂的影响
亲核能力强的试剂有利于SN2反应。
亲核能力弱的试剂易发生SN1反应。
CH3 H3C C CH2Br
CH3
C2H5O SN2
诱导效应
H HH
H C C δδδ δδ Cδ
δ
Cl
H HH
CX
CH
CY
-I效应 比较标准 +I效应
诱导效应是静电作用，是存在于分子中的一种永久效应。
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根据实验结果，常见的一些原子或基团的 电负性大小次序如下：
-F＞-Cl＞-Br＞-I＞-OCH3＞-NHCOCH3
＞-C6H5＞-CH=CH2＞-H＞-CH3
RI
立即生成AgI
RBr
稍慢或加热生成AgBr
RC l
加热且需较长时间生成AgCl
现在您浏览到是二十八页，共四十八页。
在进行亲核取代反应时，当底物中离 去基团的碱性大于进攻亲核试剂的碱性时， 反应就不易发生。如：
N u+R C N R N u+C N
预测下列反应中哪些易发生，哪些不发生或很慢
C 3 C H + N I C 3 I+ H C N ①
C3H
δ-
δ-
HO CBr
C 2 H 5H
C3H
HO C C 2 H 5
H
（S）-2-溴丁烷
过渡态
（R）-2-丁醇
《卤代烃》 讲义
《卤代烃》讲义一、卤代烃的定义和分类卤代烃是烃分子中的氢原子被卤素原子（氟、氯、溴、碘）取代后生成的化合物。
根据卤素原子的种类、数目以及烃基的结构不同，卤代烃可以分为多种类型。
1、按卤素原子种类分氟代烃：如氟甲烷（CH₃F）。
氯代烃：像氯甲烷（CH₃Cl），氯乙烯（CH₂=CHCl）等。
溴代烃：例如溴乙烷（C₂H₅Br）。
碘代烃：如碘甲烷（CH₃I）。
2、按烃基结构分饱和卤代烃：卤原子直接连接在饱和碳原子上，如氯丁烷（C₄H₉Cl）。
不饱和卤代烃：卤原子连接在不饱和碳原子上，像氯乙烯（CH₂=CHCl）。
3、按卤素原子数目分一卤代烃：分子中只含一个卤素原子，如氯乙烷（C₂H₅Cl）。
多卤代烃：含有两个或两个以上卤素原子，像二氯甲烷（CH₂Cl₂）。
二、卤代烃的物理性质卤代烃的物理性质通常受到烃基和卤素原子的影响。
1、状态在常温常压下，一氯甲烷、氯乙烷等低级卤代烃是气体；溴乙烷、氯苯等为液体；而大多数高级卤代烃是固体。
2、沸点卤代烃的沸点随着碳原子数的增加而升高。
相同碳原子数的卤代烃，沸点顺序为：RI＞RBr＞RCl＞RF。
这是因为相对分子质量越大，分子间的范德华力越大，沸点就越高。
3、溶解性卤代烃不溶于水，但能溶于大多数有机溶剂，如乙醇、乙醚等。
这是因为卤代烃分子中的卤素原子是极性的，而烃基是非极性的，导致其在极性溶剂中的溶解度较小，在非极性溶剂中的溶解度较大。
4、密度除了一氟代烃和一氯代烃的密度小于水外，其余卤代烃的密度一般都比水大。
三、卤代烃的化学性质卤代烃的化学性质较为活泼，主要发生在卤素原子所连接的碳原子上。
1、取代反应卤代烃可以与多种亲核试剂发生取代反应，卤素原子被其他原子或基团取代。
与氢氧化钠水溶液共热，发生水解反应，生成醇。
例如，溴乙烷与氢氧化钠水溶液共热：C₂H₅Br ＋NaOH → C₂H₅OH ＋ NaBr与醇钠反应，生成醚。
如氯乙烷与乙醇钠反应：C₂H₅Cl ＋ C₂H₅ONa → C₂H₅OC₂H₅＋ NaCl2、消去反应在强碱的醇溶液中加热，卤代烃脱去卤化氢，生成不饱和烃。
医学有机化学-第四章卤代烃
芳基卤代烃的反应
芳基溴代烃
芳基氯代烃
可以发生取代反应和偶联反应， 在有机合成中应用广泛。
反应活性较低，通常需要较强 的试剂和条件。
芳基碘代烃
反应性较低，可用于特殊的取 代反应和芳基偶联反应。
氨基卤代烃的制备和性质
氨基卤代烃的合成
氨基卤代烃可以通过与氨反应或 氯胺反应制备。
氨基卤代烃的性质
氨基卤代烃具有亲核性，可用于 胺取代反应和制备多种药物。
卤代烃的毒性与安全性评价
1 毒性评价
卤代烃的毒性取决于卤素种类和化合物结构，需要进行全面的毒性评估。
2 安全性评价
通过实验和临床研究评估卤代烃的安全性，并建立相关的法规和标准。
卤代烃的法规和标准
卤代烃的合成、应用和排放受到严格的法规和标准的限制和监管，以保护人 类健康和环境。
氨基卤代烃的反应
氨基卤代烃可以发生亲电取代反 应、亲核取代反应和消除反应。
哌啶卤代烃的合成方式及用途
合成方式
哌啶卤代烃可以通过哌啶与卤代烷反应得到。
应用
哌啶卤代烃在医学领域有广泛用途Байду номын сангаас常用于合成药 物和治疗疾病。
卤代烃在医学中的应用
卤代烃在医学中具有多种应用，包括药物的合成、生物标记物的制备和药物 的治疗。在新药研发和临床应用中发挥重要作用。
3 改变化合物的物理性质
卤素的添加可以改变化合物的熔点、沸点和溶解度等物理性质。
卤代烃的分类和命名
基于碳原子数
根据碳原子数的不同，卤代烃可分为烷基卤代烃、 芳基卤代烃和环烷基卤代烃。
基于卤素种类
根据所含卤素的种类，可以将卤代烃分类为氯代烃、 溴代烃、碘代烃和氟代烃。
烷基卤代烃的合成方法
卤代烃 课件
一般写成如下方程式：
CH3CH2Br + NaOH
H2O
△
CH3CH2OH + NaBr
如何检验溴乙烷中的溴原子？ 实验一： AgNO3溶液
溴乙烷
无明显变化 溴乙烷不是电解质，不能电离出Br－
实验二：
AgNO3溶液
溴乙烷与NaOH 溶液反应混合液
未反应完的NaOH 与硝酸银溶液反应 生成了Ag2O
（2）溴乙烷的消去反应
实验：
溴乙烷与NaOH的 乙醇混合液
现象: 溴水颜色逐渐变浅
溴 水
反应原理：
CH2—CH2 +NaOH
乙醇
△
H Br
CH2=CH2↑ +NaBr +H2O
消去反应： 有机化合物在一定条件下，从一个分子中
脱去一个小分子（如H2O、HBr等），而形成不饱和 （含双键或三键）化合物的反应。
CH3-CH2-X
饱和卤代烃ຫໍສະໝຸດ CH2=CH-X不饱和卤代烃
X
卤代芳香烃
3. 饱和一卤代烃通式: CnH2n+1X (X=F、Cl、Br、I)
4. 卤代烃物理性质： 状态：常温下卤代烃除一氯甲烷、氯乙烯、氯乙烷是
气体外，其余均为液体或固体。 沸点: 熔沸点大于同碳个数的烃，随碳原子数增多，
沸点依次升高（碳原子数相同时，支链越多沸 点越低）。 密度：除脂肪烃的一氟代物和一氯代物外，其余卤代 烃密度都比水大。
水解
酸化
该 步
白
淡
黄
骤
色
黄
色
必 不 可
Cl-
色
I-
Br-
少
用何种波谱可以方便地检验产物中有乙醇生成？
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过渡态A
叔丁基正碳离子
δ-
第二步：
- 快 (CH 3)3C + OH
+
δ+ [(CH 3C 3)
O H]
(CH3)3C OH
过渡态B
SN1反应的特点：
①反应速率只与卤代烷的浓度有关；
②反应是分步进行的；
③有活性中间体—碳正离子生成。
过渡态A
R'
R" + C R
(CH3)3CBr
(CH3)3C+
Ea(1) Ea(2)
Nu + RCN RNu + CN
预测下列反应中哪些易发生，哪些不发生或很慢
CH3CN + I
CH3F + Cl
(CH3)3CBr + NH2
CH3I +CN
CH3Cl + F
(CH3)3CNH2 + Br
①
不发生
②
③
很慢
易发生
（3）亲核试剂的影响
亲核能力强的试剂有利于SN2反应。
亲核能力弱的试剂易发生SN1反应。
SN2 (伯卤代烷)
单分子反应
v ∝c(卤代烷) 反应分步进行
双分子反应 v ∝c(卤代烷)·(亲核试剂) c
反应一步完成 瓦尔登转化
有C+生成 产物外消旋化
产物构型转化
3.影响亲核取代反应速率的因素 （1）烷基结构的影响
溴化物与I-的相对反应速率（SN2） R相对速率 R相对速率 CH330 C2H51.0 CH3CH21 C3H70.28 (CH3)2CH0.02 (CH3)3C～0
过渡态B
(CH3)3COH
SN1反应能量图
反应进行的关键在于Ea(1)的大小,碳正离子稳 定性的大小,碳正离子愈稳定,反应愈易进行.
（4）碳正离子的结构和相对稳定性
R ：X
C原子SP3杂化 正四面体
R
+
+ X
-
C原子SP2杂化 平面
碳正离子的相对稳定性：
R3C+＞R2CH+＞RCH2+＞CH3+ 根据反应的△H值 解释 诱导效应 σ-P
R3P 亲核性强
碱性强 R3N
卤素负离子碱性和亲核性强弱的顺序也 相反。
I亲核性强 BrCl碱性强 F-
亲核性和碱性还受溶剂的影响 。
（4）溶剂的影响
质子性溶剂：如水、醇、羧酸等。(分子中含有
可形成氢键的氢原子溶剂)
特点：能使负离子（Nu-）强烈溶剂化。 非质子性溶剂：
1、非极性非质子性溶剂：如己烷、苯、乙醚等。 2、极性非质子性溶剂：如氯仿、丙酮、二甲基 亚砜（DMSO）、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）、 四氢呋喃（THF）。
在H前面的是吸电子基，引起-I效应，在 H后面的是斥电子基，引起+I效应。
四、化学反应
（一）亲核取代反应（ nucleophilic substitution ）
RCH2
反应底物
δ+
X +
δ-
Nu
-
RCH Nu + 2
产物
X
-
亲核试剂
HO 、CN 、 -
离去基团
卤代烷
NH3等
醇、腈、 胺 等
卤离子
2、系统命名
CH3 CHCH2CHCH2CH2CHCH3 CH3 I Cl
CH3CH CHCH( CH3 )CH2I
4-甲基-5-碘-2-戊烯
Cl CH3
H Cl H Br
1-甲基-2-氯环己烷
（1S，2R）-1氯-2-溴环己烷
二、结构
δX
C
δ+
C-X键的键长和偶极矩 C-X键 偶极矩/C.m C-F C-Cl 6.838×10-30 C-Br 6.772×10-30 C-I 6.371×10-30
烷基相同时，各类卤代烷的反应活性顺序为： RI＞RBr＞RCl＞RF
(CH3)3C X + H2O X
C2H5OH
(CH3)3C Cl
OH + (CH3)3C Br
OC2H5 + HX I
相对速率
RI RBr RCl
1.0
立即生成AgI
39
99
稍慢或加热生成AgBr 加热且需较长时间生成AgCl
在进行亲核取代反应时，当底物 中离去基团的碱性大于进攻亲核试剂的 碱性时，反应就不易发生。如：
（二）命名
1、普通命名
CH3CH2CH2CH2Br
CH3 H3C CH2Br H
溴代正丁烷 butyl bromide
溴代异丁烷 iso-butyl bromide
CH3 H Br CH2CH3
CH3 H3C CH3 Br
（S）-溴代仲丁烷（S） -sec butyl bromide 溴代叔丁烷 tert-butyl bromide
注意亲核取代、亲核试剂的概念。
负离子（Nu－）：HO－、RO－、HS－、
亲核试剂
RS－、CN－、X－、负碳离子
有孤电子对的中性分子(Nu:)：NH3、
1.常见的亲核取代反应
RX + Na OH
水溶液
HOH、ROH等
亲核性很弱
R OH
醇 腈
X + Na
RX + Na CN
RX + Na OR'
醇溶液
特点：不能使负离子溶剂化，可使正离子溶剂化。
质子溶剂 的极性增加
SN1反应速率增加，但不利于SN2反应。
在极性非质子溶剂中
δ
SN2反应速率大大增加， 但不利于SN1反应。
H H C
δ
N3 + CH3(CH2)2CH2Br
N3
Br
CH3(CH2)2CH2N3 + Br
C2H5
溶剂 相对速率
甲醇 1
水 6.6
CH3 CH3CHCHCH3 Cl CH3
HOH
CH3CCH2CH3 93% OH 为什么
CH3 CH3CHCHCH3 Cl
HOH
CH3
慢
CH3CHCHCH3
重排
CH3CCH2CH3 CH3
OH CH3CCH2CH3 CH3
CH3CCH2CH3 CH3
H O H CH3CCH2CH3 CH3
不但H可重排，CH3也可重排。
（2） SN2反应的立体化学
HO
－
H3C C2H5 C Br H
δ -
CH3
δ -
CH3 HO C H C2H5
HO C Br C2H5 H
（S）-2-溴丁烷
过渡态
（R）-2-丁醇
反应特点：①反应一步完成，旧键的断裂与新键的 生成同时进行；②反应速率与卤代烷、亲核试剂的 浓度都有关；③发生瓦尔登转化，伴随有构型转化。
共轭酸的pKa 15.9 15.7 9.89 4.8 -1.3 -1.7
反应中心原子不同（在同一周期），试剂 的亲核性与碱性强弱一致。
R3C碳负离子
R2N胺负离子
RO-
F碱性小 亲核性小
烷氧基负离子 氟离子
碱性大 亲核性大
亲核试剂的中心原子不同，但处于同 一族时亲核性和碱性顺序相反。
RS亲核性强
碱性强 RO-
SN2反应
三、消除反应 Elimination
β α 醇 R CH CH 2 + NaOH △ H X
H3C CH CH2 Br Br
KOH/C2H5OH
E
RCH=CH2 + NaX + H2O
或NaNH2
H3C C CH
注意
NaOH/H2O
NaOH/醇
C3H7 C H3C C2H5 CH2CH2CH3 Br H2O H3C C OH2 CH2CH3
CH2CH2CH3 HO C CH3 CH2CH3
CH3CH2CH2 H3C C OH
CH3CH2
（7）亲核取代反应的离子对学说
(CH3)2CH(CH2)3 C2H5 H3C C Cl
80%丙酮/水 60℃
－
X + Y
W C Br Nu
X W
δ δ -
W L Nu C Y X
Nu
C Y
（3）单分子亲核取代反应机理SN1
(CH 3)3CBr + OH 叔卤代烷
(CH 3)3COH
Br+
第一步：
(CH3)3C Br
慢
v=k c｛(CH3)3CBr｝
δ+ [(CH)3C 3 δ-
Br]
(CH C+ + Br )3 3
NaCl或KCl在丙酮中 的溶解度比NaI或KI 小的多。
2. 亲核取代反应机理
（1）双分子亲核取代反应机理 SN2
CH 3Br + OH
溴甲烷 -
CH 3OH + Br
-
v = k c (CH3Br) · ( OH ) c
H HO- +
-
H H
δ+ δ- slow C Br
[
δHO
H
C H
H δBr
叔卤代烷 > 仲卤代烷 > 伯卤代烷 > 卤代甲烷
SN2相对速率：
卤代甲烷 > 伯卤代烷 > 仲卤代烷 > 叔卤代烷
SN2增强
RX = CH3X 1° 2° 3°
SN1增强
由大到小排列SN2反应活性次序
CHCH3 Br
CH2Br
CH3 C Br CH3
①
② ②>①>③