《卤化反应》PPT课件
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⑴ 烃类：以X2为卤化剂 氟化是高放热反应；氯化是放热反应；
溴化为中等放热，所有温度下，均有利于 向右方进行。
碘化则是吸热可逆反应。 但用ICl为碘化剂精选pp，t 则是放热反应。31
⑵ 乙烷：用 F2 进行取代氟化，发生C-C键 的断裂和聚合等副反应。 Why
精选ppt
32
• 加成卤化：
有机单元合成反应 ——
第四章
精选ppt
1
内容提要
• 取代卤化反应 • 加成卤化反应 • 置换卤化反应
小结
精选ppt
讨论
作业
2
主要内容（共14学时）：
❖ 卤化反应的定义、目的、重要性
❖ 卤化剂，卤化反应的类型
❖ 芳环上的取代氯化（重点）
⑴ 亲电质点、反应历程及动力学（重 点：催化剂存在下Cl2的氯化）
• 氯化
应用最广泛、制备最经济的卤化反应。 大批氯化产品，如…具有广泛的工业用途。
精选ppt
9
Cl2价格低廉，供应量大，因此，氯化 产物品种多，产量大，是最重要的卤化反 应，也是本章讨论的重点。
• Cl2 ?
电 解
2 N a C l+ 2 H 2 O 2 N a O H + C l2 + H 2
精选ppt
CH3
X X
X X
环上加成
X
• 卤化中除加入特定卤化剂，常需加入催化剂
或活化剂，如光能、热能或游离基引发剂。
精选ppt
29
4.2 卤化热力学
• •
性碳
卤
和卤 加 取 化
反键 成 代 反
应的 卤 卤 应
活稳 化 化 热
性定
精选ppt
30
4.2.1 卤化反应热
某些卤化反应的反应热见表3-2
• 取代卤化：
Cl
OC2H5
乙氧基化
NO2
NO2
精选ppt
16
4.1.3 卤化剂
• 分子态卤素：Cl2、Br2 、I2 ； • 卤素的酸 + 氧化剂：
HCl(HBr)+ O2、NaClO、NaBrO、NaClO3、 NaBrO3、H2O2 等；
• 金属或非金属卤化物：FeCl3、PCl3、PCl5；
• 其他：SOCl2、SO2Cl2、HOCl、COCl2、 SCl2、 ICl、 RNHCl、 RSO2NHCl
C 6 H 6 + C l 2F e C l 3 C 6 H 5 C l+ H C l C 6 H 5 C H 3 + C l 2h vC 6 H 5 C H 2 C l+ H C l
h v C H 4 + C l2精选ppt C H 3 C l+ H C l 27
⑵ 加成卤化：
C 6 H 6 + 3 C l 2 h vC 6 H 6 C l 6 （ 六 六 六 ） H C C H + 2 C l 2F e C l 3C l 2 C H C H C l 2
精选ppt
19
• 实例精选ppt20Fra bibliotek精选ppt
21
精选ppt
22
4.1.3.2 溴化剂
• 分类 • 实例
精选ppt
23
4.1.3.3 碘化剂
精选ppt
24
4.1.3.4 氟化剂
精选ppt
25
精选ppt
26
4.1.4 卤化反应的类型
• 引入卤素的方法？ 取代卤化、置换卤化、加成卤化
⑴ 取代卤化：包括芳烃环上取代、侧链取代 和脂肪烃的取代卤化。
• 卤化反应 ? 向有机化合物分子中的C原子上引入卤
原子的反应。 • 根据引入卤原子的不同，分为：
氟化
卤
氯化
化
溴化
碘化 精选ppt
7
• 根据引入卤原子的方式，分为：
取代卤化
卤
加成卤化
化
置换卤化
精选ppt
8
氟、氯、溴、碘虽同属卤素，但其性 质存在较大差异，因而其合成方法有很大 区别。
原料性质以及制备产物的结构对卤化 方法的选择有密切关系。
SO2Cl2是引入Cl的高活性反应剂，SO2Cl2、 SCl2、AlCl3 相混合为高氯化剂。
精选ppt
17
• 置换卤化剂？ HF、KF、NaF、SbF5、HCl、HBr、NaBr
4.1.3.1 氯化剂 4.1.3.2 溴化剂 4.1.3.3 碘化剂 4.1.3.4 氟化剂
精选ppt
18
4.1.3.1 氯化剂（氯化剂的分类）
精选ppt
12
• 碘化
碘价格昂贵，资源比其他几种卤素少 得多，应用范围也小得多，仅用于少数医 药、农药及染料。
精选ppt
13
• 总之： 卤化是精细有机合成最重要反应之一。
大规模生产 ?
氯和氟有机单体(氯乙烯、四氟乙烯)
有机溶剂 (四氯化碳、二氯乙烷、氯苯等)
制冷剂(氟里昂)
还广泛用来制取农药、医药、增塑剂、
Schiemann反应（重点）
精选ppt
4
❖ 加成卤化：卤素和卤化氢对双键的加成 ❖ 置换卤化
卤素置换羟基、硝基、磺酸基； 重点：卤素置换重氮基
Sandmeyer反应
精选ppt
5
4.1 概述
•
•
• •
型卤 卤 的卤 义卤
化 化 化 及化
反 剂 反 重反
应
应 要应
的
的 性的
类
目定
精选ppt
6
4.1.1 卤化反应的定义及重要性
润滑剂、阻燃剂、染料、颜料及橡胶防老
剂等的中间体。 精选ppt
14
4.1.2 卤化反应的目的
• 赋予有机化合物一些新的性能，得到 性能优异的最终产品。
• 卤素衍生物→卤基转换→一系列含有 其他基团的中间体产品。
精选ppt
15
C l
N H 2
N O 2+N H 3 氨 解
N O 2+N H 4C l
⑶ 置换卤化：卤素置换硝基、磺酸基、羟 基、重氮基
C 2 H 5 O H + H C lZ n C l 2C 2 H 5 C l+ H 2 O
• 甲苯的卤化？
精选ppt
28
CH3
CH3
CH3 + X2
催化剂：FeCl3 △
光照hv或过氧化物 △
光照hv 冷却
X+
环上取代
CH2X
X CHX2
同前步
侧链取代
10
• 溴化
溴的资源相对较少，溴化物常具有某 些功能性用途。如……
溴化物中的Br原子较活泼，易为其他 基团置换，常被应用于精细化工产品的有 机合成。
精选ppt
11
• 氟化
氟的自然资源较广，许多氟化物具有 突出的优点，如……
氟化还可用于润滑油、烹饪用具涂料、 火箭燃料、染料等的合成。
近年来对氟化物的合成十分重视，但 氟活性太高，一般要用间接方法制备。
⑵ 影响因素：被卤化物性质、氯化深 度、操作方式、混合作用、反应介质、原
料纯度、反应温度 精选ppt
3
⑶ 实例
❖ 羰基α-氢的取代卤化
❖ 芳烃的侧链取代卤化（重点）
反应理论及实例，氯甲基化反应
❖ 饱和烃的取代卤化（自学）
❖ 烯键α-氢的取代卤化（自学）
❖ 氟化、溴化、碘化
Finkelstein卤素交换反应
溴化为中等放热，所有温度下，均有利于 向右方进行。
碘化则是吸热可逆反应。 但用ICl为碘化剂精选pp，t 则是放热反应。31
⑵ 乙烷：用 F2 进行取代氟化，发生C-C键 的断裂和聚合等副反应。 Why
精选ppt
32
• 加成卤化：
有机单元合成反应 ——
第四章
精选ppt
1
内容提要
• 取代卤化反应 • 加成卤化反应 • 置换卤化反应
小结
精选ppt
讨论
作业
2
主要内容（共14学时）：
❖ 卤化反应的定义、目的、重要性
❖ 卤化剂，卤化反应的类型
❖ 芳环上的取代氯化（重点）
⑴ 亲电质点、反应历程及动力学（重 点：催化剂存在下Cl2的氯化）
• 氯化
应用最广泛、制备最经济的卤化反应。 大批氯化产品，如…具有广泛的工业用途。
精选ppt
9
Cl2价格低廉，供应量大，因此，氯化 产物品种多，产量大，是最重要的卤化反 应，也是本章讨论的重点。
• Cl2 ?
电 解
2 N a C l+ 2 H 2 O 2 N a O H + C l2 + H 2
精选ppt
CH3
X X
X X
环上加成
X
• 卤化中除加入特定卤化剂，常需加入催化剂
或活化剂，如光能、热能或游离基引发剂。
精选ppt
29
4.2 卤化热力学
• •
性碳
卤
和卤 加 取 化
反键 成 代 反
应的 卤 卤 应
活稳 化 化 热
性定
精选ppt
30
4.2.1 卤化反应热
某些卤化反应的反应热见表3-2
• 取代卤化：
Cl
OC2H5
乙氧基化
NO2
NO2
精选ppt
16
4.1.3 卤化剂
• 分子态卤素：Cl2、Br2 、I2 ； • 卤素的酸 + 氧化剂：
HCl(HBr)+ O2、NaClO、NaBrO、NaClO3、 NaBrO3、H2O2 等；
• 金属或非金属卤化物：FeCl3、PCl3、PCl5；
• 其他：SOCl2、SO2Cl2、HOCl、COCl2、 SCl2、 ICl、 RNHCl、 RSO2NHCl
C 6 H 6 + C l 2F e C l 3 C 6 H 5 C l+ H C l C 6 H 5 C H 3 + C l 2h vC 6 H 5 C H 2 C l+ H C l
h v C H 4 + C l2精选ppt C H 3 C l+ H C l 27
⑵ 加成卤化：
C 6 H 6 + 3 C l 2 h vC 6 H 6 C l 6 （ 六 六 六 ） H C C H + 2 C l 2F e C l 3C l 2 C H C H C l 2
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19
• 实例精选ppt20Fra bibliotek精选ppt
21
精选ppt
22
4.1.3.2 溴化剂
• 分类 • 实例
精选ppt
23
4.1.3.3 碘化剂
精选ppt
24
4.1.3.4 氟化剂
精选ppt
25
精选ppt
26
4.1.4 卤化反应的类型
• 引入卤素的方法？ 取代卤化、置换卤化、加成卤化
⑴ 取代卤化：包括芳烃环上取代、侧链取代 和脂肪烃的取代卤化。
• 卤化反应 ? 向有机化合物分子中的C原子上引入卤
原子的反应。 • 根据引入卤原子的不同，分为：
氟化
卤
氯化
化
溴化
碘化 精选ppt
7
• 根据引入卤原子的方式，分为：
取代卤化
卤
加成卤化
化
置换卤化
精选ppt
8
氟、氯、溴、碘虽同属卤素，但其性 质存在较大差异，因而其合成方法有很大 区别。
原料性质以及制备产物的结构对卤化 方法的选择有密切关系。
SO2Cl2是引入Cl的高活性反应剂，SO2Cl2、 SCl2、AlCl3 相混合为高氯化剂。
精选ppt
17
• 置换卤化剂？ HF、KF、NaF、SbF5、HCl、HBr、NaBr
4.1.3.1 氯化剂 4.1.3.2 溴化剂 4.1.3.3 碘化剂 4.1.3.4 氟化剂
精选ppt
18
4.1.3.1 氯化剂（氯化剂的分类）
精选ppt
12
• 碘化
碘价格昂贵，资源比其他几种卤素少 得多，应用范围也小得多，仅用于少数医 药、农药及染料。
精选ppt
13
• 总之： 卤化是精细有机合成最重要反应之一。
大规模生产 ?
氯和氟有机单体(氯乙烯、四氟乙烯)
有机溶剂 (四氯化碳、二氯乙烷、氯苯等)
制冷剂(氟里昂)
还广泛用来制取农药、医药、增塑剂、
Schiemann反应（重点）
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4
❖ 加成卤化：卤素和卤化氢对双键的加成 ❖ 置换卤化
卤素置换羟基、硝基、磺酸基； 重点：卤素置换重氮基
Sandmeyer反应
精选ppt
5
4.1 概述
•
•
• •
型卤 卤 的卤 义卤
化 化 化 及化
反 剂 反 重反
应
应 要应
的
的 性的
类
目定
精选ppt
6
4.1.1 卤化反应的定义及重要性
润滑剂、阻燃剂、染料、颜料及橡胶防老
剂等的中间体。 精选ppt
14
4.1.2 卤化反应的目的
• 赋予有机化合物一些新的性能，得到 性能优异的最终产品。
• 卤素衍生物→卤基转换→一系列含有 其他基团的中间体产品。
精选ppt
15
C l
N H 2
N O 2+N H 3 氨 解
N O 2+N H 4C l
⑶ 置换卤化：卤素置换硝基、磺酸基、羟 基、重氮基
C 2 H 5 O H + H C lZ n C l 2C 2 H 5 C l+ H 2 O
• 甲苯的卤化？
精选ppt
28
CH3
CH3
CH3 + X2
催化剂：FeCl3 △
光照hv或过氧化物 △
光照hv 冷却
X+
环上取代
CH2X
X CHX2
同前步
侧链取代
10
• 溴化
溴的资源相对较少，溴化物常具有某 些功能性用途。如……
溴化物中的Br原子较活泼，易为其他 基团置换，常被应用于精细化工产品的有 机合成。
精选ppt
11
• 氟化
氟的自然资源较广，许多氟化物具有 突出的优点，如……
氟化还可用于润滑油、烹饪用具涂料、 火箭燃料、染料等的合成。
近年来对氟化物的合成十分重视，但 氟活性太高，一般要用间接方法制备。
⑵ 影响因素：被卤化物性质、氯化深 度、操作方式、混合作用、反应介质、原
料纯度、反应温度 精选ppt
3
⑶ 实例
❖ 羰基α-氢的取代卤化
❖ 芳烃的侧链取代卤化（重点）
反应理论及实例，氯甲基化反应
❖ 饱和烃的取代卤化（自学）
❖ 烯键α-氢的取代卤化（自学）
❖ 氟化、溴化、碘化
Finkelstein卤素交换反应