(完整word版)第九章卤代烃

第九章 卤代烃

教学要点：

1.介绍了卤代烃的分类及同分异构现象、卤代烃的命名、卤代烷的结构和物理性 质、化学性质、制备方法。

2.介绍了一卤代烷的取代反应、消去反应(查依采夫规则)、还原反应。 几种常见 的有机金属化合物。

3.介绍了S N 1和S N 2反应历程、碳正离子的生成、结构、不同结构碳正离子的相对稳定性。

4.一卤代烯烃和一卤代芳烃的分类、物理性质、化学性质、有机氟化合物的特性、有机氟化合物的应用。 本章重点：

卤代烷的结构，卤代烷的化学反应，亲核取代反应的机理，一卤代烯烃和一卤代芳烃，卤代烃的制备方法，几种常见的有机金属化合物。 本章难点：

卤代烷的化学反应，亲核取代反应的机理。 考核要求：

识记：卤代烷的命名，一卤代烷的结构。领会：亲核取代反应的机理。 综合分析：SN1和SN2反应立体化学及影响因素。

熟练应用：一卤代烷的化学反应，卤代烃的制备方法，几种常见的有机金属化合物。 教学时数：6学时 教学内容：

第一节 卤代烃的分类、命名及同分异构现象；第二节 卤代烃；

第三节 亲核取代反应历程；第四节 一卤代烯烃和一卤代芳烃；第五节 卤代烃的制法； 第六节 重要的卤代烃；第七节 有机氟化合物；

第二十四次课 （第47～48学时）

卤代烃可以看作是烃分子中一个或多个氢原子被卤原子取代后所生成的化合物。 卤原子是卤代烃的官能团。

常所说的卤代烃是指氯代烃、溴代烃和碘代烃。而氟代烃的性质和制法都较为特殊。

一卤代烃的性质比较活泼，能发生多种化学反应转化成各种其他类型的化合物。所以卤代烃是重要的合成中间产物。

第一节 卤代烃的分类、同分异构和命名

一、分类 二、命名 三、同分异构现象

一、分类

卤代烃

氟代烃碘代烃

溴代烃

氯代烃

一卤代烃

多卤代烃

根据卤代烃分子中所含卤原子的数目：

根据卤代烃分子中所含卤原子的种类：

根据卤代烃分子中烃基的类型：饱和卤代烃

不饱和卤代烃芳香族卤代烃

根据和卤原子直接相连的碳原子类型：一级卤代烃（伯卤代烃） R -CH 2-X 10-X 二级卤代烃（仲卤代烃） R 2CH-X 20-X 三级卤代烃（叔卤代烃） R 3C-X 30-X

二、命名 1．简单的卤代烃，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 3Cl ：氯甲烷（甲基氯）

（CH 3）3CCl ：氯代叔丁烷

（叔丁基氯）

（CH 3）2CHBr ： 溴代异丙烷（异丙基溴）

C 6H 5CH 2Cl ：氯代苄（苄基氯）

2．复杂的卤代烃按系统命名法命名。以相应的烃为母体，将卤原子作为取代基。命名时，需在烃名称前标上卤原子及支链等取代基的位置、数目和名称。 (1)卤代烷的命名：以含有卤原子的最长碳链作为主链，卤原子与其他支链作为取代基，碳原子编号一般从离取代基较近的一开始。命名时，取代基按“顺序规则”较优基团在后列出。

2-溴丁烷CH 3CHCH 2CH 3

Br

4-甲基-2-氯已烷CH 3CHCH 2CHCH 3

Cl

CH 3

2-乙基-1-氯戊烷CH 3CH 2CH 2CHCH 2CH 32Cl

3-氯-4-溴已烷

Br

Cl CH 3CH 2-CH-CHCH 2CH 3

(2)卤代烯烃的命名：以烯烃为母体，选择含有双键的最长碳链为主链，并以双键的位次最小为原则进行编号，把卤原子作为取代基

CH 2==CH-CH 2Br

3-溴丙烯

CH 2==CH-CH-CH 2Cl

3-甲基-4-氯-1-丁烯CH 3

(3)卤代芳烃的命名：以芳烃为母体，卤原子作为取代基。

2-氯甲苯（邻氯甲苯）2，4-二溴甲苯1-氯-4-溴苯CH 3

Cl

CH 3

Br

Br Cl

Br

侧链卤代芳烃的命名：以烷烃为母体，卤原子和芳环都作为取代基。

苯氯甲烷 1-氯-2-苯丙烷

CH 2Cl

(氯代苄，苄基氯)

CHCH 2Cl CH 3

卤代环烷烃的命名：以脂环烃为母体，卤原子和支链都看作是取代基。

H Br

H

CH 3

*

*(1R,2S)-1-甲基-2-溴环已烷

顺-1-甲基-2-溴环已烷

或者较小的（原子序数小的）基团，编号最小

注：

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异构体要多。

碳干异构

位置异构CH 3CH 2CH 2-Cl 1-氯丙烷

2-氯丙烷

1-氯丁烷

2-氯丁烷 2-甲基-1-氯丙烷CH 3-C-CH 3

Cl

Cl

CH 3

Cl

CH 3

2-甲基-2-氯丙烷

CH 3CH 2-CH-CH 3*

Cl

CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3CH-CH 2Cl

CH 3-CH-CH 3

1-溴戊烷

2-溴戊烷 3-溴戊烷Br

Br

CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2Br CH 3CH 2CH 2-CHCH 3

CH 3CH 2-CHCH 2CH 3

第二节卤代烷

一、物理性质二、光谱性质三、偶极矩四、化学性质五、多卤代烷的性质

一、物理性质

在室温下，氟甲烷、氟乙烷、氟丙烷、氯甲烷、氯乙烷及溴甲烷为气体。其它常见

的卤代烷均是液体。纯粹的卤代烷是无色的，但碘代烷易分解出碘而带有棕红色。卤代烷的蒸气有毒。卤代烷在铜丝上燃烧时能产生绿色火焰，可用来鉴定卤代烷。

卤代烷的沸点是随着碳原子数的增加而升高。比相应的烷烃的沸点高。

烃基相同的卤代烷，以碘代烷的沸点最高，其次为溴代烷、氯代烷、氟代烷。

同一卤代烷的各异构体中，直链异构体的沸点最高，支链越多的沸点越低。

P231 表9—1 卤代烷的物理常数

二、光谱性质

1.红外光谱：在红外光谱里，碳卤键的吸收频率是随着卤素原子量的增加而减小的。

νC-F 1400～1000cm-1νC-Cl 800～600cm-1 νC-Br 600～500cm-1 νC-I 500cm-1

2.核磁共振谱：由于卤素的电负性比碳大，使直接与卤原子相连的碳上的质子的δ值大于烷烃，并且随着卤代烷中卤原子电负性的增加（I 2.5，Br 2.8，Cl

3.0， F

4.0）其化学位移值也增加。

δ值:H C-F：4-4.5；H C-Cl ：3-4；H C-Br ：2.5-4；H C-I：2-4.

P232 图9—1 溴乙烷的NMR图

三、偶极矩

在卤代烷分子中，由于卤原子的电负性大于碳，使C—X键的电子云偏向卤原子，使C—X键成为一个极性共价键。P232 表9—2 一些简单卤代烷的偶极矩（D）

四、化学性质

卤代烷分子中由于卤原子的存在，使其化学性质活泼。由于碳—卤键是极性共价键，

易发生取代、消除、还原等反应。当极性试剂与它作用时，C-X键在试剂电场的诱导下极化，由于C-X键的键能（除C-F键外）都比C-H键小（C-I 218KJ/mol；C-Br 285；C-Cl 339；C-H 414）。因此，C-X键比C-H键容易异裂而发生各种化学反应。

1．亲核取代反应

卤代烷可以和许多试剂作用，使分子中的卤原子被其他基团取代，生成各类有机化合物。

Nu：OH, RO- ,HS- ,RS-, -CN ,R-COO-, NH3

这些进攻的离子或分子都能供给一对电子与缺电子的碳形成共价键,它们具有亲核的性质,称为亲核试剂。由亲核试剂进攻引起的取代反应称为亲核取代反应。或者以上这些取代反应，都是由带负电荷或具有未共用电子对的分子进攻卤代烷分子中带正电荷的碳原子所引起的，称为亲核取代反应。把能产生负离子的试剂称为亲核试剂。

R:L+:Nu R:Nu+:L （L-离去基团； N u-亲核试剂）

RX+NaOH

H2O

ROH+NaX 如：

用来合成醇类化合物

此反应在分子中增加了一个碳原子，并形成一个新的C—C键，在合成上常用作增长碳链。引入的—CN基可进一步转化为其它官能团；—COOH、—CONH2等。