卤 代 烃

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高中化学课件:卤代烃

高中化学课件:卤代烃

实验原理
R—X+KOH
水 △
ROH+KX
HNO3+KOH===KNO3+H2O AgNO3+KX===AgX↓+KNO3
2.沉淀颜色与卤代烃中卤素原子种类的关系
AgX颜色 白色 淡黄色 黄色
卤代烃中卤素原子 氯 溴 碘
3.检验流程
[名师点拨]
(1)卤代烃均属于非电解质,不能电离出X-,不能用AgNO3溶液直接检验卤代 烃中卤素的存在。 (2)将卤代烃中的卤素原子转化为X-也可用卤代烃的消去反应。 (3)检验卤代烃中的卤素原子时,常出现的错误是忽略用稀硝酸酸化中和KOH。
2.物理性质



升高 高
减小
3.命名 (1)饱和卤代烃的命名 ①选择含有卤原子最长的碳链为主链,按主链所含碳原子数目称为“某烷”。 ②把支链和卤原子看作取代基,主链碳原子的编号从靠近卤原子的一端开始。 ③命名时把烷基、卤原子的位置、名称依次写在烷烃名称之前。
2-氯丁烷
1,2-二溴乙烷
(2)不饱和卤代烃的命名
活动探究
实验1 溴乙烷水解反应的实验探究
实验操作
实验现象 向溴乙烷中加入NaOH溶液,振荡后加热,静置,液体 分层 ,取上层水溶液 滴入过量稀硝酸中,再向其中滴加AgNO3溶液,试管中有 浅黄色沉淀 生成
有关的化 学方程式
C2H5Br+NaOH
水 △
C2H5OH+NaBr
NaBr+AgNO3===AgBr↓+NaNO3
、 、

;D项卤代烃分子中与溴相连碳原子的相
邻碳原子上没有氢原子,不能发生消去反应;只有A项中卤代烃发生消去反应后
只能得到一种单烯烃:
2.如图表示4-溴环己烯所发生的4个不同反应,其中产物只含有一种官能团的反 应是( C )

第八章-卤代烃解读

第八章-卤代烃解读

还原试剂:
LiAlH4、NaBH4 、Zn/HCl、HI、催化氢解、 Na + NH3等
氢化铝锂遇水会分解,反应要在无水条件下进行。
LiAlH4 + 4H2O LiOH + Al(OH)3 + 4H2 硼氢化钠:比较温和的还原试剂(不还原酯,羧基,氰基)在水和 醇中不会分解
R X
NaBH4
R
H
R-X一般为1°RX,(仲、叔卤代烷与醇钠反应时,主要发生消 除反应生成烯烃) 醚:对称和不对称 3.与氰化钠反应
R X + NaCN R CN + NaX 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。
C2H5OH
CN可进一步转化为–COOH,-CONH2等基团。
4.与氨及胺的反应
P236
CH3(CH2)6CH2X
Cl CH CH3
LiAlH4 THF
LiAlD 4 THF
CH3(CH2)6CH3 + AlH3 + LiX
D CH CH3
反应历程:
提供负氢
反应活性:
烷基相同时活性为RI > RBr > RCl,氟代烷不反应。 烷基不同时,伯卤代烷 > 仲卤代烷 > 叔卤代烷。
RCH
CH2+ NaOH
C2H5OH
X H 消除反应的活性: 3°RX > 2°RX 方向:
CH3CHCHCH2
H Br H
CH3
Δ
>
RCH
CH2 + NaX + H2O
1°RX
CH2CH3
CH3CH2CH CH2
KOH C2H5OH

卤代烃

卤代烃

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性质
性质
物理性质
卤代烃基本上与烃不相似,CH3F、CH3CH2F、CH3Cl、CH3Br在常温下是气体,余者低级为液体,高级 的是固体。它们的沸点随分子中碳原子和卤素原子数目的增加(氟代烃除外)和卤素原子序数的增大而升高。密 度随碳原子数增加而降低。一氟代烃和一氯代烃的密度一般比水小,溴代烃、碘代烃及多卤代烃密度比水大。绝 大多数卤代烃不溶于水或在水中溶解度很小,但能溶于很多有机溶剂,有些可以直接作为溶剂使用。卤代烃大都 具有一种特殊气味,多卤代烃一般都难燃或不燃。
ROH+HX®RX+H2O
这是一个可逆反应。为了使反应完全,设法从反应中不断地移去水,可以提高产率,例如在制备氯代烃时, 采用干燥氯化氢气体在无水氯化锌存在下通入醇中;制备溴代烃时,是将溴化钠与浓硫酸的混合物与醇共热;制 备碘代烃时,将醇与氢碘酸一起回流。值得一提的是,这并不是一种合成卤烃的好方法。主要是因为有些醇在反 应过程中会发生重排,生成混合产物。
B.醇与卤化磷作用。醇与卤化磷作用,可以制备氯代烃、溴代烃和碘代烃。制备溴代烃或碘代烃常用三溴化 磷或三碘化磷。
反应
反应
1.取代反应 由于卤素原子吸引电子的能力大,致使卤代烃分子中的C—X键具有一定的极性。当C—X键遇到其他的极性 试剂时,卤素原子被其他原子或原子团取代。 (1)被羟基取代 卤代烃与水作用可生成醇。在反应中,卤代烃分子中的卤原子被水分子中的羟基所取代: R—X+HOH®R—OH+HX 该反应进行比较缓慢,而且是可逆的。如果用强碱的水溶液来进行水解,这个反应可向右进行,原因是在反 应中产生的卤化氢被碱中和掉,而有利于反应向水解方向进行。 R—X+NaOH®R—OH+NaX 卤素与苯环相连的卤代芳烃,一般比较难水解。如氯苯一般需要高温高压条件下才能水解。 (2)被烷氧基取代 卤代烃与醇钠作用,卤原子被烷氧基(RO—)取代生成醚,这是制取混合醚的方法。

有机化学--第九章 卤代烃

有机化学--第九章 卤代烃
34
卤素交换反应,可通过加入相转移催化剂而加速。 例如:
相转移催化卤离子交换反应,已用于工业生产上。
35
(6)与硝酸银作用*
卤代烷与硝酸银的乙醇溶液反应,生成卤化银沉淀:
不同的卤代烷,其活性次序是:RI>RBr>RCl;当 卤原子相同而烃基结构不同时,其活性次序为: 3°>2°>1°,其中伯卤代烷通常需要加热才能使反应 进行。此反应可用于卤代烷的定性分析。
26
由亲核试剂的进攻而发生的取代反应,称为亲核取 代反应。卤代烷所发生的取代反应是亲核取代反应,可 用代表式表示如下:
27
(1)水解
卤代烷与强碱的水溶液共热,则卤原子被羟基(— OH)取代生成醇,称为水解反应。例如:伯卤代烷与强 碱(如NaOH等)的稀水溶液共热时,主要发生取代反应 生成醇。
28
41
偕和邻二卤代烷还可以脱去两分子卤化氢生成炔烃,尤其是 邻二卤代烷脱两分子卤化氢是制备炔烃的一种有用的方法。例如:
上述脱卤化氢的反应一般分两步进行,首先生成乙烯型卤代烃,它很 不活泼,常常需要在很强烈条件下才能进一步脱卤化氢,且离去基团 处于反式时反应速率快。
42
邻二卤代环烷脱卤化氢时,也可能生成共轭二烯烃。 例如:
15
16
特性:
①碘代烷和溴代烷,尤其是碘代烷,长期放置因分解产生游离碘 和溴而有颜色。 ②一卤代烷有不愉快的气味,其蒸气有毒。氯乙烯对眼睛有刺激 性,有毒,是一种致癌物(使用时应注意防护)。一卤代芳烃具有 香味,但苄基卤则具有催泪性。
17
③在卤代烃分子中,随卤原子数目的增多,化合物的可燃性降低。 例如,甲烷可作为燃料,氯甲烷有可燃性,二氯甲烷则不燃,而四 氯化碳可作为灭火剂;氯乙烯、偏二氯乙烯可燃,而四氯乙烯则不 燃。某些含氯和含溴的烃或其衍生物还可作为阻燃剂,如含氯量约 为70%的氯化石蜡主要用作阻燃剂,可作为合成树脂的不燃性组分, 以及不燃牲涂料的添加剂等。

第五章 卤代烃

第五章 卤代烃

攻的机率相等,因此产物外消旋化。但是,在多数
SN1反应中,构型转化产物的比例往往大于构型保持 产物的比例,即生成的取代产物部分外消旋化。
例如:(R)-(-)-2-溴辛烷在含水的乙醇中 进行水解反应
H CH3
C
Br + H2O C2H5OH HO
H
H
CH3
CH3
C
+
C
OH
CH3(CH2)5
CH3(CH2)5 CH3(CH2)5
消除反应的取向
伯卤代烃的消除反应只有一种方式, 而仲、叔卤代烷可能有多种方式。
例如:
CH3—CH2—C| H—CH3
KOH 乙醇
Br
2-溴丁烷
CH3CH—CHCH3 + CH3CH2CH—CH2
2-丁烯
1-丁烯
(81%)
(19%)
C| H3 CH3CH2—C| —CH3
KOH 乙醇
Br
2-甲基-2-溴丁烷
例如:Grignard试剂与二氧化碳加成可以 得到比原来卤代烃多一个碳原子的羧酸:
RMgX + CO2 低温 RCOOMgX H2O/H+ RCOOH + Mg(OH)X
第四节 不同类型卤代烯烃的活泼性
烃基中含有双键的卤代烃发生亲核取代反 应的活泼性取决于卤素与双键的相对位置。
✓根据卤素与双键的相对位置分为以下三类:
1、决定反应速度的步骤为单分子反应; 2、反应是分步进行的; 3、有活泼中间体碳正离子生成 ; 4、取代产物部分外消旋化 。
(2)双分子亲核取代反应(SN2)
H2O
CH3Br + NaOH
CH3OH + NaBr

第5章卤代烃

第5章卤代烃
CH4
+ 4 Cl2 350 - 400
0
C
CCl4
+ 4
HCl
O
Br
+
CH3
NBr
(NBS) O CH2Cl
+
Cl2
500~530 0C
Organic
Chemistry

7.3.2不饱和烃制备 不饱和烃制备 与卤化氢或卤素加成

CH2=CH2 CH CH
+ +

Br2 HCl HgCl2

CH2Br
叔卤代烃 > 仲卤代烃 > 伯卤代烃
Organic
Chemistry

7.5.2消除反应 消除反应



消除反应:有机分子中脱去一个简单分子的反应。 消除反应:有机分子中脱去一个简单分子的反应。
R CH CH2 KOH EtOH R CH CH2
例如: 例如:
CH3CH2CH2CHCH3 Br
H
KOH EtOH
Organic
Chemistry




7.4 卤代烷的物理性质 室温下,氟甲烷、氯甲烷、溴甲烷、氟乙烷、氯乙烷、 室温下 ,氟甲烷 、 氯甲烷 、 溴甲烷 、 氟乙烷 、 氯乙烷、 氟丙烷是气体,其余为液体。 氟丙烷是气体 , 其余为液体 。 卤代烷在铜丝上燃烧时 产生绿色火焰。 产生绿色火焰。 沸点高于相应的烷烃. 沸点高于相应的烷烃. 烃基相同的卤代烃的沸点: 烃基相同的卤代烃的沸点: 碘代烃>溴代烃>氯代烃>氟代烃, 碘代烃>溴代烃>氯代烃>氟代烃, 异构体中,支链越多,沸点越低。 异构体中,支链越多,沸点越低。

《卤代烃》 知识清单

《卤代烃》 知识清单

《卤代烃》知识清单一、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取代后所生成的化合物。

按照卤素原子的种类,卤代烃可以分为氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃。

根据分子中卤原子的数目,又可分为一卤代烃和多卤代烃。

而根据烃基的结构不同,卤代烃还能分为饱和卤代烃(卤代烷烃)、不饱和卤代烃(如卤代烯烃、卤代炔烃)和芳香族卤代烃。

二、卤代烃的物理性质1、状态常温下,一氯甲烷、一氯乙烷、氯乙烯等为气体;其余的卤代烃,如溴乙烷、氯苯等多为液体;而高级卤代烃一般是固体。

2、溶解性卤代烃一般不溶于水,能溶于大多数有机溶剂,如乙醇、乙醚、苯等。

3、密度多数卤代烃的密度比水大,但一氯代烃的密度通常比水小。

三、卤代烃的化学性质1、取代反应(水解反应)卤代烃在碱性条件下(如氢氧化钠溶液)可以发生水解反应,生成醇和相应的卤化氢。

例如,溴乙烷与氢氧化钠水溶液共热:CH₃CH₂Br +NaOH → CH₃CH₂OH + NaBr2、消去反应在一定条件下(如氢氧化钠的醇溶液、加热),卤代烃可以脱去卤化氢,生成不饱和烃。

例如,溴乙烷在氢氧化钠的醇溶液中加热:CH₃CH₂Br +NaOH → CH₂=CH₂↑ + NaBr + H₂O需要注意的是,与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子才能发生消去反应。

四、卤代烃的制备1、烷烃与卤素单质的取代反应例如,甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)和四氯化碳等卤代烃。

2、不饱和烃与卤化氢或卤素单质的加成反应例如,乙烯与氯化氢加成可以得到氯乙烷:CH₂=CH₂+HCl → CH₃CH₂Cl五、卤代烃的用途1、制冷剂如氟利昂(氟氯代烃),曾广泛用于冰箱和空调的制冷剂,但由于其对臭氧层的破坏,已逐渐被限制使用。

2、灭火剂如四氯化碳,曾经是一种常用的灭火剂,但由于其毒性和对环境的影响,也已逐渐被淘汰。

3、有机溶剂卤代烃在有机合成中常被用作溶剂,如氯仿、二氯甲烷等。

第九章卤代烃

第九章卤代烃
6 7
5,5-二甲基-4-(1-甲基丙基)-2-氯庚烷 仲丁基
7
命名下列化合物
CH33-CH2-CH-CH2-CH-CH22-CH3 CH -CH2-CH-CH2 -CH-CH -CH3 Cl CH33 Cl CH CH33-CH-CH2-CH-CH22-CH3 CH -CH-CH2 -CH-CH -CH3 Cl Cl CH33 CH
• 官能团: 卤素 • 卤原子的电负性大于碳原子, C-X键是极性共价键。与C-C键 或C-H键比较,C-X键在化学过 程中具有更大的可极化度。
• C-X键的键能也比较小: C-I 217.6 kJ/mol; C-Br 284.5 kJ/mol ; C-Cl 338.9 kJ/mol • 因此,卤烷的化学性质比较活泼,反应都发生在C-X键上。 所以,卤素是卤烃分子中的官能团。 17
26
CH3CH2CHCH3 Br
¼ KOH/ ´
CH3CH=CHCH3
+ CH3CH2CH=CH2
81%
CH3CH=C(CH3)2
+
19%
CH3CCH2C=CH2 CH3
CH3 ¼ KOH/ ´ CH3CH2C Br CH3
71% 消除反应与取代反应的比较
29%
(1)二者互为竞争反应,反应底物相同。哪种产物占优 则与反应物结构和反应的条件有关。 (2)反应条件不同:消除反应的条件氢氧化钠醇溶液;取代 反应的条件是氢氧化钠水溶液。
9.1.4.1 亲核取代反应——Nucleophilic Substitution Reaction
在卤烷的取代反应中,卤素易被负离子(如HO-,RO-,NO3等)或具有未共用电子对的分子(如NH3、H2O)取代,这些 试剂叫亲核试剂,常用Nu-表示。由亲核试剂进攻而引起的取 代反应称为亲核取代反应,用SN表示。

有机化学 第六章 卤代烃

有机化学 第六章 卤代烃

第六章卤代烃卤代烃是一种简单的烃的衍生物,它是烃分子中的一个或多个氢原子被卤原子(F, CL, Br,I)取代而生成的化合物。

一般可以用R-X表示,X代表卤原子。

由于卤代烃的化学性质主要有卤原子决定,因而X是卤代烃的官能团。

根据卤代烃分子中烃基的不同,可以将卤代烃分为卤代烷烃、卤代烯烃、卤代炔烃和卤代芳烃等。

第一节卤代烷烃一.卤代烷烃的分类和命名(一)卤代烷烃的分类1.根据卤代烷烃分子中所含卤原子的种类,卤代烷烃分为:氟代烷:如CH3-F氯代烷:如:CH3-CL溴代烷:如:CH3-Br碘代烷:如:CH3-I2.根据卤代烷烃分子中所好卤原子的数目的多少,卤代烷烃分为:一卤代烷:如:CH3CL, CH3-CH2-Br二卤代烷:如:CH2CL2,多卤代烷:CHCL33. 根据卤代烷烃分子中与卤原子直接相连的碳原子的类型的不同,卤代烷烃可以分为: 伯卤代烷(一级卤代烷) R-CH 2-Br 仲卤代烷(二级卤代烷)CHXR 1R 2叔卤代烷(三级卤代烷)CXR 1R 2R 3(二) 卤代烷烃的命名 1. 普通命名使用范围:结构比较简单的卤代烷常采用普通命名法 命名:原则:根据卤原子的种类和与卤原子直接相连的烷基 命名为“某烷”,或按照烷烃的取代物命名为“卤某烷”。

如:CH 3CL CH 3CH 2Br CH 3CH 2CH 2CH 2I CH CH 3H 3CCH 2CLCHBrH 3CCH 2CH 3CCH 3H 3CCH 3CL甲基氯(氯甲烷)乙基溴(溴乙烷)正丁基碘(正碘丁烷)异丁基氯(异氯丁烷)仲丁基溴(仲溴丁烷)叔丁基氯(叔氯丁烷)2. 系统命名法范围:复杂的卤代烷烃一般采用系统命名法。

原则:将卤原子作为取代基,按照烷烃的命名原则来进行命名。

方法: 1)选择连有卤原子的最长碳链为主链,并根据主链所含碳原子的数目命名为“某烷”作为母体; 2) 将支链和卤原子均作为取代基;3)对于主链不带支链的卤代烷烃,主链编号从距离卤原子最近的一端开始; 4)对于主链带支链的卤代烷烃,主链的编号应遵循“最低系列规则”; 5)把取代基和卤原子的名称按“次序规则”依次写在“某烷”之前(次序按先后顺序写),即得该卤代烷烃的名称。

卤代烃

卤代烃

2、卤代烃的化学性质(课本P41)
⑴取代反应(水解反应): 有什么规律?
只要是卤代烃就行了。
⑵消去反应:
有什么规律?
连有卤素原子的碳原子的相邻碳原子上必需有氢原子。
学习方法: 选取代表物研究,推广到同类有机物性质
一、溴乙烷 (一)溴乙烷的结构
球棍模型
比例模型
分子式 C2H5Br
结构式
H H C H H C Br H
实验步骤:
①取少量卤代烃 ②加NaOH溶液 ③振荡、静置 ④加HNO3酸化 ⑤加AgNO3溶液
2、醇解反应 (消去反应)
CH2CH2+NaOH
H Br 醇

CH2=CH2↑+ NaBr + H2O
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。
丙烯 加成 Cl2 1,2—二氯丙烷 水解
1,2—丙二醇
五、卤代烃对人类生活的影响
含有卤素原子的有机物大多是由人工合成得到的, 卤代烃用途十分广泛,对人类生活有着重要的影响。
致冷剂
溶剂 卤代烃 灭火剂 麻醉剂 农药 医用
交流与讨论 F
n
F C C F
四氟乙烯
聚四氟乙烯
催化剂
F
[ CF2—CF2 ]n
危害:CF2Cl2
紫外光
CF2Cl · Cl · + ClO · O2 + 2O2 + Cl ·
Cl · O3 + ClO · O3 +
一个氯原子可破坏十万个臭氧分子
卤代烃的功与过
化学史话 P61页 DDT的分子结 构模型

(有机化学课件)第七章 卤代烃

(有机化学课件)第七章 卤代烃
(2) 烯丙型和苄基型卤代烃 卤原子与碳碳重键或苯环相隔一 个饱和碳原子。 特点:C–X键活性高,易发生异 裂,产生烯丙型(苄型)正离子 活性中间体,具有p,π–共轭效应。
(3) 隔离型卤代烃
卤原子与碳碳重键或苯环相 隔两个或多个饱和碳原子,与 一般卤代烷性质接近。
7.2 卤代烃的命名
普通命名法
简单卤代烃的命名,一般是由烃基的名称加上卤原子的名称而成。
反应
Cl CH2 CH2 OH
Ca(OH)2
CH2 CH2 O
机理
Cl CH2 CH2 OH
HO– – H2O
Cl CH2 CH2 O-
分子内类SN2
CH2 CH2 O
邻基参与 例2
H2O
CH3CH2 S CH2CH2Cl k
CH3CH2 S CH2CH2OH
H2O
CH3CH2 CH2 CH2CH2Cl
亲核试剂的进攻与离去基团的离去同时发生; Nu从L的背后沿着C-L键轴线进攻中心C原子; 中心C原子为手性时,发生Walden 转化,即构型反转。
SN2反应的立体化学特征
SN2反应的立体化学特征为中心C原子的构型反转。
(S)–2–碘辛烷
(R)–2–碘(128I)辛烷
7.6.2 单分子亲核取代反应(SN1)机理
亲核取代反应 (II)
(3) 与氰化钠作用
(4) 与氨作用
C2H5OH (CH3)2CHCH2Cl + 2 NH3
110 oC, 3 h, 84%
(5) 卤离子的交换反应
(CH3)2CHCH2NH2 + NH4Cl 异丁胺
CH3CH CH3 + NaI Br
丙酮 室温
CH3CH CH3 + NaBr I 63%

第4章:卤代烃

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。

第六章卤代烃

第六章卤代烃

CH3CCH3
NaI
CH3CHCH2CN
I
NaBr
丙酮的存在使生成的NaCl、NaBr不溶,使平 衡向右移动。
(5)与硝酸银-乙醇溶液作用 反应是典型SN1历程,生成沉淀的速度是: R3CX >R2CHX> RCH2X
可用于鉴别不同结构的卤烷。
RX
C2H5OH
AgNO3
RONO2
AgX
用化学方法鉴别: 1—溴丁烯 3—溴丁烯 4—溴丁烯 2—溴丁烷
(c)烯丙基型和苄基型卤代烃对SN反应的影响
++
CH2 CH CH2
++
CH2
由于这些碳正离子相当稳定,所以相应卤代烃 SN1反应活性很高。(比叔卤烷活性高)
SN2反应活性也很高(比伯卤烷活性高),因为 共轭而使过渡态活化能降低。
X δH
CCC H
Nu δ-
(d)乙烯型卤化物对SN反应活性的影响
支链增多对消除有利。 2、试剂碱性和亲核性 碱性强对消除有利,对E2更有利;(KOH/醇、
RONa/醇、RONa/DMSO)。 亲核性强对取代有利,SN2更有利,试剂体积
增大对消除有利。
3、反应温度
提高反应温度对取代、消除都有利,对消除更 有利。
六、有机氟化物
1、有机氟化物的命名
(1)含有一个或少数氟原子的化合物可采用系统 命名法命名。
C2H5OH/H2O
回流
CH3CH2CH2OH
NaBr
采用乙醇/水溶液作为溶剂,主要是增加卤烷在
反应体系中的溶解度。
此法常用于高级醇的制备。
(2)被氰基取代得到腈 伯卤烷与氰化钠在乙醇-水溶液中反应,可以得

有机化学--卤代烃

有机化学--卤代烃
υ = κ [(CH3)3CBr]
双分子亲核取代反应(SN2)
H
HO - + H
H 慢 δ-
H δ-
C Br
HO
C
Br
H
H
过渡态
H HO C H + Br -
H
HH
δHO
- δC Br
H 势 能
Ea
OH -+ CH3-Br
H HO-CH3 + Br -
反应进程
H13C6
I* - + H3C
C
I
H (S)-2-碘辛烷
δ+ δ-
势 能
(CH3)3C Br
δ+ δ(CH3)3C OH
Ea2
(CH3)3C+ Ea1 + Br - + OH -
(CH3)3C-Br
H (CH3)3C OH
反应进程
立体化学
X
CH3 C CH3
_X-
CH3
H3C
CH3 + C
CH3
OH-
重排
HO
CH3 C CH3 +
H3C H3C
C
OH
Saytzeff规则——如果分子内含有几种β-H时,实验证明, 主要消除含氢较少的碳上的氢,生成双键碳上连有较多取 代基的烯烃。
CH3-CH- CH- CH2 KOH H Br H C2H5OH
CH3CH=CHCH 3 + CH 3CH2CH=CH 2
81%
19%
CH 3 CH3CH-C -CH2
O H C CO CH3
OH α -内酯
O H
C CO CH3

卤代烃

卤代烃

(1)傅-克反应; 傅 克反应 克反应; (2)格利雅试剂的反应; 格利雅试剂的反应; 格利雅试剂的反应 (3)三“乙”合成(乙酰乙酸乙酯)。 三 合成(乙酰乙酸乙酯)。
• 格利雅试剂的结构 至今还不完全清楚 一般写成 格利雅试剂的结构: 至今还不完全清楚, 一般写成: RMgX.有人认为溶剂乙醚的作用是与格利雅试剂生成 有人认为溶剂乙醚的作用是与格利雅试剂生成 稳定的溶剂化合物: 稳定的溶剂化合物
与金属镁作用 —一卤代烷与金属镁在绝对乙醚(无水、无醇的乙醚) 一卤代烷与金属镁在绝对乙醚 无水、无醇的乙醚) 一卤代烷与金属镁在绝对乙醚( 中作用生成有机镁化合物—— 格利雅 中作用生成有机镁化合物 格利雅(Grignard)试剂 试剂 RX + Mg 绝对乙醚 R-Mg-X
有机化学三大著名的反应: 有机化学三大著名的反应
(2)系统命名法 ) (1) 选择含有卤素原子的最长碳链为主链 把支链和卤素 选择含有卤素原子的最长碳链为主链,把支链和卤素 看作取代基,按照主链中所含碳原子数目称作 某烷” 按照主链中所含碳原子数目称作“ 看作取代基 按照主链中所含碳原子数目称作“某烷”. (2) 主链上碳原子的编号从靠近支链一端开始 主链上碳原子的编号从靠近支链一端开始; (3) 主链上的支链和卤原子根据立体化学次序规则的顺序 主链上的支链和卤原子根据立体化学次序规则的顺序, 次序规则的顺序 较优”基团列在后的原则排列. 以“较优”基团列在后的原则排列
例2: :
2-甲基 丁烯 71% 甲基-2-丁烯 甲基
2-甲基 丁烯 29% 甲基-1-丁烯 甲基
• 查依采夫规则—— 卤烷脱卤化氢时,氢原子往往是从 卤烷脱卤化氢时, 含氢较少的碳原子上脱去的。 含氢较少的碳原子上脱去的。 •在大多数情况下, 卤烷的 消除反应 和 取代反应 同时进行 在大多数情况下,卤烷的消除反应 取代反应同时进行 消除反应和 在大多数情况下 而且相互竞争 竞争, 的 , 而且相互 竞争 , 哪种反应占优势则与分子的结构和 反应条件有关。 反应条件有关。

第六章 卤代烃

第六章  卤代烃

聚四氟乙烯 ——耐“王水”
+ +
H )2NH H55)2NH
(C 2H5)3N (C 2H5)3N
C2 H5 Br C2 H5 Br
(C 2 5)4NBr (C 2HH5)4NBr
- -
(5) 与AgNO3反应—— 推测卤代烃的类型
RX + AgNO 3
活性顺序:
乙醇
RONO 2 + AgX
RI > RBr > RCl
。 。 。 3 RX > 2 RX >1 RX ( X 原子相同时 )
X
-
底物
离去基
ROH(醇类) + NaX RCN(腈类) + NaX ROR'(醚类)+ NaX RNH2(胺类)+ HX
R X
NaOR' HNH2
(1) 被羟基取代
RX + NaOH
H2O
ROH + NaX
卤代烃的碱性水解 (2) 被氰基取代
[H] RX + CN

RC H2NH2
乙醇
RC N + X-
过渡态出现了形式上的“五价碳”原子,该“五价碳”可看成为 原子或基团之间的排斥作用最小,有利于过渡态的形成。 sp2 杂化, 三个正常共价键在同一平面, 两个部分共价键在平面的两侧,此时,各个
S N 2 反应机理: Nu Nu NuNu NuNu Nu Nu Nu
C C C C C C
LL L L LL L
叔丁基溴的碱性水解反应如下
C H3 C H3 C Br + O H- C H3 C H3 C O H + Br-
C H3
C H3
其水解的速度与叔丁基溴的浓度成正比,而与 碱(OH-)的浓度无关,在动力学上称为一级反应。 反应速度方程:ν= k[(CH3)3C-Br]

卤 代 烃

卤 代 烃
2. 醇与卤化磷反应生成卤烃,常用试剂的是PX3、PX5。 3. 醇与SOCl2反应可生成氯代烃。
二、卤代烃的制备
(四)卤素交换
卤代烃与无机卤化物之间进行卤原子交换的反应称为芬克尔斯坦(Finkellstein) 卤素交换反应。
三、卤代烃的物理性质
(一)状态
低级:气体 一般:液体 高级:固体
(二)沸点
氯苄 benzyl chroride
一、卤代烃的分类和命名
(二)卤代烃的命名 2、IUPAC命名法
卤代烃的命名以烃为母体,卤原子为取代基,根据所带烃基的不同遵循烃的 命名原则。
2-溴-5-甲基己烷
(E)3-氯-2-甲基己-3-烯
2-bromo-5-methylhexane (E)3-chlro-2-methylhex-3-en
反应速度与(CH3)3C-Br的浓度成正比,与NaOH的浓度无关。
步骤: Ⅰ
能态图:

五、卤代烃的化学性质
(一)亲核取代反应
3、亲核取代反应机制 (1)SN1反应机制
二、卤代烃的制备
(一)烃类卤代
卤素可与烯烃和芳烃发生α-氢取代生成卤代烃。
二、卤代烃的制备
(一)烃类卤代
卤素可与芳烃发生苯环上的亲电取代生成卤代烃。
二、卤代烃的制备
(二)不饱和烃和小环环烃与卤素的加成
烯烃、炔烃、小环环烃可与卤素或卤化氢发生加成反应生成卤代烃。
二、卤代烃的制备
(三)醇的取代
1. 醇与HX反应生成卤代烃。
烃基相同卤素不同,则随卤原子序数的增加,沸点升高。 同系列卤烃,碳链增长,沸点升高。 同分异构体 支链<直链
三、卤代烃的物理性质
(三)溶解度
不溶于水,易溶与有机溶剂。
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1.2 卤代烃的结构及性质
(4)氨解反应
卤代烃与氨溶液反应可生成胺,这个反应如不控制氨的量, 则生成的胺还会与卤代烃继续反应。因此控制氨不过量,则可以 停留在伯胺阶段。
1.2 卤代烃的结构及性质
(5)与硝酸银的反应
卤代烃与硝酸银的醇溶液反应生成硝酸酯和卤化银沉淀。
含有相同的卤原子而烃基结构不同的卤代烃反应活性次序:叔 卤代烃>仲卤代烃>伯卤代烃。烯丙基卤、苄基卤和叔卤代烃在常 温下就会迅速与硝酸银醇溶液作用生成卤化银沉淀,而伯卤代烃 则需要在加热条件下才能反应生成卤化银沉淀;具有相同结构的 烃基而卤原子不同的卤代烃,其反应的活性次序为:RI>RBr>RCl。 根据生成的卤化银沉淀的颜色,就可以判断卤代烃的类型。因此 根据卤代烃与硝酸银的醇溶液反应的速度和卤化银沉淀的颜色, 这个反应可用来鉴别不同结构的卤代烃。
可以发生下列两种反应:
因此卤代烃能够发生的主要反应为取代反应和消除反应。
1.2 卤代烃的结构及性质
1. 取代反应
由于受到卤素电负性的影响,带正电荷 的碳原子是卤代烃反应过程中的活性中心, 容易受到亲核试剂的进攻,使得卤原子带 着一对价电子离开中心碳原子,从而发生 取代反应,其通式为
1.2 卤代烃的结构及性质
1.2 卤代烃的结构及性质
4. 溶解性
绝大多数卤代烃不溶于水或在水中溶解度很小,但能溶于 很多有机溶剂,有些可以直接作为溶剂使用。
一些卤代烃的物理性质见表8-1。
表8-1 常见卤代烃的物理性质
1.2 卤代烃的结构及性质
1.2.3 卤代烃的化学性质
卤原子是卤代烃的官能团,碳卤键是极性共价键

碳卤键的极性使该键容易断裂,也使卤代烃的化学性质比较活泼,
1.1 卤代烃的分类、命名和同分异构现象
臭氧化反应
思考题8-2
写出下列化合物的所有同分异构体并命名。
(1) 1-溴戊烷
(2) 2,3-二溴己烷
1.2 卤代烃的结构及性质
1.2.1 卤代烃的结构
对于饱和卤代烃,即 烷烃和环烷烃分子中的氢 原子被卤原子取代后所形 成的化合物,由于卤原子 的电负性大于饱和碳原子 的电负性,因此饱和卤代 烃的碳卤键的成键电子偏 向卤原子一方,使得碳原 子具有缺电子的特征:
一卤代烃 多卤代烃
CH3—CH2—Cl CHCl3
1.1 卤代烃的分类、命名和同分异构现象
③按分子中卤原子所连烃基的类型,分为卤代烷烃、卤 代烯烃和卤代芳烃。例如:
④对于单取代卤代烷烃,按卤素所连的碳原子的类型,分 为伯卤代烃、仲卤代烃和叔卤代烃。例如:
伯卤代烃 仲卤代烃 叔卤代烃
R—CH2—X
一级卤代烃(1°)
1.2 卤代烃的结构及性质
若制备酚醚,则要选择酚钠和卤代烃为原料来合成:
1.2 卤代烃的结构及性质
(3)氰解反应 卤代烃与氰化钠或氰化钾的醇溶液共热,则氰基取代卤素生
成腈。
反应的结果是产物腈比反应物卤代烃多了一个碳原子,因此卤 代烃的氰解反应在有机合成上可用来增长碳链。氰基则是一个可 以转化为其他官能团(如羧基、氨基等)的重要官能团。例如:
有机化学
卤代烃
卤代烃的分类、命名和同分异 构现象
卤代烃的结构及性质 卤代烯烃和卤代芳烃
卤代烃的制法及重要的卤代烃
1.1 卤代烃的分类、命名和同分异构现象
1.1.1 卤代烃的分类
①根据取代卤素的不同,分为氟代烃、氯代烃、溴代烃 和碘代烃。例如:
氯代烃
CH3—分子中所含卤原子的数目不同,分为一卤代烃和多 卤代烃。例如:
1.2 卤代烃的结构及性质
饱和卤代烃在化学性质上表现出容易受到亲核试剂(用 Nu∶或者Nu-表示)的进攻进而发生亲核取代反应。
不饱和卤代烃包括卤代烯烃、卤代炔烃和卤代芳烃,即不饱 和烃分子中的一个或者几个氢原子被卤原子取代后所形成的化合 物。其中以卤代烯烃和卤苯型化合物较为重要,其结构特征为
卤原子p轨道内未成键电子与相邻的π键之间存在着p-π共轭 作用,使得碳卤键的化学活性下降。
1.2 卤代烃的结构及性质
1.2.2 卤代烃的物理性质 1. 状态
卤代烃的物理性质与烃基本相似, 低级卤代烃在常温常压下为气体或液体, 高级卤代烃为固体。卤代烃大都具有一 种特殊气味,多卤代烃一般难于燃烧或 不燃烧。
1.2 卤代烃的结构及性质
2. 沸点
卤代烃的沸点随分子中碳 原子和卤素原子数目的增加 (氟代烃除外)及卤素原子 序数的增大而升高。
这个反应称为Willamson合成法,卤代烃的醇解反应是制备混 醚的主要方法。通常选择伯卤代烷和醇钠反应来制备混醚,如选择 叔卤代烷和醇钠反应则得到消除反应产物——烯烃。
若制备CH3CH2CH2OC(CH3)3,则应该选择CH3CH2CH2Br和 NaOC(CH3)3为原料来合成,而不能选择CH3CH2CH2ONa和 BrC(CH3)3为原料来合成:
R2CH—X二级卤代烃(2°)
R3C—X三级卤代烃(3°)
1.1 卤代烃的分类、命名和同分异构现象
1.1.2 卤代烃的命名 1. 简单结构卤代烃的命名
简单结构卤代烃的命名,按照与卤素相连烷基的名称称之为“某 基卤”,例如:
1.1 卤代烃的分类、命名和同分异构现象
2. 复杂结构卤代烃的命名
对于复杂结构的卤代 烃则需要用系统命名法来 命名,一般选择含有卤素 的最长碳链作为主链,根 据主链所含的碳原子数, 称为某烷,按照最低系列 原则确定取代基和卤素的 编号。若卤素和烃基有相 同的编号时,应使烃基的 编号较小。当取代基的种 类较多时,应该将较优基 团排在后面。例如:
1.2 卤代烃的结构及性质
3. 相对密度
一氟代烃和一氯代烃一般比水轻,溴代烃、 碘代烃及多卤代烃比水重。对于一卤代烃,RF 和RCl的相对密度小于1,而RBr和RI的相对密度 大于1;多卤代烃以及卤代芳烃的相对密度都大 于1。在一卤代烃中,烷基的碳原子数目增多, 则相对密度减小。最重的卤代烃是CI4。
(1)水解反应 卤代烃与KOH或NaOH的水溶液共热,可生成醇。 例如:
工业上主要利用卤代烃的水解来制备戊醇或异戊醇。伯卤 代烷和烯丙基卤很容易发生水解反应。例如:
叔卤代烷在同样条件下反应则发生消除反应生成烯烃。
1.2 卤代烃的结构及性质
(2)醇解反应
卤代烃与醇钠的醇溶液作用,卤原子被烷氧基所取代生成醚。
1.1 卤代烃的分类、命名和同分异构现象
臭氧化反应
思考题8-1
用系统命名法命名下列卤代烃:
1.1 卤代烃的分类、命名和同分异构现象
1.1.3 卤代烃的命名
卤代烃的同分异构体数目比相应的烷烃的异构体数目要多,如 一卤代烃除了碳干异构外,还有卤原子的位置异构。下面以分子式 为C4H9Br的卤代烃为例来说明卤代烃的同分异构现象,分子式为 C4H9Br的卤代烃共有四个同分异构体:
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