有机化学课件(贺红举)第五章卤代烃概要
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CNCH 2 CH2CN
△
丁二腈
Fra Baidu bibliotek
生成的腈可以发生水解,但在不同的条件下生成不同的
产物。例:
O
H 2O
OH-
CH3CH2
C NH2
CH3CH2CN
H 2O
丙酰胺
O
H+
CH3CH2 C OH
丙酸
3.被烷氧基取代
这个反应最早是在碱性条件下卤代烃与醇的反应,但反应 速度很慢,且产率低,威廉姆森(Williamson)改进了这个反应, 他采用烷氧基钠代替醇,使反应的速度大大增加,且反应几乎 定量进行,因此,该反应又叫Williamson醚合成法。
四、相对密度:一氯代烷<1,一溴代烷、一碘代烷>1,同系渐小 五、火焰颜色:铜丝上绿色
氟利(里)昂利昂
氟利昂(英文freon)又名氟里昂,氟氯烃。 氟里昂是几种氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总 称,如R22、CFC-12等。氟利昂在常温下都是 无色气体或易挥发液体,略有香味,低毒, 化学性质稳定。其中最重要的是二氯二氟甲 烷CCl₂F₂(F-12)。 氟利昂主要用作制冷剂,但是由于氟利 昂可能破坏大气臭氧层,已限制使用。地球 上已出现很多臭氧层漏洞,有些漏洞已超过 非洲面积,其中很大的原因是因为氟利昂的 2018/11/11 12 化学性质。
第三节 卤烷的化学性质
有机物的化学性质都与其官能团有关,卤代烃的官能团 是X,因此,其化学反应主要发生在X原子及与X原子相邻的 原子上(取代反应、消除反应等)。
一、取代反应
在一定条件下,卤代烃中的卤原子可以被-OH、 -CN、-OR、 -NH2、-NO3等基团取代而得到许多重要的化工原料。 1.被羟基取代:在碱性条件下,卤代烷中的X可以被-OH取代 生成醇,利用这个反应,可以实现官能团的转化。
CH3 -I
CH3-CH2-Cl
结构复杂的卤代烷,用系统命名法命名,其基本原则
是:选择包括连接卤原子在内的最长碳链为主链,编号时, 可将卤原子视为取代基,命名时取代基按优先次序排列。
CH3 Cl
CH3 CH CH CH3
3-甲基-2-氯丁烷
Br
CH3
CH3 CH CH C
Cl CH3
CH 2 CH3
H2C CH
CH2
CH2Br
2、命名
结构简单卤代烯烃和卤代芳烃的命名方法与卤代烷烃相 似,以烃基为母体,称为卤代某烯或卤代苯。例:
Br 溴(代)苯
H2C CH
Cl
氯(代)乙烯
结构复杂的用系统命名法。对卤代烯烃,编号时,从靠近 双键的一端开始,将卤原子看作取代基,命名时以烯为母体; 对卤代芳烃,则以苯为母体,将卤原子看作取代基。例:
1、命名
根据卤代烯烃或卤代芳烃中烃基与卤原子的连接方式不同 可将其分为乙烯式、孤立式和烯丙式三类:
(1)乙烯式卤代烃:卤原子与烯烃基或芳烃基直接相连。
H2C CH2 Cl
H3C CH
CH
I
(2)烯丙式卤代烃:卤原子与烃基相隔一个碳原子。
H2C CH CH2Cl
(3)孤立式卤代烃:卤原子与烃基相隔二个或二个以上碳原子
H3C H3C
H3C
CH X
CH3 C
X
H3C
伯碳
伯卤代烃
仲碳
仲卤代烃
叔碳
叔卤代烃
注意:卤甲烷不是伯卤代烃,因甲基碳不是伯碳
第一节卤烷、卤稀的命名及同分异构
一、卤烷的命名及同分异构
结构简单的卤代烃,根据其分子中相应的烃基和卤原 子称为卤代某烃。例:
CH3-CH2-Br
溴(代)乙烷 碘(代)甲烷 氯(代)乙烷
的,但长期放置的碘代烷因为能析出碘而呈棕红色。
二、溶解性:卤代烃尽管有极性,但它由于不能与水形成氢键, 因此不溶于水而易溶于有机溶剂。 三、沸点:因为C-X键是极性共价键,因此卤代烃的极性大于同 碳烷烃,其沸点也高于同碳烷烃。当烃基相同,卤素不同时,
卤代烃的沸点高低次序为: R-I>R-Br>R-Cl
第五章 卤代烃
若烃分子中的氢原子被卤素取代,得到的化合物称作
卤代烃(Halohydrocarbon)。 通常我们所讲的卤代烃主要是指氯代烃、溴代烃和碘代 烃,其分子中的官能团分别为Cl、Br、I。卤代烃有以下几种 分类方法: 1、根据卤代烃分子中卤原子的数目不同可分为一卤代烃、二 卤代烃和多卤代烃。
CH3
Cl
H2C CH CH2
3-溴-1-丙烯 CH3
Br CH3 CH
C
CH2 CH CH3
3-甲基-5-氯-2-己烯
CH 2-Cl
Cl
CH3
1,4-二甲基-2-氯苯 苯氯甲烷(或苄氯)
第二节 卤烷的物理性质
一、物态和颜色:在室温下除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH3Br是气体外, 其它卤代烃都是液体或低熔点的固体。纯净的卤代烷都是无色
R-Cl + R'-OH
R-O- R ' + HCl
CH3CH2OCH3 + NaCl
CH3CH2Cl + NaOCH3
该反应尤其适用于混合醚的合成
4.被氨基取代:卤代烷与以与氨反应,NH2取代X生成胺,这
是实验室制备有机胺的主要方法。
R-Cl
+ NH 3
R-NH2
CH3 CH2-NH2
CH3 CH2-Br + NH 3
例:
CH3 CH2-Cl + H2O
NaOH
△ 这个反应又称为卤代烷的水解反应
CH3 CH2-OH + NaCl
2.被氰基取代:在醇溶液中,卤代烷分子中的X可以被-CN取代 生成腈,这是增长碳链的一个方法。
CH3 CH2-Cl + NaCN
ClCH2 CH2Cl + 2NaCN
醇
△
醇
CH3CH2CN + NaCl
4,4-二甲基-3-氯-2-溴己烷
例:
C2H5 CH3 CH2 CH CH CH3 CH CH3 Cl
1-甲基-2-溴环戊烷
CH3 Br
4-甲基-3-乙基-2-氯己烷
Cl
CHCl 3
Cl
CHI3
三碘甲烷 (碘仿)
1,3-二氯环己烷
三氯甲烷 (氯仿)
二、卤烯的命名及同分异构
卤原子取代烯烃或芳烃中的氢原子后所得到的衍生物叫 卤代烯烃或卤代芳烃。
(5)被硝酸根取代:在醇溶液中,卤代烃的X可以被硝酸银 中的硝酸根取代生成硝酸酯和卤化银,利用这个反应,可以 定性鉴定卤代烃的存在。
R-CH2-X
一卤代烃
R-CHX 2
二卤代烃
R -CX3
多卤代烃
2、根据分子中烃基结构不同可分为饱和卤代烃、不饱和卤代 烃和卤代芳烃。
CH3 CH2-X
CH2 CH-X
饱和卤代烃
不饱和卤代烃
X
卤代芳烃
3、根据分子中与X直接相连的烃基碳原子不同可分为伯卤代烃、
仲卤代烃和叔卤代烃。
CH3 CH2 CH2-X
△
丁二腈
Fra Baidu bibliotek
生成的腈可以发生水解,但在不同的条件下生成不同的
产物。例:
O
H 2O
OH-
CH3CH2
C NH2
CH3CH2CN
H 2O
丙酰胺
O
H+
CH3CH2 C OH
丙酸
3.被烷氧基取代
这个反应最早是在碱性条件下卤代烃与醇的反应,但反应 速度很慢,且产率低,威廉姆森(Williamson)改进了这个反应, 他采用烷氧基钠代替醇,使反应的速度大大增加,且反应几乎 定量进行,因此,该反应又叫Williamson醚合成法。
四、相对密度:一氯代烷<1,一溴代烷、一碘代烷>1,同系渐小 五、火焰颜色:铜丝上绿色
氟利(里)昂利昂
氟利昂(英文freon)又名氟里昂,氟氯烃。 氟里昂是几种氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总 称,如R22、CFC-12等。氟利昂在常温下都是 无色气体或易挥发液体,略有香味,低毒, 化学性质稳定。其中最重要的是二氯二氟甲 烷CCl₂F₂(F-12)。 氟利昂主要用作制冷剂,但是由于氟利 昂可能破坏大气臭氧层,已限制使用。地球 上已出现很多臭氧层漏洞,有些漏洞已超过 非洲面积,其中很大的原因是因为氟利昂的 2018/11/11 12 化学性质。
第三节 卤烷的化学性质
有机物的化学性质都与其官能团有关,卤代烃的官能团 是X,因此,其化学反应主要发生在X原子及与X原子相邻的 原子上(取代反应、消除反应等)。
一、取代反应
在一定条件下,卤代烃中的卤原子可以被-OH、 -CN、-OR、 -NH2、-NO3等基团取代而得到许多重要的化工原料。 1.被羟基取代:在碱性条件下,卤代烷中的X可以被-OH取代 生成醇,利用这个反应,可以实现官能团的转化。
CH3 -I
CH3-CH2-Cl
结构复杂的卤代烷,用系统命名法命名,其基本原则
是:选择包括连接卤原子在内的最长碳链为主链,编号时, 可将卤原子视为取代基,命名时取代基按优先次序排列。
CH3 Cl
CH3 CH CH CH3
3-甲基-2-氯丁烷
Br
CH3
CH3 CH CH C
Cl CH3
CH 2 CH3
H2C CH
CH2
CH2Br
2、命名
结构简单卤代烯烃和卤代芳烃的命名方法与卤代烷烃相 似,以烃基为母体,称为卤代某烯或卤代苯。例:
Br 溴(代)苯
H2C CH
Cl
氯(代)乙烯
结构复杂的用系统命名法。对卤代烯烃,编号时,从靠近 双键的一端开始,将卤原子看作取代基,命名时以烯为母体; 对卤代芳烃,则以苯为母体,将卤原子看作取代基。例:
1、命名
根据卤代烯烃或卤代芳烃中烃基与卤原子的连接方式不同 可将其分为乙烯式、孤立式和烯丙式三类:
(1)乙烯式卤代烃:卤原子与烯烃基或芳烃基直接相连。
H2C CH2 Cl
H3C CH
CH
I
(2)烯丙式卤代烃:卤原子与烃基相隔一个碳原子。
H2C CH CH2Cl
(3)孤立式卤代烃:卤原子与烃基相隔二个或二个以上碳原子
H3C H3C
H3C
CH X
CH3 C
X
H3C
伯碳
伯卤代烃
仲碳
仲卤代烃
叔碳
叔卤代烃
注意:卤甲烷不是伯卤代烃,因甲基碳不是伯碳
第一节卤烷、卤稀的命名及同分异构
一、卤烷的命名及同分异构
结构简单的卤代烃,根据其分子中相应的烃基和卤原 子称为卤代某烃。例:
CH3-CH2-Br
溴(代)乙烷 碘(代)甲烷 氯(代)乙烷
的,但长期放置的碘代烷因为能析出碘而呈棕红色。
二、溶解性:卤代烃尽管有极性,但它由于不能与水形成氢键, 因此不溶于水而易溶于有机溶剂。 三、沸点:因为C-X键是极性共价键,因此卤代烃的极性大于同 碳烷烃,其沸点也高于同碳烷烃。当烃基相同,卤素不同时,
卤代烃的沸点高低次序为: R-I>R-Br>R-Cl
第五章 卤代烃
若烃分子中的氢原子被卤素取代,得到的化合物称作
卤代烃(Halohydrocarbon)。 通常我们所讲的卤代烃主要是指氯代烃、溴代烃和碘代 烃,其分子中的官能团分别为Cl、Br、I。卤代烃有以下几种 分类方法: 1、根据卤代烃分子中卤原子的数目不同可分为一卤代烃、二 卤代烃和多卤代烃。
CH3
Cl
H2C CH CH2
3-溴-1-丙烯 CH3
Br CH3 CH
C
CH2 CH CH3
3-甲基-5-氯-2-己烯
CH 2-Cl
Cl
CH3
1,4-二甲基-2-氯苯 苯氯甲烷(或苄氯)
第二节 卤烷的物理性质
一、物态和颜色:在室温下除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH3Br是气体外, 其它卤代烃都是液体或低熔点的固体。纯净的卤代烷都是无色
R-Cl + R'-OH
R-O- R ' + HCl
CH3CH2OCH3 + NaCl
CH3CH2Cl + NaOCH3
该反应尤其适用于混合醚的合成
4.被氨基取代:卤代烷与以与氨反应,NH2取代X生成胺,这
是实验室制备有机胺的主要方法。
R-Cl
+ NH 3
R-NH2
CH3 CH2-NH2
CH3 CH2-Br + NH 3
例:
CH3 CH2-Cl + H2O
NaOH
△ 这个反应又称为卤代烷的水解反应
CH3 CH2-OH + NaCl
2.被氰基取代:在醇溶液中,卤代烷分子中的X可以被-CN取代 生成腈,这是增长碳链的一个方法。
CH3 CH2-Cl + NaCN
ClCH2 CH2Cl + 2NaCN
醇
△
醇
CH3CH2CN + NaCl
4,4-二甲基-3-氯-2-溴己烷
例:
C2H5 CH3 CH2 CH CH CH3 CH CH3 Cl
1-甲基-2-溴环戊烷
CH3 Br
4-甲基-3-乙基-2-氯己烷
Cl
CHCl 3
Cl
CHI3
三碘甲烷 (碘仿)
1,3-二氯环己烷
三氯甲烷 (氯仿)
二、卤烯的命名及同分异构
卤原子取代烯烃或芳烃中的氢原子后所得到的衍生物叫 卤代烯烃或卤代芳烃。
(5)被硝酸根取代:在醇溶液中,卤代烃的X可以被硝酸银 中的硝酸根取代生成硝酸酯和卤化银,利用这个反应,可以 定性鉴定卤代烃的存在。
R-CH2-X
一卤代烃
R-CHX 2
二卤代烃
R -CX3
多卤代烃
2、根据分子中烃基结构不同可分为饱和卤代烃、不饱和卤代 烃和卤代芳烃。
CH3 CH2-X
CH2 CH-X
饱和卤代烃
不饱和卤代烃
X
卤代芳烃
3、根据分子中与X直接相连的烃基碳原子不同可分为伯卤代烃、
仲卤代烃和叔卤代烃。
CH3 CH2 CH2-X