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时间:2019-06-10
《有机化学06第六章卤代烃》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第六章卤代烃[目的要求]:1.掌握卤代烃的命名,了解卤代烃的分类。2.掌握卤代烃的性质和制备;3.理解亲核取代反应历程;4.了解一些重要的卤代烃的用途。卤代烃——烃分子中的氢原子被卤素(Cl、Br、I)取代的衍生物。分类(二种方法):①根据母体烃的结构:饱和卤代烃、不饱和卤代烃②根据X的不同及数目:氯代烃、溴代烃、一元卤烃、二元卤烃例如:第一节卤代烃(一)卤代烃的分类和命名(二)卤代烃的制法(三)卤代烃的物理性质(四)卤代烃的化学性质(五)亲核取代反应机理(六)影响亲核取代反应的因素(七)消除反应的机理(八)影响消除和取代反应的因素
2、第一节卤代烷(一)卤代烃的分类和命名卤代烃的分类根据与卤原子相连的碳的类型:伯卤烷CH3CH2X、仲卤烷(CH3)2CHX、叔卤烷(CH3)3CX(2)卤代烃的命名(A)普通命名法烷基名+卤素名(B)系统命名法按照烷烃命名法编号,把卤素和支链作为取代基。(二)卤代烃的制法脂肪(环)烃的卤化(2)从不饱和烃制备(3)从醇制备(4)卤原子交换(二)卤代烃的制法脂肪(环)烃的卤化例:(2)从不饱和烃制备例:(3)从醇制备可增加ROH的浓度或除去水,使平衡右移(4)卤原子交换(三)卤代烃的物理性质(1)沸点和熔点b.p:RI>RBr>RCl
3、>RF>RHC4H9F、C3H7Cl、C2H5Br、CH3I以上为液体或固体m.p:分子对称性↑,熔点↑(2)相对密度分子中卤素原子数目↑,其相对密度↑。一元卤代烷中RF、RCl的d<1;RBr、RI的d>1;多卤代烃的d>1。(3)光谱性质化学键C-FC-ClC-BrC-IνC-X/cm-11000~1400600~800500~600~500CH3FCH3ClCH3BrCH3ICH2Cl2CHCl3CH3CH3δH4.263.052.682.165.337.240.9a.红外光谱核磁共振谱由于电负性:X>C(饱和),所以α-H、
4、β-H的δ有明显的去屏蔽效应。例1:例2:(四)卤代烃的化学性质取代反应(2)消除反应(3)与金属反应(4)相转移催化反应(1)取代反应(A)水解(B)与醇钠作用(C)与氰化钠作用(D)与氨作用(E)卤离子交换反应(F)与硝酸银作用(四)卤代烃的化学性质(1)取代反应亲核试剂(Nu-)可进攻中的正电中心,将X-取代。亲核试剂——带有孤对电子或负电荷,对原子核或正电荷有亲和力的试剂,用Nu:或Nu-表示。常见的亲核试剂有:OR-、OH-、CN-、NH3、H2O等。(A)水解在H2O或H2O/OH-中进行,得醇。反应活性:RI>RBr>
5、RCl>RF(难)加碱的原因:①亲核性:OH->H2O;②OH-可中和反应生成的HX。卤烷水解反应及其机理在有机化学理论上重要!(见SN1、SN2)(B)与醇钠作用得醚(单纯醚、混合醚)——Williamson合成法例:(C)与氰化钠作用在NaCN的醇溶液中进行,得腈。该反应是增长碳链的方法之一。(增加一个C)例:进行亲核取代反应的RX一般是伯卤烷,而仲、叔卤烷的反应产物主要是烯烃。(见E1、E2)(D)与氨作用例:(E)卤离子交换反应反应活性:伯卤烷>仲卤烷>叔卤烷。(参见SN2)生成的NaCl或NaBr不溶于丙酮而形成沉淀,此反
6、应可用于检验氯代烷和溴代烷。(F)与硝酸银作用在醇溶液中进行,得卤化银沉淀及硝酸酯,用于鉴别卤烃。反应活性:叔卤烷>仲卤烷>伯卤烷。(参见SN1)此反应可用于区别伯、仲、叔卤代烷。例如:(2)消除反应消除反应——反应中失去一个小分子(如H2O、NH3、HX等)的反应叫消除反应,用E(Elimination)表示。(A)脱卤化氢由于-X的-I效应,R-X的β-H有微弱酸性,在NaOH/醇中可消去HX,得烯烃或炔烃:反应活性:叔卤烷>仲卤烷>伯卤烷。消除方向:脱去含氢较少的碳上的氢原子。(查依采夫规则)卤烷的水解反应和脱去HX的反应都是
7、在碱性条件下进行的,它们常常同时进行,相互竞争。竞争优势取决于RX的结构和反应条件。例:注意:(B)脱卤素(3)与金属反应(A)与锂反应(B)与镁反应(3)与金属反应(A)与锂反应反应活性:RI(太快)>RBr(常用)>RCl(常用)>RF(太慢)反应在戊烷、石油醚、乙醚等惰性溶剂中进行,通常用氮气保护,以防止生成的烷基锂遇空气氧化,遇水分解。Corey-House反应:由烷基铜锂和卤烃制烷烃。例:烷基锂与卤化亚铜反应生成二烷基铜锂:(B)与镁反应绝对乙醚——无水、无乙醇的乙醚。格氏试剂的结构目前还不十分清楚,一般认为它是溶剂化的:
8、用四氢呋喃(THF,b.p66℃)代替乙醚(b.p34℃),可使许多不活泼的乙烯型卤代烃制成格氏试剂:格代试剂在有机合成上很有用,但它最忌水、忌活泼氢:①制备格氏试剂时,一定要用“干醚”,防止格氏试剂分解。②如果用CH3MgI与活泼氢
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