有机化学 教学课件 作者 马朝红 董宪武 主编5第五章 卤代烃.ppt

《有机化学 教学课件 作者 马朝红 董宪武 主编5第五章 卤代烃.ppt》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、第五章卤代烃卤代烃是指烃分子中的氢原子被卤原子取代后的化合物，简称卤代烃。卤原子是卤代烃的官能团，通常为氯原子、溴原子和碘原子。分类按卤原子的种类，卤代烃可分为氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃；按卤原子的数目，卤代烃可分为一卤代烃、二卤代烃和多卤代烃；一卤代烃二卤代烃多卤代烃按烃基的类型，卤代烃可分为卤代烷烃、卤代烯烃、卤代炔烃和卤代芳烃。卤代烷烃卤代烯烃卤代炔烃卤代芳烃一、卤代烷烃的分类和命名第一节卤代烷烃根据分子中卤原子相连的碳原子的类型，卤代烷可分为伯卤代烷、仲卤代烷和叔卤代烷。RCH2XR2CHXR3CX伯卤代烷仲卤代烷叔卤代烷1.普通命名法根据卤原子连接的烷

2、基，称为“某基卤”或“卤（代）某烷”。命名甲基氯乙基溴叔丁基氯环已基溴（氯甲烷）（溴乙烷）（氯代叔丁烷）（溴代环已烷）2.系统命名法选择含有卤原子最长的碳链作为主链，称为“某烷”；从靠近支链的一端给主链编号，把支链的位次和名称写在母体名称前，并按次序规则将较优基团排列在后。2－甲基－4－溴己烷2－乙基－1－氯丁烷3－氯－2－溴戊烷1－氯－4－溴环已烷2－甲基－4－氯戊烷3.俗名或商品名氯仿碘仿氟利昂－1，2六六六（林丹）二、卤代烷烃的结构X原子电负性大于C原子，C—X键是极性共价键，在极性试剂作用下，C—X键易发生异裂。当亲核试剂进攻α-C时，X带着一对电子离去，进

3、攻试剂与α-C结合形成新的共价键，从而发生取代反应。由于X原子的-I效应，卤代烷β位上C—H键的极性增大，即β-H的酸性增强，在强碱性试剂作用下，易脱去β-H和卤原子，发生消除反应。三．卤代烷烃的物理性质（自学）四．卤代烷烃的化学性质(一)亲核取代反应（三）与金属反应（二）消除反应（一）亲核取代反应亲核试剂卤代烷取代产物离去基团提供电子与α-碳原子形成新的共价键的试剂称亲核试剂。如：Nu-=-OH,-CN,-RO,-NH2等。由亲核试剂进攻而引起的取代反应叫做亲核取代反应。1、被羟基取代（卤代烷的水解）2、被烷氧基取代（卤代烷的醇解）合成混合醚的重要方法，称

4、为Williamson合成法。3、被氨基取代（卤代烷的氨（胺）解）产物具有亲核性，生成各种取代的胺以及季铵盐。使用大过量的氨，可以得到伯胺（RNH2）4、被氰基取代——增长碳链的方法之一5.与炔钠反应伯卤代烷与炔钠反应生成炔烃，此反应可用于制备炔烃。6.与硝酸银反应卤代烷与硝酸银的醇溶液作用，卤原子被硝酸根取代生成硝酸酯，同时产生卤化银沉淀。此反应可用于卤代烷的定性鉴定。卤代烷的反应活性次序为：叔卤代烷＞仲卤代烷＞伯卤代烷（二）消除反应卤代烷在KOH或NaOH等强碱的醇溶液中加热，分子中脱去一分子卤化氢生成烯烃的反应叫做消除反应。②试剂的亲核性强（如CN－）有利于取

5、代反应，试剂的碱性强而亲核性弱（如叔丁醇钾）有利于消除反应。③溶剂的极性强有利于取代反应。④反应的温度升高有利于消除反应。（三）与金属反应Grignard试剂（格氏试剂）格氏试剂化学性质非常活泼，能和多种化合物作用生成烃、醇、醛、酮、羧酸等物质。格氏试剂能与许多含活泼氢的物质作用(Y＝－OH、－OR、－X、－NH2、－C≡CR等)制备格氏试剂时必须避免与水、醇、酸、氨等物质接触。（一）单分子亲核取代反应历程—SN1叔丁基溴在氢氧化钠水溶液中的水解反应速度仅与叔丁基溴的浓度成正比，与亲核试剂OH－的浓度无关，在动力学上属于一级反应。υ=k[(CH3)3CBr]反应分两

6、步完成，第一步是C-Br键断裂生成正碳离子和溴负离子，第二步是正碳离子和OH－结合生成醇。单分子亲核取代SN1双分子亲核取代SN2五.卤代烷的亲核取代反应历程过渡态1碳正离子过渡态2反应速度仅与叔丁基溴的浓度成正比，与亲核试剂OH－的浓度无关，称为SN1反应。SN1反应历程中的能量变化SN1历程反应的活性次序生成的正碳离子中间体越稳定，反应越容易进行，反应速度越快。R3C－X>R2CH－X>RCH2－X>CH3－X不同类型卤代烷按SN1历程反应的活性次序（二）双分子亲核取代反应历程-SN2SN2反应是通过形成过渡态一步完成的溴甲烷在氢氧化钠水溶液中的水解速度既与溴甲

7、烷的浓度成正比，也与亲核试剂OH－的浓度成正比，在动力学上属于二级反应。υ=k[CH3Br][OH－]过渡态构型转化水解反应速度与卤代烷和亲核试剂的浓度都有关系，称为SN2取代。SN2反应历程中的能量变化SN2历程反应的活性次序CH3－X>RCH2－X>R2CH－X>R3C－Xα−C原子上的烃基越多，进攻的空间阻碍越大，反应速度越慢；烷基具有斥电子性，α−C原子上的烷基越多，该碳原子上的电子云密度也越大，越不利于亲核试剂的进攻，反应速度越慢。SN1和SN2历程同时并存，相互竞争SN1增加SN2增加卤原子对亲核取代反应速度有影响卤原子半径大小次序为I>Br>Cl，