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第五章 卤代烃 ( halogenated hydrocarbon ). 氟里昂. 熏蒸杀虫剂. 氟烷 - 麻醉剂. 一、卤代烃的分类和命名. 例:. 二、化学性质. ◆ 结构特点. (一) 亲核取代反应 ( nucleophilic substitution S N ). 通式:. 亲核试剂. 离去基团. 产物. 底 物. 1 、水解(被羟基取代):. 2 、醚的生成 — 被烷氧基取代. 伯卤代烷. 3 、被氰基取代 — 生成腈 (nitrile). 4 、被硝酸根取代 — 生成硝酸酯. 伯胺. 1 0.
E N D
第五章 卤代烃 (halogenated hydrocarbon)
氟里昂 熏蒸杀虫剂 氟烷-麻醉剂
二、化学性质 ◆ 结构特点
(一)亲核取代反应 (nucleophilic substitution SN ) 通式: 亲核试剂 离去基团 产物 底 物
2、醚的生成—被烷氧基取代 伯卤代烷
伯胺 10 5、被氨基取代—生成胺 (过量) 叔胺 仲胺 季铵盐
2、Saytzeff Rule : 当有两个或以上 β-C时,消除反应的主产物是双键碳上连有烃基最多的烯烃。 β β
(三)与金属镁反应—生成格氏试剂 无水乙醚
三、亲核取代反应历程 1、双分子亲核取代反应历程SN2
◆2-溴丁烷的水解历程 S-2-溴丁烷 平面过渡态 R-2-溴丁烷
过渡态 (1)能量曲线 能 量 △E 反应物 产物 反应历程
(2)Walden翻转(构型转化) (3)是双分子反应,反应速率正比于 卤代烃与亲核试剂的浓度。 (4)反应一步完成,过渡态只是反应过程 中的活化状态。 (5)SN2 活性顺序: CH3X > 10 > 20 >30 RX
2、单分子亲核取代历程 (SN1) 反应速率=k • [(CH3)3C—Br]
过渡态1 (1)能量曲线 过渡态2 能 量 中间体 反应物 产物 反应进程
(2)立体化学依据 sp2 sp3
(3).SN1反应是单分子反应,反应速率 仅与卤代烷的浓度有关。 (4).SN1反应是分两步进行的; (5).SN1反应有活泼中间体碳正离子生成。 (6).不同结构卤代烃发生SN1反应的活性: 30 > 20 > 10 > CH3X
3、SN1与SN2反应比较 ① SN1与SN2是竞争反应,通常共存。 ② 10 RX主要按SN2进行; 30 RX主要按SN1进行; 20 RX兼而有之。 ③ 亲核性与溶剂极性对SN也有较大影响。
4、卤代烃类型对反应活性的影响 (1)烯丙式卤代烃 •按SN1进行
●按SN2进行 过渡态
(2)苄式卤代烃与乙烯式卤代烃 (SN2反应活性顺序)
• SN1活性顺序 5、卤原子种类的影响 碘代烷 > 溴代烷 > 氯代烷
四、β-消除反应历程 1、双分子消去反应历程(E2):
(1)反应历程表示: 过渡状态
(2)消除反应不存在空间位阻效应; (3)中心碳原子上支链增多,则β-C 增多,其上氢原子也就多,亲核试剂 进攻机会就更多了。 (4)E2反应活性顺序为: 叔卤代烷 > 仲卤代烷 >伯卤代烷
(5)E2消除反应与亲核取代反应 SN2是竟争反应。 β α
例 2、单分子消去反应历程(E1)
(2)El及SNl反应都是通过同一个 碳正离子进行的,; (3) El及SNl反应的区别在于反应的 第二步,El是碳正离子消去β质子, 而SN1是碳正离子与亲核试剂(碱)结合。 (4) 重排反应是El及SNl反应机理的 标志。
重排 去质子 E1 C2H5OH 乙基叔戊基醚 SN1
五、重要的卤代烷 • CH3CH2Cl (冷却剂、局麻剂) • CH3Cl • CF2Cl2(氟利昂):b.p=-29.80 • CF3CHClBr(氟烷) • CF2 = CF2
六、含砷的卤代烷 胂:含砷的有机物
2、Lewisite气的常见化学反应 ①水解:常温下迅速发生
②与碱性物质作用 (或Na2CO3)
3、Lewisite气的特效药:BAL 二巯基丙醇