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第五章 卤代烃

第五章 卤代烃. 卤代烃. 烃分子中的 氢 原子被 卤 原子取代所生成的 化合物，称为卤代烃。. 通式： (Ar) R-X 其中 X 为卤原子，通常是氟、 氯、溴 、 碘 卤原子是其官能团， 卤代烃的性质较为活泼，可转化成多种有机化合物， 在工业、农业和医药方面都有广泛的用途。. 第一节 卤代烃的分类及命名. 一、卤代烃的分类. ① 氟代烃 F 2 C=CF 2 ② 氯代烃 CH 2 Cl 2 、 CCl 4 、邻二氯苯等 ③ 溴代烃 ④ 碘代烃 CHI 3. 1. 按卤素种类分：. 2. 按烃基结构分：.

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第五章 卤代烃

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  1. 第五章 卤代烃

  2. 卤代烃 烃分子中的氢原子被卤原子取代所生成的 化合物，称为卤代烃。 通式：(Ar)R-X 其中X为卤原子，通常是氟、氯、溴、碘 卤原子是其官能团， 卤代烃的性质较为活泼，可转化成多种有机化合物， 在工业、农业和医药方面都有广泛的用途。

  3. 第一节 卤代烃的分类及命名 一、卤代烃的分类 • ① 氟代烃 F2C=CF2 • ② 氯代烃 CH2Cl2、CCl4、邻二氯苯等 • ③ 溴代烃 • ④ 碘代烃 CHI3 • 1. 按卤素种类分：

  4. 2.按烃基结构分： 饱和卤代烃、不饱和卤代烃、卤代芳烃 • ① 伯卤代烃 R-CH2-X CH3CH2Br • ② 仲卤代烃 ③ 叔卤代烃 • （1）饱和卤代烃（卤代烷烃）

  5. （2）不饱和卤代烃（卤代烯烃） • ①卤代乙烯型 R-CH=CH-X • 例： CH2=CHBr • ②卤代烯丙型 R-CH=CH-CH2-X • ③孤立型卤代烃 • R-CH=CH-(CH2)n-CH2-X (n≥1)

  6. （2）卤代芳烃 Ar-X 卤代芳基型 属于:卤代乙烯型 卤代苄基型 属于:卤代烯丙型 溴苯

  7. 3.按卤原子的数目分： • ① 一元卤代烃 • CH3Cl、 • ② 二元卤代烃 • CH2Cl2、 • ③ 多元卤代烃 • CHCl3、CCl4、均三氯苯等

  8. 二、卤代烃的命名 （一）普通命名法 烃基名称+卤素名（称为卤代某烃或某烃基卤） 或：碘甲烷 甲基碘 溴苯 乙烯基溴 或：溴乙烯 （苄基氯） 苯甲基氯 异丙基氯 或：氯化苄

  9. （二）系统命名法 较复杂的卤烃命名采用系统命名法。其命名原则与相应的烃命名类似， 如： 卤代烷烃的命名与烷烃的命名规则相同。 卤代烯烃的命名与烯烃的命名规则相同。 卤代芳烃的命名与芳烃的命名规则相同。 即：命名的原则是以烃作母体， 只是将卤原子视为取代基。

  10. 1、卤代烷 • （1）选主链：含有卤原子的最长碳链作主链； • （2）编号：最小定位取代基。 1 2 3 4 5 2－甲基－3－溴戊烷 5 4 3 2 1 3－甲基－2－溴戊烷√ 3－甲基－4－溴戊烷×

  11. 当卤原子与烃基位次相同时，最小定位烃基 5 4 3 2 1 2－甲基－4－氯戊烷√ 4－甲基－2－氯戊烷× 不同卤原子的位次相同时，最小定位原子序数较小的卤原子 1 2 3 4 2－氯－3－溴丁烷√ × 3－氯－2－溴丁烷

  12. 2、卤代烯烃 （1）选主链：含有卤原子和双键的最长碳链作主链； （2）编号：最小定位双键。 1 2 3 4 4-溴-1-丁烯 1 2 3 4 5 4-氯-2-戊烯 2、芳香族卤代烃 芳烃为母体 1-苯基-2-氯丙烷 2-溴甲苯

  13. 想一想 3-苯基-1-氯丁烷 2-乙基-4-溴-1-戊烯 氯代环己烷 或：环己基氯

  14. 卤代烃的分类与命名 1.按卤素原子分：氯代烃、溴代烃、碘代烃 伯卤代烃 仲卤代烃 叔卤代烃 卤代烷烃 2.按烃基结构分： 卤代乙烯型 卤代丙烯型 卤代烯烃 卤代芳基型 卤代苄基型 卤代芳烃 3.按烃基结构分：

  15. 第二节 卤代烃的性质 一、卤代烃的物理性质 1. 状态 氯甲烷、氯乙烷、溴甲烷及氟甲、乙、丙烷为气态，其它卤烃为液体，含碳数更多的是固体。 2. 熔沸点 卤代烷的分子量和分子极性比相应烷烃高，因此其沸点也相应增高。同碳数的卤烃中，RI﹥RBr﹥RCl﹥RF，且直链卤烃的沸点高于同碳数的带支链的卤烃。 3、相对密度 一般情况下， 氟烷、一氯烷的d<1，其它卤烃的d>1。 4、溶解性 卤代烃一般不溶于水，易溶于醇、醚等有机溶剂

  16. 二、卤代烃的化学性质 β α 取代反应 消除反应 另外，卤代烷还可与活泼金属反应生成 金属有机化合物

  17. (一) 取代反应 醇 醚 腈 胺 酯

  18. 亲核取代反应机理 • 人们在研究卤烷水解时的反应速度时发现，卤代烷水解大致可分为两类： • ①一类只与卤代烷有关，而与试剂浓度无关。 • ②一类则与卤代烷及试剂都有关。 • 这表明卤代烷水解至少有两种不同的反应机理： • 1.单分子亲核取代反应机理 （SN1） • 2.双分子亲核取代反应机理 （SN2）

  19. 1. 单分子亲核取代反应机理（SN1） • 叔丁基溴在碱性条件下水解成叔丁醇时，经测定该反应的水解速度只与叔丁基溴有关，而与氢氧化钾（OH-）的浓度无关。该反应的速率只决定于卤代烷分子中C－X键断裂的难易程度。 • 经过研究认为，该反应水解反应是分两步进行的： • 第一步是卤代烷分子中的C－X键断裂； • 第二步才是羟基加到烷基上完成反应过程。

  20. SN1反应的两个步骤 • 在反应的第一步中，C－Br键发生异裂，生成正碳离子中间体，此步反应速度较慢，是决定整个反应反应速率的步骤；第二步，－OH进攻正碳离子形成水解产物，此步反应速度快。 • 整个反应的反应速率仅决定于一种分子(卤代烷)的亲核取代反应就叫做单分子亲核取代(SN1)反应。

  21. SN1反应的特点 • 由以上反应步骤可知SN1反应在以下特点： • ① 单分子反应； • ② 反应分二步进行； • ③ 有正碳离子中间体产生； • ④ 影响反应速度的仅是反应物的浓度； 易按SN1进行的卤代烃： 叔卤烃＞ 仲卤烃 ＞ 伯卤烃

  22. 经测定，甲基溴水解的反应速度既和反应物甲基溴有关，又与OH－浓度有关。经研究认为甲基溴水解反应是一步完成的。经测定，甲基溴水解的反应速度既和反应物甲基溴有关，又与OH－浓度有关。经研究认为甲基溴水解反应是一步完成的。 2.双分子亲核取代反应机理（SN2） • 首先OH－从Br原子的后面进攻－C，C、O之间的作用力逐渐增强，C－Br键间的作用力逐渐减弱，在新键将成未成，旧键将断未断时形成过渡态。

  23. SN2反应的反应机理 • 过渡态

  24. SN2反应的特点 • 因此SN2反应有以下特点： • ① 双分子反应。 • ② 反应速率与反应物和试剂的浓度都有关。 • ③ 反应不分步骤，一步完成（旧键断裂，新键生成是同时发生的） ④ 反应过程中，反应物的构型发生完全转化 易按SN2进行的卤代烃： 伯卤烃 ＞ 仲卤烃 ＞叔卤烃

  25. （二）消除反应（E） 1、概念：从分子内消去一个简单分子，形成不饱和烃的反应称为消除反应。 2、消除反应条件：KOH/ROH、加热 例 81% 19%

  26. 3、扎依采夫（Saytzeff）规则 仲、叔卤代烃消除卤化氢时，主要消去含氢较少的β-碳上的氢原子，生成双键碳上有较多烃基的烯烃。这一经验规则称为扎依采夫规则。 三、 格式试剂的生成 无水乙醚 R-X + Mg RMgX

  27. 四、不同类型卤代烃的鉴别 1、不同类型卤代烃的反应活性 卤代烯丙型、苄基型＞叔卤代烃＞ 仲卤代烃＞伯卤代烃＞ 卤代乙烯型、卤代芳基型 2、鉴别各种卤代烃的试剂：AgNO3/醇

  28. 3、各种卤代烃与AgNO3/醇溶液的反应现象

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