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第六章 卤代烃 烃分子中的一个或多个氢原子被卤素取代而生成的化合物, 总称为卤代烃。卤原子是卤代烃的官能团。 卤代烃的性质很活泼,可发生多种化学反应,在有机合成中 起桥梁作用。 一、卤代烃的分类和命名 1 .分类 ①根据卤原子数目的多少: 一卤代烃 CH 3 Cl ( 一氯甲烷 ) 二卤代烃 CH 2 Cl 2 (二氯甲烷) 多卤代烃 CHCl 3 (三氯甲烷 , 氯仿) ②根据烃基的不同:饱和卤代烃,乙烯型卤代烃,烯丙型卤代烃,
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第六章 卤代烃 烃分子中的一个或多个氢原子被卤素取代而生成的化合物, 总称为卤代烃。卤原子是卤代烃的官能团。 卤代烃的性质很活泼,可发生多种化学反应,在有机合成中 起桥梁作用。 一、卤代烃的分类和命名 1.分类 ①根据卤原子数目的多少: 一卤代烃 CH3Cl (一氯甲烷) 二卤代烃 CH2Cl2(二氯甲烷) 多卤代烃 CHCl3(三氯甲烷, 氯仿) ②根据烃基的不同:饱和卤代烃,乙烯型卤代烃,烯丙型卤代烃, 卤代芳烃,苄基型卤代烃 ③根据碳原子类型不同:伯卤代烃,仲卤代烃,叔卤代烃
2. 命名 先选主链,再编号,最后加上母体名称和取代基名称,写正确全名。 ①卤素原子和烷基都是取代基时,哪个离链端近,就从哪端编号;与链端距离相等时,从离卤素原子近的一端编号。写的时候先写烷基,后写卤素原子。 ②有双键时,不管双键和卤素原子哪个离链端近,都从离双键近的一端编号。 2-甲基-4-氯己烷 4-甲基-2-氯己烷 5-甲基-2-氯己烷 CH2=CHCH2CH2CH2Cl CH3CH=CHCH2CH2Cl 5-氯-1-戊烯 5-氯-2-戊烯
7-甲基-1-环己基-4-溴-4-辛烯 2-甲基-7-环己基-4-溴-3-庚烯 写结构 a.1-溴丁烷 b. 2-溴丙烯 c. 2-苯基-2-溴丙烷 d. 1,1-二氯乙烯 e. 3-溴环己烯 f. 2-甲基-4-溴-2-戊烯 二.卤代烃的制备 1.游离基卤代 光照、高温或NBS 2.亲电加成 3. 亲电取代 4.氯甲基化反应 反应条件:甲醛,氯化氢气体,二氯化锌为催化剂 5.由醇制备
三.卤代烃的物理性质 1.状态:氯甲烷CH3Cl、氯乙烷CH3CH2Cl、溴甲烷 CH3Br是气体,其它常见的一卤代烷是液体, C15以上是固体。 2.密度:一氯代烷的密度小于1,一溴代烷、一碘代烷 及多卤代烷的密度大于1。 如:(CH3)3CCl, 沸点52℃, 密度0.8420g/mL CH3CH2CH2CH2Br,沸点101.6℃, 密度1.2758g/mL CH2Cl2,沸点40.0℃, 密度1.335g/mL CHCl3, 沸点61.2℃, 密度1.4832g/mL 3.溶解性:不溶于水。
四.卤代烃的化学性质 1.亲核取代反应 亲核试剂: NaOH/H2O中的OH-, Na+OR-中的OR-, Na+CN-中的CN-, NH3, AgNO3/EtOH中的ONO2-, NaI/CH3COCH3中的I-, RMgX中的R-,R2CuLi中的R- 带负电的原子或原子团以及带孤对电子的中性分子,是亲核 试剂,进攻电子云密度小的烃基。
Na+OH--H2O,生成醇 Na+OR-,生成醚。适用伯卤代烃 Na+CN-, 生成腈。适用伯卤代烃 H-NH2,生成胺 Ag-ONO2(乙醇),可用于鉴别卤代烃。 反应速度:①烯丙基型卤代烃、苄基型卤代烃>叔卤代烃 >仲卤代烃>伯卤代烃>乙烯型卤代烃、卤代芳烃 与碳正离子稳定性有关。 ② RI>RBr>RCl P190 11题 Na+I-(丙酮),可用于鉴别卤代烃。 反应速度:①烯丙基型卤代烃、苄基型卤代烃>伯卤代烃 >仲卤代烃 >叔卤代烃>乙烯型卤代烃、卤代芳烃 与分子体积大小有关。 ② RI>RBr>RCl
下列化合物与硝酸银/乙醇反应,最先出现沉淀的是,下列化合物与硝酸银/乙醇反应,最先出现沉淀的是, 反应从快到慢的顺序是。 与 NaI/CH3COCH3反应时,从快到慢的顺序是。 1.a. 叔丁基溴 b. 仲丁基溴 c. 丁基溴 2.a. m-二氯苯 b. 2-苯基-2-氯丙烷 c. 1-苯基-1-氯乙烷 d. 2-苯基-1-氯乙烷
2.消除反应 KOH-EtOH 查依采夫规则 越少越少 3.与金属反应 格氏试剂RMgX,ArMgX RI>RBr>RCl 二烃基铜锂
4.还原反应 P189 6题 推结构题 1.分子式为C4H8的化合物A,加溴后的产物用NaOH/EtOH 处理,生成B(C4H6),B能使溴水退色并能与硝酸银的氨溶液生成沉淀,推测A和B的结构。
2.某烃A(C3H6)在低温时与氯气作用生成B(C3H6Cl2),与高温下的氯气作用则生成C(C3H5Cl)。使C与乙基溴化镁反应得D(C5H10),后者与NBS作用生成E(C5H9Br)。E与氢氧化钾的醇溶液共热,主要生成F(C5H8),F与顺丁烯二酸酐反应得G。推测A~G的结构。2.某烃A(C3H6)在低温时与氯气作用生成B(C3H6Cl2),与高温下的氯气作用则生成C(C3H5Cl)。使C与乙基溴化镁反应得D(C5H10),后者与NBS作用生成E(C5H9Br)。E与氢氧化钾的醇溶液共热,主要生成F(C5H8),F与顺丁烯二酸酐反应得G。推测A~G的结构。 3.某卤代烃A(C6H11Br) 用NaOH/EtOH处理,生成B(C6H10),B与溴反应的生成物再与氢氧化钾的醇溶液共热得C,C可与丙烯醛经Diels-Alder反应生成D,将C臭氧化还原水解得丁二醛和乙二醛.写出A~D的结构及各步反应式。
五.亲核取代反应机理 1.单分子亲核取代SN1 反应的第一步是卤代烃缓慢异裂为碳正离子和卤素 离子,第二步是碳正离子和亲核试剂Nu快速结合为中性 分子。 典型反应:卤代烃与硝酸银/乙醇反应 2.双分子亲核取代SN1 卤代烃在亲核试剂Nu的进攻下,C-X键逐渐断裂, 同时C-Nu键逐渐生成。瓦尔登翻转 典型反应:卤代烃与碘化钠/丙酮反应 3.影响反应速度的因素 结构、离去基团、亲核试剂、溶剂极性 六. 消除反应机理 1.单分子消除E1 2.双分子消除E2
(S)-2-溴戊烷与氢氧化钠水溶液反应,瓦尔登翻转的(S)-2-溴戊烷与氢氧化钠水溶液反应,瓦尔登翻转的 产物是( ).