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第六章 卤代烃. 学习要求:. 1. 熟练掌握一元卤代烃( RCl,RBr) 的化学性质 2. 掌握卤代烃的制法 3. 掌握不同类型卤代烃反应活性及鉴别方法 4. 理解亲核取代及消除反应的历程. §1 卤代烃概述. 一、 分类及异构. 1. 分类. ⑴ 根据所连烃基的不同,可以分为: 卤代脂肪烃(饱和与不饱和) C 2 H 5 Cl 卤代脂环烃 卤代芳香烃 C 6 H 5 Cl. ⑵ 按卤素的种类:氯代烃、溴代烃和碘代烃. ⑶ 按卤素原子的数目:一卤代烃、二卤代烃及多卤代烃.
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第六章 卤代烃 学习要求: 1.熟练掌握一元卤代烃(RCl,RBr)的化学性质 2.掌握卤代烃的制法 3.掌握不同类型卤代烃反应活性及鉴别方法 4.理解亲核取代及消除反应的历程
§1卤代烃概述 一、分类及异构 1.分类 ⑴根据所连烃基的不同,可以分为: 卤代脂肪烃(饱和与不饱和) C2H5Cl 卤代脂环烃 卤代芳香烃 C6H5Cl
⑵按卤素的种类:氯代烃、溴代烃和碘代烃 ⑶按卤素原子的数目:一卤代烃、二卤代烃及多卤代烃 ⑷按卤素所连接的碳原子的不同: 伯(一级)、仲(二级)、叔(三级)卤代烃。
2.异构 比相应烷烃多,除了碳架异构外,还有卤原子的位置异构,如1-氯丙烷和2-氯丙烷。卤代烃分子中若存在不对称因素,则还存在旋光异构体。 二、命名 1. 普通命名法 卤代某烃或某烷基卤 (CH3) 3CBr 叔溴丁烷 叔丁基溴 烯丙基氯 氯化苄 苄基氯
2.系统命名法 卤原子当做取代基,适用于所有卤代烃。卤代烷烃 以最长碳链为主链,从近卤素一端开始编号。不饱和 卤代烃从近不饱和键一端开始编号。 2-甲基-4-氯-1-丁烯 1,6-二溴萘
§2 卤代烃的物理性质 1.状态: 两个碳以下的一氯代烷以及溴甲烷是气体, 一般卤代烃均为液体,高级的卤代烃为固体。 2.沸点: (b.p.)和比重(d)
4.溶解性: 不溶于水,而能溶于大多数有机溶剂 5.可燃性: 卤原子数目增多,则可燃性降低 。 CCl4是灭火剂。 §3 卤代烃的化学性质 一、亲核取代反应 (SN)
反应活性: 1、卤代烷与氢氧化钠(钾)的水溶液反应 :
2、卤代烷与氰化钾(钠)反应 : 应用:
3、卤代烷与氨反应 : 4、卤代烷与醇钠反应 : 错误
5、卤代烷与硝酸银的洒精溶液反应 : 常用这个反应来鉴别卤代烃。 二、消除反应(E) 从一个有机分子中脱去一个简单分子 的反应。
查依采夫 规则: 卤代烷脱卤化氢反应中,卤原子主要和相邻的 含氢较少的碳原子上的氢脱去卤化氢(生成稳定 的烯烃)
三、与金属反应 1.同金属钠反应 武慈反应 例:乙烯合成丁烷
2.同金属镁反应 格氏试剂
§4 亲核取代反应历程 CH3Br + OH - → CH3OH + Br- 反应速率ν=k[CH3Br][OH-] SN2 SN1
一、双分子亲核取代反应(SN2) 1.历程 2.特点 ⑴旧键的断裂和新键的形成是同步的 ⑵若是不对称碳原子,则构型发生瓦尔登反转,瓦尔 登反转是SN2反应的一个标志。
⑶反应活性 影响 SN2的因素:空间阻碍
二、单分子亲核取代反应(SN1) 1.历程 第一步 第二步 2.特点 ⑴分步的
⑵中间体是碳正离子,构型发生外消旋化 平面结构 50%保持 50%翻转
⑶反应活性 按SN1历程进行反应时,中间体碳正离子越稳定 则越容易形成。 三、 SN1和SN2的对比 伯卤代烷主要是SN2,叔卤代烷主要是SN1。
§5 消除反应历程 一、双分子消除反应(E2) 1.历程
2.特点 ⑴同步进行的 ⑵消除取向,反式共平面 顺式消除 反式消除
二、单分子消除反应(E1) 1.历程 2.特点 分步进行的
三、简述影响消除产物和取代产物比例的因素 温度:升高温度有利于消除 亲核试剂的碱性和浓度: 碱的浓度大,碱性强,有 利于消除。 溶剂的极性:强有利于取代
§6 卤代烯烃和卤代芳烃 一、卤代烯烃 ㈠分类 乙烯基型卤代烯烃(R-CH=CHX) 烯丙基型卤代烯烃(R-CH=CH-CH2X) 隔离型卤代烯烃(R-CH=CH-(CH2)n-CH2X n>0 ㈡结构与活性
1、乙烯基型卤代烃(RCH=CHX) C-X键能大,-X不易离去,SN不易发生,例如:乙烯基型卤代烃与硝酸银的酒精溶液不能产生卤化银沉淀。 双键的亲电加成反应,活性也降低,仍按马氏规则 进行。
2、烯丙基型卤代烯烃(RCH=CHCH2X) 烯丙基型卤代烯烃中卤原子非常活泼,很容易发生 取代反应,一般比叔卤代烷的活性还大。 SN1: 稳定
SN2 : 过渡态比较稳定 不同卤代烃亲核取代反应活性为: 烯丙基型卤代烯烃>卤代烷烃>乙烯基型卤代烯烃 二、芳香族卤代烃 ㈠分类
㈡结构与活性 1、芳环卤代烃 一般情况下不能发生取代反应 芳环亲电取代反应活性也降低
2、苯甲基型(苄基型)卤代烃 SN容易发生
三、鉴别不同类型的氯代烃 根据不同结构氯代烃生成氯化银沉淀的速度可鉴别
加热 不反应
§7 重要的卤代烃化合物 1、三氯甲烷(CHCl3)(氯仿) 麻醉剂 CF3CHBrCl 氟烷
三、DDT 四、氟里昂 例如:二氟二氯甲烷 Freon-12 CCl4 + 2HF CCl2F2 五、塑料王 泰氟隆(Teflon) 聚四氟乙烯 CHCl3 + 2HF HCClF2 F2C=CF2 ( F2C=CF2 ) n
§7 合成举例: 醇 H+