当前位置:文档之家› 有机化学-卤代烃

有机化学-卤代烃


(4)被硝酸根取代
RX + AAgg+NOONO32— 醇
R ONO2 + AgX
硝酸酯
•卤化银沉淀产生,反应可作为卤代烃的鉴别反应。
卤代烃反应活性: 烯丙基卤>叔卤代烃>仲~>伯~
(5)卤素交换
丙酮
R-Br(Cl) + KI
R-I + NaBr(Cl)
难溶于丙酮
难溶于丙酮
(6)被氨基(-NH2)取代
三、命名
普通命名法 俗名 系统命名法
1.普通命名法
在烃基名称之前(或后)加上卤素的名 称,称为卤(代)某烃或某烃基卤。
CHCl3
三氯甲烷 氯 仿 (俗名)
C2H5Cl
氯乙烷 乙基氯
(CH3)3CBr
叔丁基溴
CH2=CHBr 溴乙烯
H2C CH CH2 烯丙基溴
Br
Br
溴苯
CH3
Br
邻-溴甲苯(2-溴甲苯) 2-bromotoluene
3-甲基-5-氯庚烷 3-chloro-5-methylheptane
H2C C CH3
Cl
2-氯丙烯 2-chloro-propene
CH3CH CHCH2Cl
1-氯-2-丁烯 1-chloro-2-butene
H37C
CH
6
CH
5
C4H2
CH
3
CH
2
C1H3
CH3 I
Cl CH3
2,6-二甲基-3-氯-5-碘庚烷
•(一) 亲核试剂:具有孤对电子的物质, 能与底物中带部分正电荷的碳发生反应, 这 种 物 质 称 为 亲 核 试 剂 。 ( 也 是 Lewis 碱)。
亲电试剂:缺电子的物质具有亲电性,能与 底物分子中带部分负电荷的碳发生反应,这 种物质称为亲电试剂。(也是Lewis酸)。
亲电反应(electrophilic reaction):由亲
电试剂进攻负碳离子而引起的反应。
• 亲核反应(nucleophilic reaction):由亲 核试剂进攻正碳离子而引起的反应。
(二)、常见的亲核取代反应
(1)被羟基(-OH)取代
_
RX Nu
(2)被烷氧基(-OR)取代
(3)被氰基(-CN)取代
(4)被硝酸根(-ONO2)取
_
(5)卤素交换(I取代Cl) RNu X
应(Inductive effects)通常用“I”表示。
H
H
H
C C
H
H
+ δ
δ
C
X
C
H
I 效应
标准
H
C
CH l
H
+
δ
δ
C
Y
+ I 效应
吸电子诱导效应(-I)
给电子诱导效应(+I )
诱导效应的特点:
①诱导效应具有加合性,诱导效应沿共价 键传递。
H
H
H
H
C C C
CH l
H
H
H
②诱导效应随着传递距离的增加而迅速减 弱。
第七章 卤代烷 Alkylhalide
本章主要内容
卤代烃命名、分类(伯、仲、叔) 诱导效应 卤代烷亲核取代反应及反应机理和影响 因素 消除反应及机理;消除与取代的竞争 有机金属化合物的生成与应用
本章重点:
诱导效应 卤代烷的亲核取代反应及反应机理和影响 因素 消除反应及机理;消除与取代的竞争
有机金属化合物的生成与应用
C Cl 600~850cm-1 (强)
C I 500~600cm-1 (强)
第三节、 化学性质
卤代烃的化学性质是由于卤原子的存在
所引起的。 δδ+ δ+ 亲核取代反应
R CH CH2
H
消除反应
X
δ-
与金属反应
一、亲核取代反应
C——X +
Nu(-) ——>Nu — C — +
X-
底物
亲核试剂
产物 离去基团
C=C–C
+
C=C–C
- 共轭
p - 共轭
定义:在共轭体系中,由于原子间的一种相互影响而使体系 内的电 子( 或p电子)分布发生变化的一种电子效应。
给电子共轭效应用+C表示 吸电子共轭效应用-C表示
X CCCC
CCCO
特点 1) 只能在共轭体系中传递。 2) 不管共轭体系有多大,共轭效应能贯穿于 整个共轭体系中。
R X H2O ,
R OH + NaX
醇类
又称为卤代烷的水解反应。
特点:反应可逆,反应速度慢,常将卤 代烷与强碱水溶液共热进行水解。可用 于制备醇类。
卤代烃反应难易:R—I>R—Br>R—Cl
(2)被烷氧基(-OR)取代
伯卤代烃与醇钠反应生成醚。
&aX
醚类
这是Williamson醚合成法。
四氢呋喃 n-C8H17Br + LiAlH4 回流1h n-C8H18
用氢化三正丁基锡还原时,还原过程为自由基 反应。该还原剂的优点是不与羰基反应。
CH2CH2CH2Br
(n-C4H9)3SnH C2H5OH
CH2CH2CH3
五、多卤代烷与氟卤代烷(了解)
第四节、亲核取代反应机理和消除反应
机理(历程P210)
一、结构
C
X
极性共价键
HH δδ δ δ CH3 C C Cl HH
由于成键原子的电负性不同,使成键电子对 偏向一方发生极化的现象,称为诱导效应。
一个键的极性将使得相邻的化学键也有极性。
诱导效应(Inductive effect 又见P88)
由于成键原子电负性不同,使成键电子对偏向一方而发
生极化,键的极性沿碳链依次诱导传递的效应,称为诱导效
卤代烃与氨作用生成胺。
RX + NH3
RNH2 + HX
胺类
由于产物胺有碱性,所以实际产物是 铵盐。
二、消除反应(Elimination)
分子中脱去一小分子(如水、卤化氢等) 形成不饱和结构的反应。
H+
碱R (消除反应)
CH
+C
亲核试剂
X (取代反应)
一卤代烃在KOH或NaOH的醇溶液中共
热,失去卤化氢而生成烯烃。
(将 X 作为取代基)
2.编号: 从靠近取代基一端开始 3.写全称:按先小后大,把取代基的位次、数
目及名称列在母体前。
在英文命名中,取代基按词首的字母排列顺序先后列出
H3C CH CH2Br
CH3CH2 CH CH2 CH CH2CH3
CH3
CH3
Cl
2-甲基-1-溴丙烷 1-bromo-2-methylpropane
原子或基团的吸电子能力顺序如下:
吸电子诱导效应(- I):
+
NR3 NO2
SO2R
CN COOH
F Cl
OH C6H5
CH=CH2 H
供电子诱导效应(+ I):
O
COO
(CH3)3C
(CH3)2CH
CH3CH2
CH3
H
共轭效应(见P125)
共轭体系: 单双键交替出现的体系。
C=C–C=C–C=C
2.按C-X键中C的类型
伯卤代烃 仲卤代烃 叔卤代烃
CH3CH2Cl CH2=CHCH2Br
CH3CHCH3 (CH3)3C-Cl Cl
氟代烃(制法和性质特殊)
3.按X的种类 氯代烃、溴代烃、碘代烃
4.按X的数目
一卤代烃 多卤代烃
CH3CH2Cl 用作局部麻醉剂 HCI3 杀菌及和缓的防腐剂 CF3CHClBr 新型强效低毒麻醉剂 CF2Cl2 (F12)制冷剂
一、亲核取代反应机理:
(1)SN1 ── 单分子亲核取代反应
(2)SN2 ──双分子亲核取代反应 亲核取代反应(nucleophilic-substitution):
由亲核试剂首先进攻电子云密度较低的中 心碳原子而引起的取代反应,用SN表示。
(一)、SN2反应:双分子亲核取代反应
CH3Br + NaOH H2O CH3OH
叔卤代烃与醇钠易发生消除生成烯烃。
(3)被氰基(-CN) 取代
氰化钠有剧毒! 增长碳链,得到腈可水解羧 酸,或转化为胺,酯等。
R CH2X + NaCN 醇
RCH2CN + NaX 腈
H+ H2O
例如:
RCH2COOH
CH3CH2Cl + NaCN 醇 CH3CH2CN H3O CH3CH2COOH
(6) 被氨基(-NH2)取代
反应通式:
NaOH/H2O ROH(醇类) + NaX

NaCN/醇 RCN(腈类) + NaX

R-X
NH3
RNH2(胺类) + HX

NaOR' ROR'(醚类) + NaX

AgNO3/醇 R-ONO2(硝酸酯) + AgX

(1)被羟基(-OH)取代
+ NaOH
三、有机金属化合物的形成
卤代烃在无水乙醚中可与金属Mg作用生成 烃基卤化镁,又称为Grignard试剂。
无水乙醚
R X + Mg
R MgX
烷基卤化镁
格氏试剂
结构分析:
δ- δ+
R C MgX
格氏试剂有极性很强的共价键,即 Cδ--Mgδ+,可起碳负离子的作用,具有 很强的亲核性,可与带正电的碳原子反应。
相关主题