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卤代烃


一氯代物通常 d < 1。
溶解度:不溶于水,易溶于有机溶剂 其它:多卤代物一般不燃烧
9
第三节 化学性质
卤代烷的结构特点
H C 2.5 N 3.0 P 2.1 O 3.5 S 2.5 F 4.0 Cl 3.0 Br 2.8 I 2.5

C
X

诱导效应 通过单键 传递的电 子效应
2.1
s-电子发生偏移, X 起吸电子作用。
CH3CH2CH2CH2 正丁基溴
n-butyl bromide 正溴丁烷 CH3 CH3C Br
CHCl3 三氯甲烷 氯仿, chloroform
CH3 叔丁基溴 tert-butyl bromide 叔溴丁烷
6

系统命名法
选取含卤素的最长碳链为主链
CH3 H CH3CH2CHCH2CH3 CH2Br 2乙基1溴丁烷 Br CH2CH2CCH2CH3 (S)3甲基1溴戊烷
制备醚
威廉森(Williamson)合成法. 尤其适用于合成 两个烷基不同的混合醚.
例: 合成
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3)氰解反应:(X被CN取代)
RX + NaCN
(1º RX)

乙醇
RCN + NaX

H3 O
RCOOH RCH2NH2
RCN
H2
应用:增长碳链的方法之一
14
4)与AgNO3-C2H5OH溶液反应(SN1)
4-chloro-2-propylbutene
1
2 3
4

CH3C≡CCHCH2Br CH3 4-甲基-5-溴-2-戊炔
5-bromo-4-methylpentyne
8
1
2
34
5
第二节 物理性质
卤代烷的物理性质简介(自学)

物态:一般为液体,高级为固体,少量为气体
比重:一般 d > 1,
Br OR / Br NHR Br OOCR /
26
/
+
+
RMgBr
+
RH
+
Mg
RMgBr
+
R NH2
/
RH
+
Mg
RMgBr
+
R COOH
/
RH
+
Mg
格氏试剂的亲核取代反应 例1
δ δ δ δ CH2=CHCH2Cl + RMgBr
无水醚
CH2=CHCH2-R
例2
CH3CH2CH2MgBr + CH3CCH
卤原子词头:氟(fluoro)、氯( chloro )、溴( bromo )、碘( iodo ) 7
不饱和卤代烃
通常以含有不饱和键的最长碳链为主链,编号时要使不饱和键 的位置最小
CH3CHCH=CHCH3 Br 4-溴-2-戊烯
4-bromo-2-pentene
5
4
3
2 1
CH2=CCH2CH2Cl CH2CH2CH3 2-丙基-4-氯丁烯
主要
E2 机理
CH3 CH3CH2CCH3 Br EtOH CH3CH CH3 CCH3 + CH3 CH3CH2C 次要 CH2
E1 机理
主要
Zaitsev 规则 (一般情况下)消除优先生成 双键上取代基多的烯烃。
为什么?
烯烃的稳定性
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补充:烯烃的类型及其稳定性
H C C H
H H
分类:将烯烃看作乙烯的取代产物 稳定性:多取代烯烃较稳定
RX + Mg 无水乙醚 RMgX 烃基卤化镁 有机镁化合物 格氏试剂(Grignard reagent)
R X Mg CH3CH2 O CH2 H2C CH3 CH3
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C2H5 C2H5
R O Mg O X
C2H5 C2H5
O
CH2CH3
* 乙烯卤和芳卤不活泼,要制得Grignard试剂,须改变
R
Nu
+ X-
亲核试剂: 至少含有一 对未共用电子对
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常见的亲核取代反应
1)水解反应:(X被OH取代)
RCl + H2O
例:
NaOH
ROH + NaCl
(即水解在碱存在下,才使反应进行到底)
H 2O K2CO3
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2)醇解反应:(X被RO取代)
´ RX + RONa
(1º RX)
ROR´+ NaCl
OC2H5
主要产物
CH3 H3C C CH3 CH2 Br AgBr CH3 H3C C CH3 C2H5OH CH3 H3C C CH2CH3 H NO3 HNO3 H3C CH3 C CH2CH3 CH2 CH3 ~ CH3 H3C C CH2CH3
AgNO3
C2H5O
OC2H5
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SN2 与SN1反应的特点
无水醚
CH3C C MgBr
CH3C C MgBr
CH2=CHCH2X
无水醚
CH3CCCH2CH=CH2
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有机锂试剂的生成
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四. 卤代烃的还原反应
通式
R
X
[H]
R
H
(1)催化氢化:H2,Ni、Pd、Pt…
(2)化学还原: Zn/CH3COOH 、 LiAlH4、NaBH4
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五. 多卤代烃与氟代烷
RX + AgONO2
乙醇
RONO2 + AgX
硝酸烷基酯
卤代烃反应活性: 3º RX>2º RX >1º RX C=C-X CH2=CHCH2X >R2CHX>RCH2X> X R3CX
室温下立刻有沉淀
用于鉴别
室温下片 刻有沉淀
加热后 有沉淀
加热也 无沉淀
用沉淀的颜色和速度鉴别不同卤素的卤代烃: AgI 黄色↓; AgBr 浅黄色↓; AgCl 白色↓ RI>RBr>RCl
一些元素 的电负性


R
C
C

Cl
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一.卤代烷的亲核取代反应
(SN反应,Nucleophilic Substitution Reaction) 反应通式
R X + Nu
负离子型 亲核试剂
R
Nu
+
X
底物
(substrate)
离去基团 (leaving group)
R
X
+
Nu
分子型 亲核试剂
-消除反应
与亲核取代反应同时
存在(竞争) 制备烯烃的方法之一
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例:一些卤代烷的消除反应
强碱

注意:主要产物的结构 有何特点?
CH3CH2CH CH2
CH3CH2CH2CH2Cl
'
KOH EtOH KOH EtOH

CH3CH2CHCH3 Cl
CH3CH 主要
CHCH3 + CH3CH2CH 次要
SN2反应 ν= k[RX][Nu] 一步反应
旧键,新键,同时
SN1反应 ν= k[RX] 二步反应
旧键,新键,分步
Walden转化
>
伯卤代烷
!
注意:
叔卤代烷分别与亲核试剂 NaOH, RONa, NaCN, NH3反应,主要发生消除反应,消除一分子卤化氢生 成烯烃:
CH3 CH3 C CH3 NaOH or RONa Cl orNaCN or NH3
CH3
C CH2 CH3
+
HCl
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三. 有机金属化合物的生成
Grignard试剂的生成
CH2
KOH

CH3
'
EtOH
CH3 CH3CH CCH3 +
CH3 CH3CH2C 次要 CH2
CH3CH2CCH3 Br
弱碱
EtOH
主要
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消除反应的取向(消除反应的区域选择性,Regioselectivity ) Zaitsev 消除取向
KOH CH3CH2CHCH3 Cl EtOH CH3CH CHCH3 + CH3CH2CH 次要 CH2
(S)-1-bromo-3-methylpentane
CH3 CH3
1-bromo-2-ethylbutane
Cl CHCH3 CH2CH3 (R)2,3二甲基3氯戊烷
Cl
CH2Cl
反1氯甲基4氯环己烷
trans-4-chloro-1-chloromethylcyclohexane (R)-3-chloro-2,3-dimethylpentane
2
诱导效应(Inductive effect)
Cl

CCl3 ,
Cl
CF3
C
X


R
C
C Cl
(强)吸电子基团 (electron withdrawing group)
C-Y
比较标准:
给电子:+I效应
C-H C-X
如:烷基
吸电子:-I效应
如:卤素、硝基等
3
诱导效应(Inducitive effect): 通过单键传递的电子效应
第八章
主要内容


卤代烷
卤代烷的结构、分类和命名
卤代烷的化学反应 亲核取代反应和消除反应机理


不饱和卤代烃和芳香卤代烃
卤代烷的制备
1
第一节 结构、分类和命名
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