有机化学 第八章 卤代烃.
C H 2B r
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O + O N-Br
CCl4 沸腾,80%
Br +
O N-H O
N-溴代丁二酰亚胺(NBS)
3)芳烃的卤化
CH3 CH3
+
CH3 X
+
X2
Fe
X
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2、 由醇制备
醇分子的羟基被卤原子取代而得到相应的卤代烃,这是 制备卤代烃的最常用方法,实验室和工业上都可采用。
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1、 烃类的卤代反应
1)烷烃和环烷烃的卤化
在光照和加热的条件下,烷烃和环烷烃可以直接 和卤素作用,产物为一元和多元卤代物的混合物。
2)-H的卤化
CH3CH CH2
Cl2 NBS
CH2CH CH2 Cl CH2CH CH2 Br
C l2
CH3 NBS
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C H 2C l
R OH + HCl
RCl + H2O
除卤化氢外,其它常用的卤化试剂有卤化磷和氯化亚砜等。
R OH + PCl5 R OH + SOCl2
RCl + POCl3 + HCl RCl + SO2 + HCl
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3、 不饱和烃的加成
不饱和烃与卤化氢或卤素加成得到卤代烃,这 也是制备卤代烃的常用方法,可用于制备一卤代物 和多卤代物。
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水解反应与R结构有关
Cl
NaOH, H2O 。 300 C, 20MPa
OH
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(2) 与氰化钠作用
在NaCN的醇溶液中进行,得腈。
´ ¼
RX + Na CN
+
-
RCN + Na+XH2O
RCOOH
该反应是增长碳链的方法之一。(增加一个C)
Cl CH2Cl
X CH2X
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卤代烯烃
乙烯式 烯丙式 孤立式
卤代芳烃
乙烯式
烯丙式
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二、 按卤素所连的碳原子的类型,分为:
R-CH2-X
伯卤代烃 一级卤代烃 (1° )
(CH3)2CHCH2Cl
R2CH-X
仲卤代烃 二级卤代烃 (2° )
CH3CH2CHClCH3
R3C-X
叔卤代烃
三级卤代烃 (3° )
三氯甲烷(氯仿) 正丙基氯 异丙基氯 叔丁基溴
CH2 =CH-CH2Br CH2Cl
烯丙基溴 氯化苄 (苄基氯)
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二、系统命名:(把卤素作为取代基,烃为母体) ①主链:连有卤原子并且支链最多的最长碳链;
②主链编号:最低序列原则、基团次序规则、较优基 团编号大;
③列出顺序:较优基团后列出.
∨
俗名或商品名
CHCl 3
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Cl CCl 2F2 Cl Cl
Cl Cl Cl
8
CHI 3
氯仿
碘仿
氟利昂
六六六
8.2
卤代烃的制法 ( P226)
卤代烃主要制法有两类: 一、直接在烃类分子中引入卤原子, 二、将分子中其它官能团取代成为卤原子。
1、 烃类的卤代反应 2、 从醇制备 3 、从不饱和烃制备 4 、卤原子交换
第八章
卤代烃 ( P210)
烃分子中的氢原子被卤素取代的衍生物。 天然存在的卤代烃种类不多,大多数卤代烃 属于合成产物。 卤代烃一般用RX表示(X=F,Cl,Br,I),卤原子 是卤代烃的官能团。 卤代烃容易发生碳卤键异裂、卤素被取代的反 应,因此在有机合成中起桥梁作用。
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卤代烃用途广泛:可以作为灭火剂、制冷剂、气雾 剂、干洗剂、溶剂等。某些卤代烷如氟氯碳化合物(氟 利昂)也是大气污染的主要来源之一, 能导致臭氧层的 破坏,增加地表面的紫外线辐射强度。
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8.3.1 亲核取代反应(SN)
Nu : + R
亲核试剂
-
d+ CH2
d X
R
CH2
Nu
+X:
-
底物
产物
离去基团
亲核取代反应: 由亲核试剂进攻而引起的取代 反应。 常见亲核试剂:H2O , NH3 , OH-, RO-, CN,AgNO3等
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(1) 水 解
X RC CH HX RC X
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CH2
HX
RC X
CH3
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4 、卤原子交换
氯代烷或溴代烷与NaI 或KI在无水丙酮中共热,生成 碘代物,该反应只适用于碘烷。
RCl + NaI 丙酮 RI + NaCl
(可制伯碘烷)
例:
RCH=CH2 + HBr
过氧化物
RCH2CH2Br
NaI/丙酮
在H2O或H2O/OH-中进行,得醇。
RX + H2O
É Ä ¿ æ · ´ Ó ¦
ROH + HX £
H2O
OH-
H2O + X
-
例:
C2H5Cl + NaOH
C2H5OH + NaCl
Байду номын сангаас
反应活性:RI>RBr>RCl>RF(难) 加碱的原因:① 亲核性:OH->H2O; ② OH-可中和反应生成的HX。
卤代烯烃命名时,以烯烃为母体,以双键位次最小编号。
∨
×
(Z)-3,5-二甲基-4-乙基-1-氯-3-己烯
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卤原子连在环的侧链时:环和卤原子为取代基, 侧链烃为母 体。
CHCH2CHCH3
1CH3 2 3 4 5
2-环己基-4-碘戊烷
I
CH3 CH CH2CH2Cl
3-苯基-1-氯丁烷 2-苯基-4-氯丁烷
说明:目前明令禁止的是 氯氟烃类产品,对于氢氯氟 烃类产品和氢氟烃类制冷剂, 还要有相当长的一段使用时 间。
氯氟烃
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8.1 卤代烃的分类和命名( P210)
8.1.1 卤代烃的分类
一、按分子中卤原子所连烃基类型,分为:
卤代烷烃 R-CH2 -X R-CH=CH-X R-CH=CH-CH2-X R-CH=CH(CH2)n-X n≥2
RCH2CH2I
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8.3
卤代烷的化学性质 ( P213)
卤代烃的化学反应主要发生在官能团卤原子以 及受卤原子影响而比较活泼的β-氢原子上。
R
CH H
d+ CH 2
X
亲核取代反应
β-消除反应
d
-
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已学历程复习
• 自由基取代反应——烷烃饱和氢氯代; • 自由基加成反应——烯烃与溴化氢的加成过氧化物效应; • 亲电加成反应——烯烃的加成; • 亲电取代反应——芳环的取代反应。
(CH3)3 CCI
三、按分子中所含卤原子的数目,分为:
一元卤代烃 多元卤代烃
CH3CH2Br
ClCH2CH2Cl
CH2Br2
CCl4
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8.1.2 卤代烃的命名
一、 普通命名法 “某烃基卤”或“卤(代)某烷”
CHCl3 CH3CH2CH2Cl (CH3) 2CHCl
3CBr (CH3)