第九章卤代烃综述.ppt

“十二五”职业教育国家规划教材;第九章 卤代烃;卤代烃的分类和命名； 卤代烃的制备； 卤代烃的物理性质； 卤代烃的化学性质； 亲核取代反应机理； 卤代烯烃和卤代芳烃。 ;了解卤代烃的分类及亲核取代反应机理； 掌握卤代烃的命名及性质； 理解双键的位置对卤原子活性的影响。 ;第一节 卤代烃的分类和命名法; 2.根据分子中与卤原子直接相连的碳原子的种类不同，可把卤代烃分为伯（一级）卤烃、仲（二级）卤烃、叔（三级）卤烃等。; 3.按照与卤原子的数目可分为一卤代烃和多卤代烃。一卤代烃通常用RX表示。 一元卤烃：CH3Cl、CH2=CHCl、H2C=CHBr等，分子中只含有一个卤原子。 多元卤烃：分子中含有多于一个卤原子，如：二元卤烃，CH2Cl2、三元卤烃，CHCl3、Cl2C=CHCl等。;二、卤代烃的命名; 2.系统命名法 （1）饱和卤代烃 卤代烷以烷烃为母体，卤原子作为取代基；选择含有卤原子的最长碳链为主链，按“最低系列”原则将主链上碳原子的编号，然后按次序规则的顺序，以“较优”基团列在后的原则排列，由例如：; （2）不饱和卤代烃 　　选择含有不饱和键和卤原子的最长碳链 作为主连，从靠近不饱和键的一端开始将主链编号，以烯或炔为母体来命名。如：; （3）卤代芳烃 　　卤原子直接连在芳环上时，以芳烃为母体，卤原子作为取代基来命名。如：; 1.烷烃的卤代 　　在光或高温作用下，烷烃可直接与卤素发生卤代反应，生成卤代烷。; 3.芳烃的卤代 　　不同的反应条件下，可在芳烃的芳环或侧链上引入卤原子。如：; 2.将干燥的卤化氢气体直接通入烯烃，烯烃与卤化氢在双键处发生加成作用，生成相应的卤烷。;　　催化剂无水氯化锌的作用下，芳烃与干燥的甲醛（三聚甲醛代替）和干燥的氯化氢反应，结果是苯环上的氢原子被氯甲基（—CH2Cl）取代——氯甲基化。如：;　　醇（ROH）与氢卤酸、三卤化磷、亚硫酰氯反应生成卤代烃（RX）。如：; 1.状态：在常温常压下，除氯甲烷、氯乙烷和溴甲烷为气体外，其它常见卤代烃多为液体。纯净的卤化烷多数是无色的。溴代烷和碘代烷对光较敏感，光照下能缓慢的分解出游离卤素而分别带棕黄色和紫色。 2.沸点：当卤原子相同时，一元卤烷的沸点随碳原子数增加而升高。同一烃基的卤烷，以碘烷的沸点最高，溴烷、氯烷依次降低。; 3.密度：一元卤烷的相对密度大于同碳数的相应烷烃。一氯代烷的相对密度小于1，其余一卤代烷及多卤代烷的相对密度大于1。当烃基相同时，卤烷的相对密度随卤元素原子量的增加而增加。如果卤素相同，则其相对密度随烃基的相对分子质量增加而减少。 　4.溶解度：卤代烃不溶于水，但彼此可以混溶，溶于醇、醚、酮、烃等有机溶剂。　; 卤烷的取代反应主要有：水解、与氰化钠作用、与氨作用、与醇钠作用、与硝酸银作用。　　1.水解—卤原子被羟基取代 卤代烷与水作用，可发生水解生成醇。; 为提高反应速率，使水解反应进行完全，常将卤代烷与强碱（NaOH或KOH）的水溶液共热。强碱在水溶液中可提供更多的比水更强的亲核试剂OH-，故水解反应加快，同时因反应中生成的HX可与NaOH作用，也促使反应向右进行。; 3.氰解—伯卤代烷与氰化钠在醇溶液中加热回流，卤原子被取代生成腈。如：; 4.氨解—卤原子被氨基取代，伯卤代烷和过量的氨作用可制得伯胺。胺是一种有机碱，它与反应中生成的卤代氢反应生成盐。反应可控制在一级取代，也可继续反应，直至胺中氢原子被全部取代生成季铵盐。如：; 5.与硝酸银-乙醇溶液反应—卤代烷与硝酸银的乙醇溶液作用可得到硝酸酯和卤化银沉淀。; 6.与碘化钠-丙酮溶液反应—氯化钠和溴化钠不溶于丙酮，而碘化钠易溶于丙酮，所以在丙酮中氯代烷和溴代烷可与碘化钠反应分别生成氯化钠和溴化钠沉淀。;　 在一定条件下，卤烷可发生以消除反应为主的反应，产物为烯烃或二烯烃。卤烷的消除反应主要有脱卤化氢和脱卤素。如：; 卤烷脱氢时，当两个β-碳上都β-氢时，产物遵从查依采夫规则,即：氢原子从含氢较少的β-碳原子上脱去。; 　卤代烷能与某些金属（如镁、锂、钠等）反应，生成碳原子和金属原子直接相连的化合物，称为金属有机化合物。 　　卤代烷与金属镁在无水乙醚中反应生成有机镁化合物，这种化合物称为格利雅（Grignard）试剂，简称格氏试剂。;Victor Grignard (1871 ~1935);?; 格氏试剂极为活泼能与许多试剂作用，如遇到水、醇、氨卤代氢等含活泼氢的化合物则分解为烷烃。;?应用: 通过Grignard试剂制备氘代化合物或还原卤代烷至烷烃; 因此，制备格利雅试剂时，最好是在氮气的保护下进行。;　　从反应机理看，卤代烷的取代—