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卤代烃zhangchapter6
(二)消除反应 一般情况下,消除与亲核取代反应同时存在(竞争) 制备烯烃的方法之一 b-消除反应 取代反应,SN2 or SN1 进攻b位氢 进攻a位碳 定义:卤代烷失去一分子卤化氢,生成烯烃的反应称为卤代烷的消除反应。 反应类型 重排 现象 单分子机理 E1 有 无选择性 ?[RX] II 双分子机理 E2 无 立体专一性 ?[RX][B:] I 反应的立体化学 动力学证据 反应速率 实验证据:存在两种类型的消除反应 1、双分子消除反应(E2) (1)反应机理 旧键的解离与新键的形成同时进行(一步机理) 符合动力学特征 V = k[RX][B:] 五中心过渡态 (2)E2消除反应立体化学问题 例如: 赤式反式消除得顺式烯烃 苏式反式消除得反式烯烃 赤式反式消除得顺式烯烃 苏式反式消除得反式烯烃 因此,E2反应是立体专一性反应 立体专一性反应 具有一定立体结构的底物通过反应只生成一种类型的立体异构体。 立体选择性反应 底物通过反应可以生成 2 个以上立体异构体,其中有一个占优势。 (3)环状化合物E2消除反应 2、单分子消除反应(E1) 先消除 X-,再消除 H+ (分步机理) 第一步是决速步骤,符合动 力学特征 V=k[RX] 碳正离子中间体 E1机理+ 正碳离子重排 3、消除反应反应取向 19% 81% 扎依采夫(Saytzeff)规则 : 主要从含氢较少的β-碳上消除氢质子,主要产物是双键碳上连有烷基较多的烯烃(优先生成热力学稳定的产物)。 大体积碱,优先进攻位阻小的位置上的氢(E2机理)。 4、消除反应反应活性 (三)消除和取代反应的竞争 *进攻试剂的性质 *卤代烷的结构 *溶剂 *温度 1、烷基结构的影响 在强碱作用下,伯卤代烷(RCH2X)主要发生SN2和E2反应,对于直链的伯卤代烷,以SN2的产物为主 ,当R基团增加时,不利于SN2而利于E2反应。 如:卤代烷在C2H5ONa/C2H5OH 底物 SN2产物 E2产物 CH3CH2Br 99% 1% CH3CH2CH2Br 91% 9% (CH3)2CHCH2Br 40% 60% 取代 消除 有利 有利 在强碱作用下: 弱碱条件下: SN1、E1,以SN1为主 2、亲核试剂性质的影响 试剂的亲核性强、碱性弱、体积小对SN2 反应有利。 试剂的碱性强、浓度高、体积大,对E2反应有利。 NH3: 亲核性强,碱性弱 (取代) N3- 、RNH2 、SCN- 、O2NO- 、I-、HS- NaNH2: 亲核性弱,碱性强 (消除) NaCPh3 NaOH: 亲核性强,碱性强 (取代、消除) CH3(CH2)3Cl CH3(CH2)3Br CH3(CH2)3I AgNO3(醇) 水浴加热 水浴加热 室温 出现沉淀 出现沉淀 出现沉淀 (长时) (短时) (1)不好的离去基团: F-, HO-, RO-, -NH2, -NHR, -CN (2)好的离去基团: Cl- Br - ? H2O I- 1 50 50 150 180 300 2800 对甲基苯磺酸根负离子 (TsO-) NaBr RBr × (3)离去基团的转化: 无论是SN1反应,还是SN2反应,卤代烷的反应活性均
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