有机化学（卤代烃）.ppt

乙醚的作用是与格氏试剂络合成稳定的溶剂化物 格氏试剂非常活泼 由于电负性C为2.5，Mg为1.2 C—Mg为强极性键 6.4.1 单分子亲核取代反应（SN1）机理 6.4 亲核取代反应历程 第一步：C－Br键解离得到碳正离子中间体 第二步 第三步 决定反应速度的一步中, 发生共价键变化的只有一种分子，称作单分子反应历程 2） SN1反应的能量变化过程 中间体碳正离子生成一步翻越最高能垒 叔丁基溴水解反应的能量曲线 6.4.2 双分子亲核取代反应(SN2)机理 1、机 理 反应一步完成（新键的形成和旧键的断裂同步进行），无中间体生成， 经过一个不稳定的“过渡态” 第6章 卤 代 烃 本章内容 6.1 卤代烃的分类、命名 6.2 卤代烃的物理性质 6.3 卤代烃的化学性质 6.4 亲核取代反应历程 6.5 消除反应的机理 6.6 卤代烯烃、卤代芳烃 6.7 重要的卤代烃化合物 6.1 卤代烃的分类、命名和制备 6.1.1 概 况 卤代烷通式： 卤代烃：烃分子中一个或多个氢原子被卤原子取代而生成的化合物 性质特殊 氟代烷 性质接近 通常总称卤代烷 2、卤代烃的官能团：-X C-X键是极性键，化学性质较活泼 卤代烃是有机合成的重要中间体，在有机合成中起着桥梁的作用 X 起吸电子作用 通过诱导效应使σ电子发生偏移 双对氯苯基三氯乙烷（DDT） 6.1.2 分 类 2．按分子中所含卤原子的数目，分为一卤代烃和多卤代烃 1、按卤原子的不同，可分为氯、溴、碘代烃 3、按所连烃基不同 饱和卤代烃 不饱和卤代烃 卤代芳烃 CH3CH2CH2X 4．按卤素所连的碳原子的类型 伯（一级）卤代烷 仲（二级）卤代烷 叔（三级）卤代烷 示 例 4）当有两个或多个相同卤素时，在卤素前冠以二、三等 2-甲基-3,3,5-三氯己烷 5）当有两个或多个不相同的卤素时，卤原子之间的次序是 氟、氯、溴、碘 2-甲基-3-氟-4-溴-1-碘丁烷 示 例 示 例 卤代烯烃命名时，以烯烃为母体，以双键位次最小编号 卤代芳烃命名时，以芳烃为母体 侧链卤代芳烃命名时，卤原子和芳环都作为取代基 6.1.4 异构现象 丁烷 氯代丁烷 异构体数目比相应的烷烃多，既有碳架不同，又有卤原子位置的不同 反应特点： 1、限于制备烯丙基卤代物和苯甲基卤代物 2、烷烃的溴代反应比氯代反应困难 3、碘代反应更难，一般不用烷烃碘代制备碘烷 6.2 卤代烷的物理性质 可极化性：RI RBr RCl RF 卤烷在铜丝上燃烧时能产生绿色火焰，是鉴别卤素的简便方法 多卤代物一般不燃烧 6.3 卤代烃的化学性质 结构分析 α β δ+ δ- 消除反应 与金属的反应 Nu-亲核取代SN 1）C-X键是极性共价键 2）C-X键的键能也比较小 C-I 217.6 kJ/mol; C-Br 284.5 kJ/mol ; C-Cl 338.9 kJ/mol 卤烷的化学性质比较活泼，反应都发生在C-X键上 所以，卤素是卤烃分子中的官能团 反应通式 底物 (substrate) （1）负离子型亲核试剂 （2）分子型亲核试剂 （一）亲核取代反应（ nucleophilic substitution） 亲核试剂： 至少含有一对未共用电子对的负电子分子或离子 由亲核试剂进攻而引起的取代反应称为亲核取代反应，用SN表示 C—X 键的异裂 X 总是以负离子形式离去 自身异裂 在亲核试剂 作用下异裂 亲核试剂: 一些带有未共享电子对的分子或负离子，与正电性碳反应时称为亲核试剂。 亲核试剂（Nu）取代了卤素（X） ——亲核取代反应( SN 反应） 碳正离子 1、与分子型亲核试剂的反应 同时充当试剂和溶剂——溶剂解反应 2、与负离子型亲核试剂的反应 1．水解反应 1）反应活性：RI＞RBr＞RCl＞RF(难) 2）加碱的原因：①亲核性：OH－＞H2O；②OH－可中和反应生成的HX 反应速度较慢 通常将卤烷与强碱（NaOH, KOH）的水溶液共热进行水解 例 2．与氰化钠、氰化钾反应 1）反应后分子中增加了一个碳原子，是有机合成中增长碳链的方法之一 2）CN可进一步转化为–COOH，-CONH2等基团 示 例 3）与氨反应 4）卤离子交换反应 反应活性：伯卤烷＞仲卤烷＞叔卤烷 4）与AgNO3—醇溶液的反应 从分子中脱去一个简单分子（如H2O、NH3、HX等）生成不饱和键的 反应——消除反应 （二）卤代烃的消除反应 内因：R－