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第六章 卤代烃 学习要求: 1. 熟练掌握一元卤代烃( RCl,RBr) 的化学性质 2. 掌握卤代烃的制法 3. 掌握不同类型卤代烃反应活性及鉴别方法 4. 理解亲核取代及消除反应的历程.

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1 第六章 卤代烃 学习要求: 1. 熟练掌握一元卤代烃( RCl,RBr) 的化学性质 2. 掌握卤代烃的制法 3. 掌握不同类型卤代烃反应活性及鉴别方法 4. 理解亲核取代及消除反应的历程

2 §1 卤代烃概述 一、 分类及异构 1. 分类 ⑴根据所连烃基的不同,可以分为: 卤代脂肪烃(饱和与不饱和) C 2 H 5 Cl 卤代脂环烃 卤代芳香烃 C 6 H 5 Cl

3 ⑵按卤素的种类:氯代烃、溴代烃和碘代烃 ⑶按卤素原子的数目:一卤代烃、二卤代烃及多卤代烃 ⑷按卤素所连接的碳原子的不同: 伯(一级)、仲(二级)、叔(三级)卤代烃。

4 2. 异构 比相应烷烃多,除了碳架异构外,还有卤原 子的位置异构,如1-氯丙烷和2-氯丙烷。卤 代烃分子中若存在不对称因素,则还存在旋光异 构体。 二、命名 1. 普通命名法 卤代某烃或某烷基卤 叔溴丁烷 叔丁基溴 烯丙基氯 氯化苄 苄基氯 (CH 3 ) 3 CBr

5 2. 系统命名法 卤原子当做取代基,适用于所有卤代烃。卤代烷烃 以最长碳链为主链,从近卤素一端开始编号。不饱和 卤代烃从近不饱和键一端开始编号。 2- 甲基 -4- 氯 -1- 丁烯 1 , 6- 二溴萘

6 §2 卤代烃的物理性质 1. 状态: 两个碳以下的一氯代烷以及溴甲烷是气体, 一般卤代烃均为液体,高级的卤代烃为固体。 2. 沸点: ( b.p.) 和比重 (d)

7 4. 溶解性: 不溶于水,而能溶于大多数有机溶剂 5. 可燃性: 卤原子数目增多,则可燃性降低 。 CCl 4 是灭火剂。 §3 卤代烃的化学性质 一、亲核取代反应 ( SN )

8 反应活性: 1 、卤代烷与氢氧化钠(钾)的水溶液反应 :

9 2 、卤代烷与氰化钾(钠)反应 : 应用:

10 3 、卤代烷与氨反应 : 4 、卤代烷与醇钠反应 : 错误

11 5 、卤代烷与硝酸银的洒精溶液反应 : 常用这个反应来鉴别卤代烃。 二、消除反应( E ) 从一个有机分子中脱去一个简单分子 的反应。

12 查依采夫 规则: 卤代烷脱卤化氢反应中,卤原子主要和相邻的 含氢较少的碳原子上的氢脱去卤化氢(生成稳定 的烯烃)

13 三、与金属反应 1. 同金属钠反应 武慈反应 例:乙烯合成丁烷

14 2. 同金属镁反应 格氏试剂

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16 §4 亲核取代反应历程 CH 3 Br + OH - → CH 3 OH + Br - 反应速率 ν=k[CH 3 Br][OH - ] SN 1 SN 2

17 一、双分子亲核取代反应( SN 2 ) 1. 历程 2. 特点 ⑴旧键的断裂和新键的形成是同步的 ⑵若是不对称碳原子,则构型发生 瓦尔登反转,瓦尔 登反转是 SN 2 反应的一个标志。

18 ⑶反应活性 影响 SN 2 的因素:空间阻碍

19 二、单分子亲核取代反应( SN 1 ) 1. 历程 第一步 第二步 2. 特点 ⑴分步的

20 ⑵中间体是碳正离子,构型发生外消旋化 平面结构 50% 保持 50% 翻转

21 ⑶反应活性 按 SN 1 历程进行反应时,中间体碳正离子越稳定 则越容易形成。 三、 SN 1 和 SN 2 的对比 伯卤代烷主要是 SN 2 ,叔卤代烷主要是 SN 1 。

22 §5 消除反应历程 一、 双分子消除反应( E 2 ) 1. 历程

23 2. 特点 ⑴同步进行的 ⑵消除取向,反式共平面 反式消除 顺式消除

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26 二、单分子消除反应( E 1 ) 1. 历程 2. 特点 分步进行的

27 三、简述影响消除产物和取代产物比例的因素 温度:升高温度有利于消除 亲核试剂的碱性和浓度: 碱的浓度大,碱性强,有 利于消除。 溶剂的极性:强有利于取代

28 §6 卤代烯烃和卤代芳烃 一、卤代烯烃 ㈠分类 乙烯基型卤代烯烃 (R-CH=CHX) 烯丙基型卤代烯烃 (R-CH=CH-CH 2 X) 隔离型卤代烯烃( R-CH=CH-(CH 2 ) n -CH 2 X n>0 ㈡结构与活性

29 1 、乙烯基型卤代烃( RCH=CHX ) C-X 键能大, -X 不易离去, SN 不易发生,例如:乙烯基 型卤代烃与硝酸银的酒精溶液不能产生卤化银沉淀。 双键的亲电加成反应,活性也降低,仍按马氏规则 进行。

30 2 、烯丙基型卤代烯烃( RCH=CHCH 2 X ) 烯丙基型卤代烯烃中卤原子非常活泼,很容易发生 取代反应,一般比叔卤代烷的活性还大。 SN 1 : 稳定

31 SN 2 : 过渡态比较稳定 不同卤代烃亲核取代反应活性为: 烯丙基型卤代烯烃>卤代烷烃>乙烯基型卤代烯烃 二、芳香族卤代烃 ㈠分类

32 ㈡结构与活性 1 、芳环卤代烃 一般情况下不能发生取代反应 芳环亲电取代反应活性也降低

33 2 、苯甲基型(苄基型)卤代烃 SN 容易发生

34 三、鉴别不同类型的氯代烃 根据不同结构氯代烃生成氯化银沉淀的速度可鉴别

35 加热 不反应

36 §7 重要的卤代烃化合物 1 、三氯甲烷( CHCl 3 )(氯仿) 麻醉剂 CF 3 CHBrCl 氟烷

37 二、六六六

38 三、 DDT 四、氟里昂 例如:二氟二氯甲烷 Freon-12 CCl 4 + 2HF CCl 2 F 2 五、塑料王 泰氟隆( Teflon ) 聚四氟乙烯 CHCl 3 + 2HF HCClF 2 F 2 C=CF 2 ( F 2 C=CF 2 ) n

39 醇 H+H+ §7 合成举例:


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