苯的卤化反应
《药物合成反应》第一章卤化反应课件
亲核卤化反应是一种常见的有机合成方法，具有操作简便、产物纯度高、产率 较高等优点。
常见的亲核卤化试剂
氯化氢（HCl）、溴 化氢（HBr）、碘化 氢（HI）等氢卤酸。
氯化亚砜（SOCl₂） 、溴化钠（NaBr） 、碘化钾（KI）等卤 化物。
氯气（Cl₂）、溴（ Br₂）、碘（I₂）等卤 素单质。
03
亲电卤化反应
定义与特点
总结词
亲电卤化反应是指卤素与带有部分正电荷的碳原子相 连的反应，其特点是卤素取代碳上的氢原子或取代基 。
详细描述
亲电卤化反应是一种常见的有机合成反应，其特点是 卤素（如氯、溴、碘）与有机分子中的碳原子相连， 形成新的碳-卤键。这种反应通常发生在带有部分正电 荷的碳原子上，因此被称为亲电卤化反应。在反应过 程中，卤素原子取代了碳上的氢原子或取代基，生成 新的有机化合物。亲电卤化反应是一种重要的有机合 成手段，在药物合成和其他化学领域中广泛应用。
卤化反应在药物合成中的应用
1 2
引入卤素官能团
在药物合成中，卤化反应常用于引入卤素官能团 ，如氟代、氯代等，以改变药物的理化性质和药 效。
增加药物稳定性
卤化反应可以增加药物的稳定性，如将烯醇式结 构转化为卤代烃，提高药物的化学稳定性。
3
调节药物的代谢和排泄
通过卤化反应可以调节药物的代谢和排泄，如将 羟基或氨基等代谢敏感基团替换为卤素，降低药 物的代谢速度和排泄速度。
实例
以苯酚的溴化为例，苯酚与溴在光照条件下发生自由基溴化反应，生成2-溴苯酚。在这个反应中，溴原子取代了 苯酚中的羟基氢原子，形成了一个新的碳-溴键，同时生成了一个苯氧自由基。
05
卤化反应的选择性与控制
选择性卤化反应的条件与影响因素
苯和溴化氢反应的化学方程式
苯和溴化氢反应的化学方程式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：苯是一种芳香烃，化学式为C6H6，是一种无色透明的液体，常见于石油中，也是一种重要的有机合成原料。
溴化氢是一种无机酸，是溴和氢的化合物，化学式为HBr，是一种强酸。
苯和溴化氢之间的反应是一个典型的芳烃卤代反应，即苄基亲电取代反应。
苯和溴化氢反应的化学方程式为：C6H6 + HBr → C6H5Br + H2化学方程式中的符号表示苯和溴化氢的化学反应，产生苯溴化物和氢气。
在这个反应中，苯分子中的一个氢原子被溴化氢的溴原子取代，形成苄基溴化物。
苯和溴化氢反应通常是在存在银离子的催化剂下进行，例如在氯化银的存在下。
银离子可以促进苯和溴化氢之间的反应，提高反应速率。
在反应过程中，银离子能够与溴化氢形成溴银离子，并参与苯分子的反应过程，使得苄基溴化物得以形成。
苯和溴化氢反应是一种重要的有机合成反应，可以制备苄基卤化物等有机化合物。
苄基卤化物是许多有机合成反应的重要中间体，可以用于制备其他有机化合物，例如醇、醚等。
苄基卤化物还可以用于苯基化反应、有机金属反应等。
苯和溴化氢反应是一个亲电取代反应，亲电取代反应是一类有机反应中的一种，是指一个原有的基团被一个亲电试剂所取代的一种反应。
在苯和溴化氢的反应中，溴化氢是一个亲电试剂，它向苯分子中的氢原子发起亲电攻击，从而实现苄基溴化物的生成。
在实际的有机合成中，苯和溴化氢反应可以应用于合成多种有机化合物，提供了一种简单有效的合成路径。
通过调节反应条件和催化剂的种类，可以控制反应的选择性和产率，实现对目标产物的有选择性合成。
苯和溴化氢反应的研究不仅有助于加深对有机反应机理的理解，也为有机合成领域的发展提供了新的思路和方法。
苯和溴化氢反应是一种重要的有机反应，具有重要的应用意义。
通过对这一反应的研究，可以拓展有机合成的应用领域，促进新型有机化合物的合成与发展。
希望通过今后的研究和实践，可以进一步揭示这一反应的机制和特性，为有机化学研究的深入发展做出贡献。
卤代烃水解反应方程式
卤代烃水解反应方程式
卤代烃是一类含有卤素的有机化合物，在水中可以发生水解反应，产生相应的卤化物和醇。
这种反应在有机化学中是比较常见的一种反应类型。
以下是卤代烃水解反应的方程式：
1. 溴代烷的水解反应方程式：
CH3CH2Br + H2O → CH3CH2OH + HBr
在这个反应中，溴代烷和水反应生成乙醇和氢溴酸。
2. 氯代烷的水解反应方程式：
CH3CH2Cl + H2O → CH3CH2OH + HCl
氯代烷和水反应生成乙醇和盐酸。
3. 苯基氯的水解反应方程式：
C6H5Cl + H2O → C6H5OH + HCl
在这个反应中，苯基氯和水反应生成苯酚和盐酸。
4. 三氯甲烷的水解反应方程式：
CHCl3 + 3H2O → CO2 + 4HCl
三氯甲烷和水反应生成二氧化碳和盐酸。
总体来说，卤代烃的水解反应是一种非常常见的有机化学反应，可以用来合成醇和卤化物，同时也可以用来测定卤代烃的含量。
在实际应用中，这种反应有着非常广泛的用途，是有机化学中不可或缺的一部分。
第二章 卤化
C6H5Cl + H2O
C6H5Cl + H2O
SiO2/磷 酸 钙
350℃
C6H5OH + HCI
苯的转化率为约10%，氯苯的收率约90%，得到的 氯苯可用气相水解法制取苯酚。 方法的优点：不会生成多氯苯，并且原料费用少； 缺点:腐蚀性强，对设备材质要求很高（淘汰）。
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精细有机单元反应
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么结论?
精细有机单元反应
第二章 卤化
苯在间歇氯化时的产物组成变化 (连串反应，可生成多氯化产物)
结论: 氯苯为目标产物，则可以控制氯化反应深度停 留在较浅的阶段。
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精细有机单元反应
第二章 卤化
3.影响因素 （1）氯化深度的影响 ①对反应深度的控制的意义:氯苯的用途比二 氯苯的大，因此对反应深度的控制具有实际的意义。 ②措施:为了减少多氯产物的产率，可以降低 氯化反应深度。 ③控制氯化深度的方法:工业生产中，根据不同 的氯化液组成有各自的相对密度的特点，通过测定 出口氯化液相对密度的方法来控制氯化深度。
TiCl4,SnCl4 FeCl3 AlCl3-KCl FeCl3-S2Cl2 PtO2
3.3 1.9 1.5 1.1 0.89
1.5 4.5 <1 1.0 2
～99 ～75 ～16 ～99 ～96
邻氯甲苯和对氯甲苯分离：由于邻氯甲苯和对氯 甲苯的沸点相近，不宜用传统的精馏法分离。近年来 已成功采用分子筛分离，得到纯度较高的邻氯甲苯或 对氯甲苯。
4 Cl2 -2 HCl S S S
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Cl
CH Cl2 C
CH CCl2
Cl -2 HCl
Cl
卤化反应
Cl2 k1
Cl
HCl
Cl
Cl2
k2
Cl
Cl
HCl
k3
Cl
Cl2
Cl
HCl
Cl
Cl2
苯在硝化、磺化、氯化中k1/k2值的比较
反应类型 硝化
磺化
氯化
k1︰k2
105~107 103~104
~101
❖ 卤化反应中，随着反应生成物浓度的不断变化， 使各级反应的反应速率也相应发生较大的变化。
❖ 苯氯化的动力学方程式看用下式表示：
ICl）等。
❖ 用于置换卤化的卤化剂有HF，KF，NaF，SbF3， HCl，PCl3，HBr等。
第二节 芳环上的取代卤化反应
一 反应历程 芳环上取代卤化的反应通式为：
ArH + X2 = ArX + HX 反应类型：典型的亲电取代反应。 进攻芳环的活泼质点：卤正离子(X+)，
1. 以金属卤化物为催化剂的反应历程
1 K-1
CA CA0
CA k CA0
CD CA0
=
K 1-K
CA CA0
1 K
CA CA0
k 1-K + K
K= k2/k1≠1
例：设苯氯化的转化率是50%，则
K=0.1/1=0.1 一氯苯的生成量
CC CA0
=
1 0.1 - 1
0.5
0.50.1 = 0.4811mol
二氯苯的生成量
CD CA0
亚铜进行氯化；目前采用分子筛分离得到纯 净的邻氯甲苯或者对氯甲苯。
（3）催化剂不同，邻、对位异构体比例不同。
催化剂
邻位/对位
二氯甲苯 含量（％）
卤化物置换反应规律
卤化物置换反应规律卤化物置换反应是一种常见的化学反应，通常用于制备无机物或有机物。
在卤化物置换反应中，一个卤素被另一个卤素所取代，生成一种新的卤化物。
这种反应具有一定的规律性，下面我们就来详细介绍一下卤化物置换反应的规律。
一、卤化物置换反应的基本原理卤化物置换反应是指在反应中，一个卤素离子被另一个卤素离子所取代，生成一种新的卤化物。
通常使用的卤素有氟、氯、溴和碘等。
在卤化物置换反应中，通常需要提供足够的能量来促进反应的进行。
反应中，反应物中的卤素离子与另一个卤素离子发生置换反应，生成新的卤化物。
二、卤化物置换反应的规律1. 活泼度规律在卤化物置换反应中，活泼度较高的卤素会取代活泼度较低的卤素。
例如，氟离子是最活泼的卤素，它可以取代其他卤素，而其他卤素不能取代氟离子。
因此，氟离子是最活泼的卤素。
2. 溶液浓度规律在卤化物置换反应中，溶液浓度较高的卤素离子会取代溶液浓度较低的卤素离子。
例如，如果氯离子浓度较高，它可以取代溶液浓度较低的溴离子，生成氯化物和溴离子。
3. 温度影响规律在卤化物置换反应中，温度的升高会促进反应的进行。
因此，通常需要提供足够的能量来加速反应的进行。
在反应过程中，温度的升高会导致反应速率的增加，生成更多的新卤化物。
三、卤化物置换反应的应用卤化物置换反应在制备无机物和有机物中都有广泛的应用。
例如，可以使用卤化物置换反应来合成氯代苯、溴代苯、碘代苯等有机物。
此外，卤化物置换反应还可以用于制备氯化钠、溴化钠、碘化钠等无机物。
总之，卤化物置换反应是一种常见的化学反应，具有一定的规律性。
在实际应用中，可以根据反应的规律来合理地设计反应条件，以获得更好的反应效果。
卤化反应
常用的溶剂有CHCl3、CCl4、CS2 、HOAc、PhN02、H2SO4、石 油醚等。
为简化氯气导入操作，氯气可在反应器中发生,即将被氯化物溶解或分
散于浓盐酸中，随后加入CaOCl2与KClO3 KMnO4或K2Cr207等氧化剂。
1.氯气的取代
(1) 烷烃的氯代反应
反应需在光照，高温或引发剂的存在下进行，
OHX RCHXCH2CX3'
:C X2
CX2 RCH CH2
3.取代反应 （1） 脂肪族的取代反应
RH Cl2
RCl
RCH2CH=CH2 NBS RCHBrCH=CH2
RCH2CHO X2
RCHXCHO
RCOCH3 X2
RCOCH2X
ArLi PhI
ArI + PhLi
RCH2CO2H
Br2 PC l3
2Na （Wutz反应） 2 Li 2 Zn
Mg/Et2O Pb/Na KOH-EtOH Zn-Cu/EtOH HI,P KOH,H2O
CH3CH2CH2CH3
（与金属的 反应）
CH3CH2Li
2EtZnCl -ZnCl2（消E除t2Z反n应）
EtMgCl
（还原反应）
PbEt4
CH2=CH2
CH3-CH3
CH3CH=CHCH=CHCH
3
NBS 含水 DMS
O
CH3CH-CHCH=CHCH3
93%
Br OH
NBS进行溴化具有两个显著的特点： (1)不会产生Br -，因而无二溴化副产物生成； (2)该试剂可溶于有机溶剂，不溶于水的烯类化合物可在有机溶剂中 与其进行反应。
5.2.5.2 Rydon类试剂
苯与液溴反应的化学方程式
苯与液溴反应的化学方程式
苯与液溴反应的化学方程式为：C6H5 + Br2 → C6H5Br + HBr。
苯是一种无色透明的液体，常用作有机合成中的重要原料。
液溴是一种深红色的液体，在室温下具有较高的挥发性。
当液溴与苯发生反应时，液溴的分子会与苯分子发生取代反应，生成溴代苯和氢溴酸。
在这个化学方程式中，Br2代表液溴，它会与苯（C6H6）发生取代反应。
在反应过程中，液溴的溴原子会取代苯环中的氢原子，生成溴代苯（C6H5Br）和氢溴酸（HBr）。
这是一个典型的取代反应，在取代反应中，一个原子或基团会取代另一个原子或基团，形成新的化合物。
取代反应是有机化学中常见的反应类型之一，它可以用来合成各种有机化合物。
在苯与液溴的反应中，生成的溴代苯是一种重要的有机化合物，常用于有机合成中的其他反应。
氢溴酸则是反应的副产物，它是一种无机酸，在化工中也有一定的应用。
这个反应过程是一个重要的有机合成反应，可以通过控制反应条件和反应物的比例来控制产物的生成。
例如，可以通过控制反应温度、反应时间和反应物浓度来提高反应的产率和选择性。
此外，还可以通过添加催化剂或改变溶剂来优化反应条件，提高反应的效率和产物纯度。
总的来说，苯与液溴的反应是有机化学中的一个重要反应，可以用来合成溴代苯等有机化合物。
通过深入研究这个反应过程，可以更好地理解有机化学反应的机理和规律，为有机合成的研究和应用提供重要参考。
有机合成中的卤代化合物
有机合成中的卤代化合物在有机合成领域中，卤代化合物是一类广泛应用的化合物。
卤代化合物是指含有卤素（氟、氯、溴、碘）原子的有机分子。
这些化合物在合成有机化合物、药物和材料等方面起着重要作用。
本文将从卤代化合物的合成方法、反应性质以及应用等方面进行探讨。
一、卤代化合物的合成方法1. 直接卤代反应直接卤代反应是最直接、简单的合成卤代化合物的方法。
它通常将有机物与卤素在适当条件下反应，生成相应的卤代产物。
例如，将溴与苯反应可以得到溴苯。
此类反应条件温和，操作简单。
2.间接卤代反应间接卤代反应是通过先将有机物转化为亲电或亲核试剂，然后再与卤素反应得到卤代产物。
这种方法在选择性、收率和操作性上有一定的优势。
例如，将醇与氯化亚砜反应可以得到氯代醚。
3. 卤化醇反应卤化醇反应指的是醇与卤素（溴、氯）反应生成卤代醇的过程。
这是一种常用的合成卤代化合物的方法，适用于不同类型的醇。
例如，将乙醇与氯气反应可以得到氯乙醇。
二、卤代化合物的反应性质1. 亲电取代反应卤代化合物具有亲电子性，容易进行亲电取代反应。
这类反应中，卤素被替换掉，取代它的官能团进入化合物中。
常见的亲电取代反应包括氢氧化、碱解、还原和取代等反应。
2. 亲核取代反应卤代化合物也可参与亲核取代反应。
在这类反应中，卤代化合物的卤素被亲核试剂所取代。
亲核试剂可以是普通的亲核离子、亲核试剂还可以是亲核试剂及普通亲核离子的中间体。
常见的亲核取代反应有芳香核取代反应、亲核加成反应等。
三、卤代化合物的应用1. 有机合成卤代化合物作为重要的中间体，在有机合成过程中发挥着至关重要的作用。
它们可以作为起始物质用于合成其他有机分子或者在反应中被进一步转化。
例如，乙烯基溴可以参与许多重要的碳碳键形成反应，用于构建分子骨架。
2. 药物研究卤代化合物在药物研究领域中具有广泛的应用。
它们可以用作药物的前体，通过后续的化学转化形成具有特定功能的药物分子。
卤代化合物的引入可以改变药物分子的生物活性、稳定性和吸收性等特性。
芳香烃亲电取代反应性质
（1） 烷基化反应 苯与烷基化剂在路易斯酸的催化下生成烷基苯的反应称为付—克烷基 化反应。
+ RX AlCl3
R + HX (X=Br、Cl)
反应历程：
CH3CH2Br + AlCl3
CH3CδH2--Br......AlδCl3
CH3CH2 + [AlCl3Br]
+ CH3CH2
CH2CH3 H
•邻位取代
OR E
OR E
H
－H+
OR E
•对位取代
OR
OR
OR E
H
OR E
H
OR E
H
中间体稳定 （有四个共振式）
最稳定的共振式 (满足八隅体)
OR
OR
OR
E －H+
EH OR
E
EH
EH
中间体稳定 （有四个共振式）
EH
最稳定的共振式 (满足八隅体)
共轭给电子效应的影响
例：
OR E
OR
OR
E
+
+
主要产物
异构化
当引入的烷基为三个碳以上时，引入的烷基会发生碳链异构现象。 例如：
+ CH3CH2CH2Cl
AlCl3
CH3
CH
+
CH3
CH2CH2CH3
异丙苯（65~69%） 正丙苯（35~31%）
原因：反应中的活性中间体碳正离子发生重排，产生更稳定的碳正
离子后，再进攻苯环形成产物。 H
原因： CH3-CH-CH2-Cl AlCl3
CH3
CH3
－H+
CH3
HE
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苯的卤化反应
苯与卤素（主要是Cl2或Br2）在Lewis酸如三氯化铁、三氯化铝等的催化作用下，反应生成卤苯，此反应称为卤化反应（halogenating reaction）。
也可以用铁粉代替三卤化铁，这是因为铁粉与Cl2或Br2反应生成FeCl3或FeBr3，然后催化反应进行。
对于不同的卤素，与苯环发生取代反应的活性次序是：氟>氯>溴>碘。
由于氟过于活泼，与苯直接反应将使苯环断裂。
苯与二氟化氙在氟化氢催化下，可生成氟代苯。
碘与苯的反应不仅较慢，同时生成的碘化氢是还原剂，从而使反应成为可逆反应，且以逆反应为主。
适当提高反应温度，卤苯可继续与卤素作用，生成二卤代苯，产物主要是邻位和对位取代物。
烷基苯与卤素在相近的条件下作用，反应比苯更容易，也主要得到邻位和对位取代物。
A. 反应机理
苯与卤素如无催化剂作用时，它们之间的取代反应难以进行。
所以，简单地将苯与溴的四氯化碳溶液混合，二者很难发生反应。
而在催化剂如：FeX2、AlCl3等Lewis酸作用下，苯可以很快与氯或溴反应，生成氯苯或溴苯。
催化剂在其中起到的作用是促使氯或溴分子的异裂，产生强的亲
电试剂，然后亲电试剂再与苯发生取代反应。
以溴与苯在FeBr2催化下的反应为例，介绍苯的卤化反应机理。
B.反应实例。