卤代烷烃-有机合成方法学室
有机化学-卤代烃
（4）被硝酸根取代
RX + AAgg+NOONO32— 醇
R ONO2 + AgX
硝酸酯
•卤化银沉淀产生，反应可作为卤代烃的鉴别反应。
卤代烃反应活性: 烯丙基卤>叔卤代烃>仲~>伯~
（5）卤素交换
丙酮
R-Br(Cl) + KI
R-I + NaBr(Cl)
难溶于丙酮
难溶于丙酮
（6）被氨基（-NH2）取代
三、命名
普通命名法 俗名 系统命名法
1.普通命名法
在烃基名称之前（或后）加上卤素的名 称，称为卤（代）某烃或某烃基卤。
CHCl3
三氯甲烷 氯 仿 (俗名)
C2H5Cl
氯乙烷 乙基氯
(CH3)3CBr
叔丁基溴
CH2=CHBr 溴乙烯
H2C CH CH2 烯丙基溴
Br
Br
溴苯
CH3
Br
邻-溴甲苯（2-溴甲苯） 2-bromotoluene
3-甲基-5-氯庚烷 3-chloro-5-methylheptane
H2C C CH3
Cl
2-氯丙烯 2-chloro-propene
CH3CH CHCH2Cl
1-氯-2-丁烯 1-chloro-2-butene
H37C
CH
6
CH
5
C4H2
CH
3
CH
2
C1H3
CH3 I
Cl CH3
2，6-二甲基-3-氯-5-碘庚烷
•（一） 亲核试剂：具有孤对电子的物质， 能与底物中带部分正电荷的碳发生反应， 这 种 物 质 称 为 亲 核 试 剂 。 （ 也 是 Lewis 碱）。
卤代烃在有机合成中的应用
卤代烃在有机合成中的应用陆裕新卤代烃是指烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物。
卤代烃的种类很多，根据分子里所含卤素原子的不同，卤代烃可分为氟代烃、氯代烃、溴代烃等；根据分子中卤素原子的多少可分为一卤代烃和多卤代烃；根据烃基不同又可分为饱和卤代烃、不饱和卤代烃和芳香卤代烃。
卤代烃分子中，由于卤原子吸引电子能力大于碳原子，碳原子和卤原子之间的共用电子对偏向卤原子一边，Ｃ—Ｘ键是极性键，在化学反应中容易断裂，所以卤代烃中的卤原子是相当活泼的，同时卤代烃中卤原子的活泼性也跟烃基结构有关。
卤代烃的化学性质通常比烃活泼，能发生许多化学反应，如取代反应、消去反应，从而转化成各种其他类型的化合物。
因此，引入卤原子常常是改变分子性能的第一步反应，在有机合成中起着重要的桥梁作用。
本文就有关卤代烃的性质、变化、应用作一介绍。
一、生成卤代烃的方法1取代法（1）一般情况下，烷烃与卤素在光照条件下反应。
如：ＣＨ４＋Ｃｌ２ＣＨ３Ｃｌ＋ＨＣｌ（2）芳香烃与卤素在催化剂条件下反应，卤原子取代氢原子。
如：Ｃ６Ｈ６＋Ｂｒ２Ｃ６Ｈ５Ｂｒ＋ＨＢｒ（3）醇与氢卤酸加热时生成卤代烃。
如：Ｃ２Ｈ５ＯＨ＋ＨＢｒ—→Ｃ２Ｈ５Ｂｒ＋Ｈ２Ｏ2加成法通常不饱和烃与卤素或卤化氢在一定条件下发生加成反应，生成相应的一卤代烃或多卤代烃。
如：ＣＨ２=ＣＨ２＋Ｂｒ２—→ＣＨ２Ｂｒ—ＣＨ２ＢｒＣＨＣＨ＋2Ｂｒ２—→ＣＨＢｒ２—ＣＨＢｒ２ＣＨ２=ＣＨ２＋ＨＢｒ—→ＣＨ３ＣＨ２ＢｒＣＨＣＨ＋2ＨＢｒ—→ＣＨ３ＣＨＢｒ２或ＣＨ２ＢｒＣＨ２Ｂｒ二、卤代烃能发生的反应1．取代反应由于卤素原子吸引电子的能力大，致使卤代烃分子中的Ｃ—Ｘ键具有一定的极性。
当Ｃ—Ｘ键遇到其他的极性试剂时，卤素原子被其他原子或原子团取代。
（1）被羟基取代卤代烃与水作用可生成醇。
在反应中，卤代烃分子中的卤原子被水分子中的羟基所取代：Ｒ—Ｘ＋ＨＯＨＲ—ＯＨ＋ＨＸ该反应进行比较缓慢，而且是可逆的。
有机化学方程式汇总烷烃的卤代反应
有机化学方程式汇总烷烃的卤代反应烷烃是有机化合物中最简单的一类，其分子中仅含有碳和氢原子。
烷烃的卤代反应是有机化学中的一类重要反应，它指的是将烷烃中的氢原子替换为卤素原子，如氯、溴或碘。
这类反应在工业生产和实验室合成中经常被使用，对合成具有特定功能的有机化合物具有重要意义。
本文将汇总和讨论一些典型的烷烃卤代反应。
一、氯代反应1. 单质氯与烷烃反应由于氯在常温下即可与烷烃反应，因此其反应速度较快。
例如，甲烷与氯气反应生成氯代甲烷(CH3Cl)：CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl2. 亲电取代反应在亲电取代反应中，烷烃分子中的氢原子被一个亲电试剂取代。
典型的例子是环状烷烃的氯代反应。
例如，环己烷与氯化亚铁反应生成氯代环己烷：C6H12 + FeCl2 → C6H11Cl + FeCl3二、溴代反应1. 单质溴与烷烃反应单质溴与烷烃的反应速度相对较慢，但可以通过加热或紫外光照射来加快反应速度。
例如，乙烷与溴反应生成溴代乙烷：C2H6 + Br2 → C2H5Br + HBr2. 自由基取代反应自由基取代反应中，烷烃通过自由基反应生成卤代烷。
该反应通常需要引发剂的存在，并以光照或加热为触发条件。
例如，甲烷与溴反应生成溴代甲烷：CH4 + Br2 → CH3Br + HBr三、碘代反应碘化物对烷烃的取代反应速度较慢，通常需要高温或者催化剂的存在。
例如，正丁烷与碘反应生成碘代正丁烷：C4H10 + I2 → C4H9I + HI总结：烷烃的卤代反应是有机化学中重要的合成手段之一。
通过适当的方法和条件，可以将烷烃中的氢原子替换为卤素原子，得到具有特定功能的有机化合物。
其中，氯代反应、溴代反应和碘代反应是常见的烷烃卤代反应类型。
了解和掌握这些反应机理和适用条件，对于有机合成的设计和实践具有重要指导意义。
以上是有机化学方程式汇总烷烃的卤代反应的内容。
通过对单质氯、单质溴以及各种亲电试剂的应用，我们可以实现对烷烃的卤代取代反应。
有机化学中的卤代烃的合成方法
有机化学中的卤代烃的合成方法卤代烃是有机化学中一类重要的化合物，广泛应用于医药、农药、合成材料等领域。
本文将介绍有机化学中常见的卤代烃合成方法，涵盖了卤代烃的制备、反应以及一些实际应用。
一、卤代烃的制备方法1. 直接卤代反应直接卤代反应是最常见的卤代烃合成方法之一。
该方法通常是通过底物与卤素（如氯、溴、碘）在适当的条件下反应得到卤代烃。
例如，将烷烃与氯气在紫外光或阳光下反应，就可以得到相应的氯代烃。
2. 化学卤代反应化学卤代反应是指利用化学试剂将底物中的氢原子替换为卤素。
其中，氯代烃的制备常用的化学试剂包括三氯化磷（PCl3）、四氯化碳（CCl4）等；溴代烃的制备则常使用硫酸或氢溴酸与底物反应；碘代烃的制备通常采用氢碘酸等试剂。
3. 卤化物的还原卤化物的还原是另一种常见的卤代烃合成方法。
这种方法通常是将卤化物与还原剂反应，使卤素原子脱离底物，生成相应的卤代烃。
例如，可以利用锌和醋酸酐还原氯化烷烃，制备相应的氯代烃。
二、卤代烃的反应方法1. 消除反应消除反应是卤代烃常见的反应类型之一。
卤代烃与碱或碱性试剂反应，其中碱可以是氢氧化钠、氢氧化钾等。
这种反应可以使卤代烃中的卤素原子脱离，生成相应的烯烃或炔烃。
消除反应在有机合成中有着广泛的应用，常用于合成具有特定结构和性质的有机化合物。
2. 反应取代反应取代是卤代烃与其他试剂发生取代反应的过程。
这种反应可以在不同的条件下进行，例如常温下使用亲核试剂进行取代反应，或者在高温下使用金属试剂、有机金属试剂等。
3. 卤代烃的还原反应卤代烃通常是在还原剂的作用下发生还原反应。
例如，利用金属锂或铝与氯代烃反应，可以得到相应的烷烃。
还原反应在有机合成中也是常见的一类反应，常用于合成饱和烃、环烷化合物等。
三、卤代烃的应用1. 医药领域卤代烃在医药领域有着广泛的应用。
例如，一些抗生素药物中常含有氯代烃、溴代烃等卤代烃结构，这些化合物可以起到抑制细菌生长的作用。
此外，卤代烃还可用于合成具有药物活性的化合物，如抗癌药物和抗病毒药物等。
有机化学 06第六章 卤代烃2
离去基团的影响：
R-Cl
R-Br
R-I
反应速度增大
6.3.2 消除反应 E （Elimination reaction）
βα
醇
R CH CH 2 + NaOH △
HX
RCH=CH 2 + NaX + H 2O
从分子中脱去一个简单小分子，如HX、H2O等，同时 产生不饱和键的反应称为消除反应。
反应中除α碳脱去X外，在β碳上脱去H，故称为β-消 除反应。
C2H5O- + CH3
CH3 C CH3
Br
[C2H5O-
进攻-H
] H
CH3
CH2 C CH3
Br
CH 3 CH3 C =CH2 + C2H5OH + Br-
SN2反应机理
HO- + CH3Br
[ ] H H HO C Br
进攻-C H
CH3OH + Br-
试剂碱性强，升高温度有利于E2反应。
四、亲核取代反应与消除反应的关系
醇溶液
胺RNH2 + HX
RONO2 + Ag X
硝酸酯
亲核取代反应通式：
RCδ+H2 Xδ- + Nu -
RCH2Nu + X -
反应底物
亲核试剂
产物
离去基团
卤代烷
HO- 、CN- 、 OR-、NH3 ONO-2等
醇、腈、 醚、胺 硝酸酯等
卤素离子
由试剂的负离子部分或未共用电子对去进攻而引
发反应，进攻试剂都有较大的电子云密度，能提供一
写出下列反应的主要产物
CH3
Br NaOH ,C2H5OH
有机合成中的重要卤代烷和碘代烷合成
有机合成中的重要卤代烷和碘代烷合成有机合成是一门研究有机化合物的合成方法和反应机理的学科。
在有机合成中，卤代烷和碘代烷被广泛应用于有机合成反应中，成为合成有机化合物的重要中间体和试剂。
本文将探讨有机合成中的重要卤代烷和碘代烷合成方法及应用。
卤代烷和碘代烷是指分子中含有卤素（氟、氯、溴、碘）原子的有机化合物。
由于卤素原子的电负性较大，使得卤代烷和碘代烷具有良好的亲电性和亲核性，使得它们在有机合成反应中具有重要的作用。
合成卤代烷和碘代烷的常见方法之一是直接卤素化。
在直接卤素化反应中，有机化合物和相应的卤素反应生成卤代烷或碘代烷。
例如，溴代烷可以通过烷烃与溴反应而得到，碘代烷可以通过烷基锂与碘气反应制备。
直接卤素化方法简单直接，但受到反应条件的限制，对于某些结构较为复杂的化合物，直接卤素化并不适用。
除了直接卤素化方法，还有一种常用的合成卤代烷和碘代烷的方法是亲核取代反应。
在亲核取代反应中，有机化合物通过亲电性卤代烷或碘代烷的亲核取代反应，生成相应的取代产物。
例如，氯代烷可以通过烷基锂与卤化亚砜反应而得到，溴代烷可以通过亲核溴化反应制备。
亲核取代反应可以选择不同的试剂和条件，实现对目标化合物的选择性合成，具有较高的反应灵活性。
除了上述的直接卤素化和亲核取代反应，还有一些特殊的合成方法可以合成卤代烷和碘代烷。
例如，Hunsdiecker反应可以将银盐与卤代酸反应，生成相应的卤代烷化合物。
奥异丙基锂（i-PrLi）与卤代烷反应可以得到相应的卤代烷锂试剂，进一步进行有机合成反应。
利用卤代烷和溴源反应，可以实现溴代烷的合成。
这些特殊的合成方法都要求有机化学家具备一定的实验技巧和化学知识，以保证反应的顺利进行。
卤代烷和碘代烷在有机合成中具有广泛的应用。
它们可以作为中间体，参与到复杂有机化合物的合成中。
例如，通过卤代烷和亲核试剂的反应，可以构建碳-碳键和碳-氧键，实现复杂结构的有机化合物合成。
卤代烷和碘代烷也可以作为试剂，参与到一些特定反应中。
第5章卤代烷
叔、仲卤代烷易发生消除反应。
第27页
Grignard试剂的特点：
• 原料RX的β–C上不能连有－X或 否则易发生消除反应。
O
OR
C , C N
• 原料RX分子不能带有 等取代基
δ δ R MgX + δ O δ C
OH,
R C OMgX
H2O H
R C OH
第28页
例：
① HCHO ②H2O，H R MgX ① R'CHO ② H2O，H ① R'COR" ② H2O，H ①CO2 ② H2O，H
51卤代烷烃的分类和命名52一卤代烷烃的结构和物理性质53一卤代烷烃的化学性质54亲核取代反应的机理55卤代烃是烃分子中一个或多个氢原子被子卤素fclbri取代的衍生物它在自然界中存在极少绝大多数是人工合成的
R H H H X R
第五章 卤代烷烃
Chapter 5 Haloalkanes
§5.1 卤代烷烃的分类和命名
3 2 3 2 3 3
® ± ² Â é Í
R£ £X + R'O Na
d
-
-
+
ROR' + NaX
¼ Ä ´ Æ £ ¬Ç ¿ ¼ î£
CH3(CH2)2ONa + CH3CH2 I
CH3(CH2)2 OH △ , 70％
CH3CH2CH3OCH2CH3
乙丙醚
RX: 伯卤代烷 反应活性：RI > RBr > RCl > RF
NaOH，△
X
C C OH H
C C
α,β-消除，简称-消除反应；又叫1,2-消除反应
CH3CH2CH2CH2Br
有机化学--卤代烃
双分子亲核取代反应（SN2）
H
HO - + H
H 慢 δ-
H δ-
C Br
HO
C
Br
H
H
过渡态
H HO C H + Br -
H
HH
δHO
- δC Br
H 势 能
Ea
OH -+ CH3-Br
H HO-CH3 + Br -
反应进程
H13C6
I* - + H3C
C
I
H (S)-2-碘辛烷
δ+ δ-
势 能
(CH3)3C Br
δ+ δ(CH3)3C OH
Ea2
(CH3)3C+ Ea1 + Br - + OH -
(CH3)3C-Br
H (CH3)3C OH
反应进程
立体化学
X
CH3 C CH3
_X-
CH3
H3C
CH3 + C
CH3
OH-
重排
HO
CH3 C CH3 +
H3C H3C
C
OH
Saytzeff规则——如果分子内含有几种β-H时，实验证明， 主要消除含氢较少的碳上的氢，生成双键碳上连有较多取 代基的烯烃。
CH3-CH- CH- CH2 KOH H Br H C2H5OH
CH3CH=CHCH 3 + CH 3CH2CH=CH 2
81%
19%
CH 3 CH3CH-C -CH2
O H C CO CH3
OH α -内酯
O H
C CO CH3
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H
H
H3C
Br
顺-1-甲基-2-溴环丙烷
cis-1-bromo-2-methylcyclopropane
H
Br
H3C
H
反-1-甲基-2-溴环丙烷
trans-1-bromo-2-methylcyclopropane
Cl
CH2Cl
❖卤代烯烃：
反-1-氯甲基-4-氯环己烷
1-chloro-4-(chloromethyl)cyclohexane
❖英文名称中卤素原子的词头为，F：fluoro-， Cl：chloro-， Br：bromo-， I：iodo-。
❖卤代烷烃：
一般选取含卤素的最长碳链为主链
4321
CH3CHCHCH3 Br CH3
2-甲基-3-溴丁烷 2-bromo-3-methylbutane
CH3CH2CHCH2CH3 CH2Br
1. 了解卤代烷的命名方法； 2. 掌握卤代烷的结构和化学性质； 3. 掌握卤代烷的亲核取代反应历程及影响因素； 4. 了解一卤代烷的制法和卤代烷的用途； 5. 掌握有机金属化合物的反应。
概述： 卤代烃— 来源： 用途及重要性：
CH 2
CH Cl
n
聚氯乙烯
CF2 CF2 n
聚四氟乙烯
CCl2F2
二氟二氯甲烷
பைடு நூலகம்
CH3CH2CH2CH2 Br 正丁基溴 溴代正丁烷 n-butyl bromide
CH3CHCH2CH3
Br
CH3 CH3CHCH2 Br
CH3 CH3CCH3
Br
仲丁基溴 溴代仲丁烷 sec-butyl bromide 异丁基溴 溴代异丁烷 iso-butyl bromide 叔丁基溴 溴代叔丁烷 tert-butyl bromide
Cl
CH
Cl
CCl 3
双对氯苯基三氯乙烷（DDT）
F Cl
F C C* H
F Br
1,1,1,-三氟-2-氯-2-溴乙烷
卤代烷在有机合成中起承上启下的纽带作用，是原料和目标 化合物之间的重要桥梁。
１ 卤代烃的分类
❖按分子中所含的卤素： 氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃。
❖按烃基的结构：
卤代烷烃 ： CH3CH2X
Cl
氯苯
３ 同分异构现象
1-氯-4-溴苯
1-bromo-4-chlorobenzene
❖除了存在碳链异构外，还存在卤素原子的位置异构及 对映异构等。
C4H9Cl
CH3CH2CH2CH3
CH3CHCH3 CH3
CH3CH2CH2CH2 Cl
CH3CHCH2Cl CH3
CH3CH2C*HCH3
Cl
Cl CH3CCH3
2-苯基-1-氯丙烷
❖同一化合物中含有两种卤素：
CH3CHCH2CHCH2CH3 Br Cl
54 3 2 1 CH3CHCH2CHCH3
Br Cl
4-氯-2-溴己烷 2-氯-4-溴戊烷
2-bromo-4-chlorohexane 2-bromo-4-chloropentane
❖卤代环烷烃： 脂环烃为母体，卤原子、支链为取代基
❖按与卤素原子直接相连的碳原子的类型：
CH3CHCH2CH2 CH3 Cl
伯卤代烃
1º卤代烃
CH3CHCH2CH3 Br
CH3 CH3CCH3
Br
仲卤代烃
2º卤代烃
叔卤代烃
3º卤代烃
２ 卤代烃的命名
(1) 习惯命名法 简单的卤代烃用普通命名或俗名
称为卤代某烃或某基卤
❖英文的习惯名称中，是在烃基的名称后加上卤化物一词。 F：fluoride，Cl：chloride，Br：bromide，I：iodide。
2-乙基-1-溴丁烷
1-bromo-2-ethylbutane
CH3 H Br CH2CH2CCH2CH3
（S）-3-甲基-1-溴戊烷
CH3 CH2 CH CH2 CH CH2 CH3
CH3
Cl
CH3 CH2 CH CH2 CH CH3
CH3
Cl
3-甲基-5-氯庚烷 4-甲基-2-氯己烷
CH CH2 Cl CH3
同系列中，卤代烷的相对密度随碳原子数的↑而↓。
❖溶解性：绝大多数卤代烃不溶于水，但能溶于许多常 用的有机溶剂，有些卤代烃可以直接作溶剂使用。
❖可燃性：随X原子数目的↑而↓。
❖偶极矩：卤素电负性大于碳，使C—X键的电子云偏向 卤素原子，碳卤键为极性共价键。
１ 偶极矩和可极化性
❖C—X键的电子云偏向卤素原子，为极性共价键。
HC
N
O
F
❖可极化性：在外电场的影响下， 分子中的电荷分布产生的变化。
2.1 2.5 3.0 P 2.1
CH2 =CH-CH2Br
Cl
烯丙基溴 环己基氯
allyl bromide 氯代环己烷 cyclohexyl chloride
CH2 Cl
CH2 CH Cl
苄基氯 乙烯基氯
氯化苄
benzyl chloride
CF3CF2CF3
全氟丙烷
(2) 系统命名法
❖看作烃的卤代衍生物。
命名时，以烃为母体，卤原子作取代基。
❖按分子中卤素原子数：
一卤代烃 二卤代烃
多卤代烃
CH3CH2Br
CH3CH CH2 Cl Cl
邻二卤代烷
Br CH3CCH3
Br
偕二卤代烷
CHF3
氟仿
CHCl3
氯仿
fluroform chloroform
CHBr3
溴仿 Bromoform
CHI3
碘仿 Iodoform
CCl4 四氯化碳 carbon tetrachloride
CH3
❖物态：1C-3C的氟代烷、1C-2C的氯代烷和溴甲烷为 气体，其他一卤代烷为液体，15C以上为固体。
❖沸点： 随碳原子数增加而升高，比相应的烷烃高；
烃基相同，RI＞RBr ＞RCl
碳原子数相同的异构体中，直链异构体沸点最高，支 链越多沸点越低。
❖相对密度：一氟代烷和一氯代烷的相对密度小于1，一 溴代烷和一碘代烷的相对密度大于1。
R Cl , R Br , R I
RF
性质接近 通常总称卤代烷
性质特殊 氟代烷
不饱和卤代烃 卤代烯烃
R C CH X H
乙烯式
R
C H
CH CH2 X
烯丙式
R
C H
CH
(CH2)n X n≥2
孤立式
卤代芳烃
R
C H
CH CH2 X
CH2 X
X
乙烯式
CH2 X
烯丙式
R
X
CC
X
R
R
卤代烯烃
卤代芳烃
X与sp2碳相连 性质特殊
烯烃为母体，含双键的最长碳链为主链，双键位次最 小，卤原子作取代基。
CH2 CH CH CH2Cl CH3
3-甲基-4-氯-1-丁烯
4-chloro-3-methyl-1-butene
Cl CH3
4-甲基-5-氯环己烯
4-chloro-5-methylcyclohex-1-ene
❖卤代芳烃：
Cl
Br