卤化反应
《卤化反应 》课件
目 录
• 卤化反应概述 • 卤化反应机理 • 卤化反应的条件与影响因素 • 卤化反应的工业应用 • 卤化反应的安全与环保 • 卤化反应的前沿进展与展望
01
卤化反应概述
定义与分类
定义
卤化反应是指将其他元素或基团替换 为卤素（氟、氯、溴、碘）的反应。
分类
根据卤化反应中卤素的不同，可以分 为氟化、氯化、溴化和碘化等。
详细描述
亲核取代卤化反应中，亲核试剂（如醇、胺等）进攻卤代烃的碳原子，卤素原子被取代基取代。这个反应过程中 ，亲核试剂首先与卤代烃形成络合物，然后发生取代反应，生成新的碳-碳键和卤化物。
消除反应卤化
总结词
不饱和烃在加热条件下发生消除反应，同时生成碳-卤键。
详细描述
消除反应卤化中，不饱和烃在加热条件下发生消除反应，同 时生成碳-卤键。这个过程中，不饱和烃首先形成不稳定的消 除中间体，然后发生消除反应，生成新的碳-卤键和烯烃。
氟代烃的合成工艺难度较大， 且氟气具有剧毒和强腐蚀性， 因此研究和应用相对较少。
05
卤化反应的安全与环 保
卤化反应的危险性
卤化反应通常涉及高温、高压和有毒有害物质，操作不当可能导致火灾、爆炸等安 全事故。
卤化反应过程中产生的废气、废水和废渣等废弃物，如未经妥善处理，可能对环境 造成严重污染。
卤化反应过程中使用的原料和催化剂等物质，如对人体有害，可能对操作人员的健 康造成危害。
高选择性卤化反应的研究
研究高选择性卤化反应，以实现特定位置或特定结构的卤化，提高产物的纯度和 收率。
开发高选择性卤化反应的机理和动力学模型，为优化反应条件和提高产物选择性 提供理论支持。
卤化反应在绿色化学领域的应用
探索卤化反应在绿色合成中的实际应用，如药物合成、材料 制备和生物活性分子合成等。
卤化反应及其工艺概述
卤化反应及其工艺概述1. 引言卤化反应是化学领域中重要的一类反应。
它指的是含有卤素（如氯、溴、碘等）的有机化合物与其他化合物间发生的化学反应。
卤化反应具有广泛的应用领域，包括有机合成、材料制备、环境保护等方面。
本文将对卤化反应的原理、工艺和应用进行概述。
2. 卤化反应的基本原理卤化反应是通过将含有卤素的有机化合物与其他化合物发生反应，实现卤素原子的引入或替代。
卤化反应通过共轭碱基的形成，产生亲核取代或电荷迁移等机制实现。
其中，亲核取代反应是卤化反应中最常见的一类。
3. 卤化反应的分类根据卤素的类型和反应条件的不同，卤化反应可以分为不同的分类。
常见的分类包括以下几种： - 亲电卤化反应：使用亲电试剂（如卤素气体、酰溴等）与有机化合物反应，生成具有亲电性的中间体，并进行卤素原子的取代反应。
- 亲核卤化反应：以亲核试剂（如氨水、醇等）作为亲核试剂，与有机化合物发生取代反应，实现卤素原子的引入或替代。
- 自由基卤化反应：以自由基试剂（如过氧化氢、过氧化苯乙酮等）引发的自由基反应，实现卤素原子的取代。
- 金属卤化反应：利用金属化合物与有机卤化物反应，形成金属有机化合物。
4. 卤化反应的工艺概述卤化反应的工艺包括反应条件的控制、催化剂的选择和反应设备的设计等方面。
4.1 反应条件的控制反应条件的控制是卤化反应中重要的一环。
包括温度、压力、溶剂选择等因素对反应的速率和选择性有着重要影响。
不同的卤化反应需要选择合适的反应条件，以实现理想的反应效果。
4.2 催化剂的选择催化剂是卤化反应中不可或缺的一部分。
合适的催化剂能够加速反应速率、提高选择性并降低反应的能量要求。
金属催化剂、酶催化剂、有机催化剂等多种类型的催化剂都可以应用于卤化反应中。
4.3 反应设备的设计反应设备的设计对于卤化反应的工艺实施至关重要。
例如，在高温反应中，需要选择耐高温的材料，并设计合理的冷却系统以控制反应温度。
此外，反应设备的液相、气相或多相体系的选择也是工艺设计的重要考虑因素。
卤化反应课件
• 氯苯生成量最大时
Cl
72.91％
Cl
20.84 ％ Cl 6.24％
苯
4、连串卤化处理方法
• • • • • （1）控制卤化深度 （2）选择催化剂 （3）选择卤化剂 （4）调整介质的pH值或改变合成路线 （5）选择溶剂
（1）控制卤化深度
• 卤化深度可以用参加卤化反应的原料的百分数来表示 为了减少多卤化产物的产率，可以依靠降低卤化反应的深度 • 剩余的苯愈多，则从反应混合物中回收的苯量将愈多，操作费用及损耗 将增大，设备的生产能力将下降 • 可以由出口处卤化液的比重来控制卤化深度 见下表
• 催化剂的作用是使氯分子极化，或生成氯正离子。
• 无水状态下，用氯气进行氯气时，最常用的催化剂是各种 金属氯化物，如FeCl3、AlCl3等Lewis酸。 • 无水状态下或在浓硫酸介质中，用氯气进行氯气时，有时 用碘作催化剂。
• 在浓硫酸介质中，用氯气进行氯气时，硫酸起催化作用。
2、催化剂的选择
较难。 蒽醌直接接氯化制1,4,5,8—四氯蒽醌
• ③有机溶剂
水杨酸 氯化采用乙酸作溶剂；萘氯化采用四氯化碳、苯或氯苯作溶剂等
不同的有机溶剂作介质有时会对氯化速度产生影响。
萘、菲等芳烃在乙酸介质中的氯化速度比在CCl4－CH3COOH(3：1体积 比)中大的多
5、氯化重要实例
• （1）氯苯的制备 • 氯苯是制取农药、染料及其他有机合成工业产 品的重要中间体，亦可作为溶剂 • 早期多采用低温氯化工艺（35-40℃） • 现代的合成多采用沸腾氯化法（80℃） • 沸腾氯化法的优点：
卤化剂与催化剂所形成的配合物体积越大，空
间位阻越大，生成邻位异构体的比例越少。
• 苯的一氯化制氯苯----最经济的催化剂FeCl3 • 苯的二氯化制对二氯苯 • 甲苯的氯化制对氯甲苯
第一章 有机化学-卤化反应
X
H
CH3
Cl2 /Fe
例
+
OH H2O 3Br2 OH H2O 2Br2 Br
OH Br
OH Br 2Br2/Bu-NH2 °C -70 OH Br
1molBr2 /CS2 0°C
OH Br
Br OH
OH
Br
Br
OH Br2/CS2 CH3
OH
CH3 Br
OH Br2 CH3
OH Br
CH3
NH2 NBS/DMF
O BrH2C C CH2CH2CH3 (1.5%) +
α-羰基自由基取代
O
O R' C
H C R''' Br2 R''
O
+
Br2
+ 光
O
光
Br C R''' R''
R'
C
2Br OH O + HBr Br
选择性溴化剂
O Br2 Br Br O
副反应
O Br Br
+
O
O Br
+
OH Br Br
Br
O CH3 BuH2C C
Si CH 2
Bu
OSi C C CH3
+
H Br2
-78℃
O BuH2 C C
△
O BuHC C Br
CH2 Br +
CH 3
反应机理
X C C OSi X-X C X C O- Si X C O C + XSi
例
OHC
COOEt ClSi
第二章卤化反应
X C
C
X C C C X
C X
X-X (X=Cl ，Br)
2．1 卤加成反应
烯烃的π键具有供电性，卤素分子受π键影响发生 极化．其正电部分作为亲电试剂，对烯烃的双键进 行亲电进攻，生成三圆环卤翁离子。然后，卤负离 子从环的背面向缺电子的碳正离子作亲核进攻，结 果生成反式加成产物。 究竟从三圆环背面进攻哪一个碳原于，这取决于形 成碳正离子的稳定性。烯键碳原于上连有烷基、烷 氧基、苯基等具有分散碳正离子正电荷作用的基团， 则该碳原于形成的碳正离子更趋于稳定，此处正是 x－优先进攻的位置。
特点：高度的立体选择性，产率高。纯度好，且反应温和。操作方便。
反应历程：离子型亲电加成。卤正离子是由质子化的N—卤代酰胺提 供、一OH等负离子来自反应溶剂。
2.2 卤取代反应
一、烷烃的卤取代反应
自由基取代历程 卤化试剂：氯、溴、硫酰氯、磺酰氯、次卤酸叔丁酯、N—卤 代仲胺、N—溴代丁二酰亚胺 卤素的选择性Br· ＞Cl·
C6H5 C H C H CO 2 C 2 H 5 Br CO 2 C 2 H 5 C6H5 Br 2 /CCl C C H
Br C6H5 C H Br C Br CO 2 C 2 H 5 H H C6H5 C C Br CO 2 C 2 H 5 H
主要产物
2．1 卤加成反应
(2)影响反应的主要因素
1.3卤化反应目的
（1）通过卤化反应制备的许多有机卤化物本身就
是重要的中间体，可以用来合成染料、农药、 香料、医药等精细化学品。如：农药2，6-二氯 苯腈的合成。
（2）通过卤化物的转化可制备含有其它取代基的衍生物， 如：利用引入卤素置换成羟基、氨基、烷氧基等。 （3）向某些精细化学品中引入一个或多个卤原子，可 以改进其性能。如：向某些有机化合物分子中引入多个 卤原子，可以增强有机物的阻燃性。
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（％）
第一章 卤化反应
2. 苄位、烯丙位的卤取代 苄位、
烯丙位、苄位氢原子较活泼，在较高温度及存在自由基引 发剂条件下，可用卤素、N-卤代酰胺、次卤酸酯等卤化剂于非 极性惰性溶剂中进行。 其中以N-卤代酰胺，尤其是NBS(N-溴代丁二酰亚胺)效果最 好，反应主要为三步： ①
X2 hν 或或或 引引卤 hν 或或或或 引引卤 X
R1 R2 X
R3 X R4 OH H2O R1 R2 OH R3 X R4 OH R1 R2
OH R3 X R4
4. 与卤化氢的加成
I2/KI/NaHCO3 H2O/r.t.4h
H2C H O C O I H H I H O O
88%
反应两步完成：① I2从位阻小的双键方向进攻，生成过渡态； ② 羧酸氧负离子于β方向进攻三元环发生亲核进攻生成酯。
H
H C C Ph CO2H
Br2/CHCl3 。 0 r.t.20min
Br
H
H
Cl C 2H5 Cl2/CH3CO2H C C CH3CH CH C 2H5 。 25 H H Cl
H3C
OCOCH3 Cl + CH3CH CH C2H5 + CH3CH CH C2H5 Cl OCOCH3
H
I2/AcOAg/Et2O
OAc I H
80%
2. 与N-卤代酰胺的加成 卤代酰胺的加成
Me C16H30 Br2/AcOH AcONa/Et2O HO
Me HO H Br
20-25°
Br
HO H Br M e C 16H30 Br
(84~85%)
当卤加成发生在亲核性溶剂(如H2O、ROH、RCO2H) 中时，因亲核试剂中的亲核基团也可进攻碳正离子过渡 态，故反应可得除1，2-二卤化和物外的其它产物。
(完整word版)卤化反应
第五章卤化第一节概述一、卤化反应及其重要性向有机化合物分子中引入卤素（X）生成C－X键的反应称为卤化反应。
按卤原子的不同，可以分成氟化、氯化、溴化和碘化。
卤化有机物通常有卤代烃、卤代芳烃、酰卤等。
在这些卤化物中,由于氯的衍生物制备最经济，氯化剂来源广泛，所以氯化在工业上大量应用;溴化、碘化的应用较少；氟的自然资源较广，许多氟化物具有较突出的性能，近年来人们对含氟化合物的合成十分重视.卤化是精细化学品合成中重要反应之一.通过卤化反应，可实现如下主要目的：（1)增加有机物分子极性，从而可以通过卤素的转换制备含有其它取代基的衍生物，如卤素置换成羟基、氨基、烷氧基等.其中溴化物中的溴原子比较活泼，较易为其它基团置换，常被应用于精细有机合成中的官能团转换.（2）通过卤化反应制备的许多有机卤化物本身就是重要的中间体，可以用来合成染料、农药、香料、医药等精细化学品。
（3)向某些精细化学品中引入一个或多个卤原子，还可以改进其性能.例如，含有三氟甲基的染料有很好的日晒牢度；铜酞菁分子中引入不同氯、溴原子，可制备不同黄光绿色调的颜料;向某些有机化合物分子中引入多个卤原子，可以增进有机物的阻燃性。
二、卤化类型及卤化剂卤化反应主要包括三种类型:即卤原子与不饱和烃的卤加成反应、卤原子与有机物氢原子之间的卤取代反应和卤原子与氢以外的其他原子或基团的卤置换反应。
卤化时常用的卤化剂有：卤素单质、卤素的酸和氧化剂、次卤酸、金属和非金属的卤化物等，其中卤素应用最广，尤其是氯气。
但对于F2,由于活性太高，一般不能直接用作氟化剂，只能采用间接的方法获得氟衍生物.上述卤化剂中,用于取代和加成卤化的卤化剂有:卤素(Cl2、Br2、I2）、氢卤酸和氧化剂（HCl ＋NaClO、HCl＋NaClO3、HBr＋NaBrO、HBr＋NaBrO3)及其他卤化剂（SO2Cl2、SOCl2、HOCl、COCl2、SCl2、ICl)等,用于置换卤化的卤化剂有HF、KF、NaF、SbF3、HCl、PCl3、HBr 等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3 卤化反应在有机化合物中建立碳-卤键的反应称为卤化反应。
意义：在药物分子中引入卤素可改善其药理活性；卤化物是药物合成重要的中间体，可从卤素进行多种官能团转化；卤素可作为烯烃等官能团的保护基，可提高合成的选择性。
3.1不饱和烃与含卤物种的加成卤化含卤物种主要包括卤素和卤化氢。
3.1.1卤素对不饱和烃的加成反应(1)对烯烃的加成氟与烯烃的加成过于剧烈，产物复杂，实用意义不大；二碘化物对光极为敏感，稳定性差，在药物合成中也不常用。
而氯和溴对烯烃的加成在药物合成上较为重要。
氯和溴对烯烃的加成反应为亲电加成机理，是脂肪族碳碳p键的典型反应之一。
这种加成主要包括两步反应：亲电试剂加成到亲核性的p键上得到一个碳正离子(或环鎓离子)；得到的碳正离子(或环鎓离子)与亲核试剂反应。
参与第二步反应的亲核试剂一般是与亲电试剂相关的负离子，比如溴离子、氯离子等，也可以是亲核性的溶剂，如水或乙酸等。
①反应机理碳碳双键上的亲电加成。
②立体化学氯和溴对烯烃的加成反应的立体化学较为复杂, 与底物结构、反应条件和加成物有关。
反式加成：一般情况下，溴对烯烃的亲电加成反应会经过三员环过渡态(中间体)，当这种中间体在反应条件下比较稳定时，可发生反式亲电加成。
cis-和trans-2-丁烯的立体专一性反式加成：由于两个溴原子分别从双键的相反方向加成，所以得到立体专一产物。
顺式加成：氯加到双键上有时也可得到顺式加成产物，这类反应一般在非极性溶剂中发生，如茚氯化生成cis-1,2-二氯茚。
有几项因素决定了这个氯化加成的立体化学，其一，反应物是氯而不是溴；其二，底物分子的双键处在芳环的共轭位置；其三，反应在非极性溶剂薪小?lt;/p>氯的原子半径和可极化度都比溴小，因此，形成鎓离子也比溴难；而且，双键的位置导致在氯亲电加成时在苄位形成平面型的碳正离子，在非极性溶剂中，不能溶剂化的碳正离子与氯离子强烈吸引，形成离子对，所以，氯离子留在它最初形成的位置上，而不能像鎓离子机理那样从碳正离子的反面进攻，于是，氯离子就从正面与碳正离子结合，给出顺式加成产物。
非立体专一性加成：烯烃上的卤素亲电加成并不总是立体专一性的。
在一定的反应条件下，有些底物既可生成反式产物，也可生成顺式产物。
如cis-1,2-二苯乙烯的非立体专一性溴化。
在强极性溶剂乙酸中，反应是完全非立体专一的。
产物的分布与以下机理一致：cis-二苯乙烯与溴反应生成碳正离子中间体，然后溴离子从碳正离子平面的两面等几率进攻，从而得到混合产物。
在非极性溶剂四氯化碳中，得到单一产物是形成三员环的溴鎓离子，溴负离子再反式加成的结果。
在极性溶剂中，定域在平面型的碳正离子上的电荷易于溶剂化，比形成溴鎓离子稳定，因为溴鎓离子的电荷过于分散。
以下实例也说明烯烃加卤素的复杂性。
苯环4位取代基供电子能力的增加，使得苄位碳正离子的稳定性增加，因此顺式加成产物增加，而经环状中间体获得的产物随之减少。
对于脂环烯的卤素加成反应，由于存在邻位取代基等空间障碍，卤素一般从双键的位阻较小的一面进攻形成环鎓离子或碳正离子，然后是卤负离子的进一步进攻。
对于双键上连有季碳的烯烃，卤素加成过程中可能发生重排。
对于结构上存在有利于重排的基团的烯烃，在加成卤素时也可发生重排。
当加成反应在亲核性溶剂(水、羧酸或醇)中进行时，除得到1,2-二卤化物之外还可得到卤素与这些亲核性物种的混合加成物，如beta-卤代酯。
但加入卤化物(盐)增加卤离子浓度可提高生成二卤化物的选择性。
(2)对炔烃的加成炔烃与溴可按亲电加成机理反应，主要得到反式二溴烯烃，加入溴化锂可减少溶剂的亲核反应。
炔烃与氯或碘的加成一般为自由基机理，产物也以反式二卤烯烃为主。
3.1.2不饱和羧酸的卤内酯化反应一些不饱和羧酸的双键上形成卤鎓离子后，在没有空间障碍的情况下，处在适当位置的羧基的羟基氧可背向进攻该卤鎓离子，形成卤代五员环或六员环内酯(五员环优先)。
如gama,delta-不饱和酸的卤内酯化反应。
3.1.3不饱和烃与次卤酸(酯)的加成次卤酸加成到烯烃上可得到b-卤醇。
反应可能经过卤鎓离子中间体，也可能经过碳正离子中间体。
一般得到卤素加到低度取代的碳上的产物(服从Markovnikov规则)。
反应示例：苯乙烯与次氯酸叔丁酯的加成。
3.1.4不饱和烃与N-卤代酰胺的反应N-卤代酰胺也是由烯烃制备b-卤醇衍生物的常用卤源，其中以N-氯(溴)代乙酰胺(NCA, NBA)和N-氯(溴)代丁二酰亚胺(NCS, NBS)最为常用。
在不同的亲核性溶剂中，产物可能不同。
反应示例：某甾体化合物的beta-卤醇化。
酸的作用在于可以帮助乙酰胺基离去。
二甲亚砜作溶剂时水的存在与否对反应结果影响很大，无水时得到alpha-溴酮，有水时得到反式beta-卤醇。
反应示例：某alpha-溴代酮的合成。
若在N-卤代酰胺与烯烃的反应中加入不同的卤离子，则可生成1,2-异卤素取代产物。
3.1.5卤化氢对不饱和烃的加成反应(1)对烯烃的加成卤化氢对烯烃的加成一般为亲电加成机理，得到Markovnikov产物。
以上机理(离子对机理)可以很好地说明顺式加成产物的生成。
有些反应可得到反式加成产物，可用以下三分子亲电加成机理解释。
反应示例：卤化氢对某些烯烃加成的立体选择性。
可见，能生成稳定碳正离子的底物易发生顺式加成(这些底物更倾向于离子对机理)。
在光照或过氧化物催化下，溴化氢与烯烃发生自由基加成，得到反Markovnikov产物。
(与自由基的稳定性有关)(2)对炔烃的加成卤化氢对炔烃的加成一般也为亲电加成机理，得到Markovnikov产物。
为减少溶剂分子参与反应，可在溶剂中加入相应的卤盐。
3.1.6不饱和烃的硼氢化-卤解反应不饱和烃的硼氢化产物可以卤解为反Markovnikov规则的卤化物，是合成一般卤化氢加成法难以合成的卤化物的常用方法。
B3H6、BH3/THF和BH3/DMS是烯烃常用的硼氢化试剂，而炔烃的硼氢化一般使用儿茶酚(邻苯二酚)硼烷(由儿茶酚与BH3制得)。
反应示例：苯甲酸戊-4-烯酯的硼氢化-碘解。
3.2烃类的取代卤化反应3.2.1脂肪烃的卤取代反应(1)饱和脂肪烃的卤取代反应饱和脂肪烃反应活性低，但在高温气相条件下，或紫外光照射下，或在过氧化物存在下，可按自由基机理与卤素发生反应，生成卤代烷。
N-卤代仲胺(可由N-卤代酰胺与仲胺在温和条件下制得)也可作为光卤取代反应的卤化剂。
反应一般在一定浓度的硫酸中，在光照或Fe2+存在下进行。
(2)不饱和烃的卤取代反应烯烃双键难以与卤素发生取代反应，所以卤代烯烃一般由炔烃的硼氢化-卤解制备。
但炔烃在碱存在下，可与卤素发生亲电取代反应，生成卤代炔烃。
(3)烯丙位和苄位上的卤取代反应烯丙位和苄位的氢较活泼，在较高温度或自由基引发剂(光照、过氧化物和AIBN等)存在下，可按自由基机理与卤素、N-卤代酰胺、次卤酸酯和卤化铜等进行卤化反应，反应一般在非极性溶剂中进行。
N-卤代酰胺和次卤酸酯是常用的卤化剂，其中前者因选择性高而应用广泛。
其自由基卤化机理可表达为(以NXS为例)：以下反应结果与自由基的稳定性有关。
3.2.2芳烃的卤取代反应芳烃的卤取代反应是指在芳环上引入卤素的反应，一般为芳香族亲电取代机理，下面以FeCl3催化的苯的氯化为例说明。
底物分子上已有取代基对底物活性和引入卤素的定位规律的影响与其它芳香族亲电取代反应(如Friedel-Crafts反应)一致。
吡咯、呋喃和噻吩等富电子杂环芳烃反应更容易，其反应活性次序为吡咯>呋喃>噻吩>苯。
而对于缺电子的吡啶，一般只有在剧烈的条件下或吡啶环上有供电子基时，才能获得满意的反应结果。
亲电试剂一般是自身活化或被催化剂活化的(delta+或X+)的含卤素化合物，如卤素/催化剂、BrCl、ICl、t-BuOCl、HOCl、HOBr、Cl2O、SO2Cl2、CH3CO2Cl、CH3CO2Br、CF3CO2Br、NBS和次卤酸酐等。
上述催化剂一般是AlCl3、FeCl3、FeBr3、SnCl4和ZnCl2等Lewis酸。
芳烃的氟化一般不采用单质氟，因其反应过于剧烈，常用乙酸次氟酸酐。
也可用XeF2或XeF4(自由基机理)。
但以上方法不及重氮盐置换法应用普遍。
芳香重氮盐置换氟化法(Schiemann反应)：芳烃的氯化和溴化方法较多，除氯气和溴素外还有很多选择。
对于难以卤化的底物可用更强的卤化剂。
芳烃的碘化可用ICl、CF3COOI等强亲电试剂；使用单质碘时一般要加入氧化剂(硝酸、过氧化氢或乙酸汞等)、碱性缓冲剂(氨水或碳酸钠等)或I-的沉淀剂(HgO或MgO等)，其原因在于碘化后生成的I-使得反应可逆。
Lewis酸催化以及使用N-chloropieriding(catalysed by protonic acid)、CF3COOI等，实际上都是为了使卤原子的电子云密度进一步降低，并使与卤素连接的另一部分容易离去。
3.3羰基化合物的卤化反应3.3.1酮和醛的alpha-卤代反应(1)酮的alpha-卤代反应含alpha-H的酮，其alpha-H原子可在一定条件下被卤素、N-卤代酰胺、次卤酸酯等卤代。
卤代烃、醚和乙酸是常用的溶剂。
这类反应可被酸或碱催化，其反应机理是卤化剂对烯醇式双键的亲电取代(烯醇式对卤化剂的亲核取代)。
酸催化有利于在含供电子基的alpha位形成烯醇式。
由于卤素取代基具吸电性，所以对于需要在同一alpha位多卤化的反应一般用碱催化。
碱催化的反应结果与此相反，甲基酮在碱催化下的卤仿反应是典型的实例。
对于某些1,3-二羰基化合物的氯化，可用三氟甲磺酰氯作氯化剂，在有机溶剂中，在有机碱的存在下实现(可单取代，也可多取代)。
而用NCS、NBS或溴素卤化，不能取得满意结果。
尽管烯醇的反应活性是双键的105左右，但用卤素卤化alpha,beta-不饱和酮时仍然会发生不可逆的双键加成的副反应。
用四溴环己二烯酮作溴化剂可以解决上述“酮的选择性问题”。
其它活性较高的卤化剂还有5,5-二溴-2,2-二甲基-4,6二羰基-1,3-二噁烷、5,5-二溴丙二酰脲、三氯氰脲酸和卤化亚铜/氧化铝等。
反应示例：(2)醛的alpha-卤代反应醛可像酮那样，在酸或碱催化下被卤素卤化，但常常发生缩合等副反应。
所以，一般是将醛转化为烯醇酯再卤化，如alpha-溴代正庚醛的合成。
另一个有效的方法是用卤素(Cl2或Br2)处理醛的烯醇式的三甲基硅氧醚(参考书[4]，p777)。
5,5-二溴-2,2-二甲基-4,6二羰基-1,3-二噁烷也是某些醛的较好的溴化剂。
3.3.2烯醇和烯胺衍生物的卤化反应不对称酮卤化的区域选择性不高，将其转化为烯醇或烯胺衍生物，可提高卤化的区域选择性；用此衍生法还可较好地卤化醛。