卤代烃卤素取代
化学反应中的卤代烃反应与卤代烃机理
化学反应中的卤代烃反应与卤代烃机理化学反应是指在特定条件下，物质之间发生化学变化的过程。
卤代烃是一类具有卤素取代的烃类化合物，其在化学反应中具有重要的作用。
本文将探讨卤代烃反应的种类及其机理。
一、卤代烃的反应类型1. 取代反应取代反应是卤代烃最常见的反应类型之一。
在取代反应中，卤代烃中的卤素被其他原子或基团所取代。
例如，氢化钠可以将卤代烃中的卤素取代为氢，生成相应的醇：CH3CH2Br + NaH → CH3CH2OH + NaBr在这个反应中，氢化钠（NaH）起到了脱卤素的作用，生成了乙醇（CH3CH2OH）和溴化钠（NaBr）。
2. 消去反应消去反应是指卤代烃中的卤素与相邻碳原子上的氢原子发生反应，生成不含卤素的烯烃或炔烃。
消去反应的机制可以分为两种类型：β消去和α消去。
β消去是指卤素与β位碳上的氢原子发生反应，生成烯烃或炔烃。
例如，2-溴丁烷在碱性条件下发生β消去，生成丁烯：CH3CH2CH2CH2Br + NaOH → CH3CH=CHCH3 + NaBr + H2Oα消去是指卤素与α位碳上的氢原子发生反应，生成烷烃和亚烃。
例如，2-溴丁烷在金属活泼度较高的条件下发生α消去，生成丁烷和丙烯：CH3CH2CH2CH2Br + Zn → CH3CH2CH3 + CH2=CH2 + ZnBr2二、卤代烃反应的机理卤代烃反应的机理涉及到离子反应机制和自由基反应机制。
1. 离子反应机制在离子反应机制中，卤代烃发生亲核取代反应或亲电消除反应。
在亲核取代反应中，亲核试剂攻击卤代烃中的卤素，形成亲核取代产物。
在亲电消除反应中，卤代烃中的卤素离去，生成双键或三键产物。
亲核取代反应的机理通常涉及亲核试剂和卤素之间的亲核进攻，生成中间离子。
例如，氢氧化钠（NaOH）可以进行亲核取代反应，生成醇类产物。
反应机理如下所示：CH3CH2Br + OH- → CH3CH2OH + Br-在这个反应中，氢氧化钠中的氢氧根离子（OH-）攻击溴代乙烷中的溴素，生成乙醇和溴离子。
卤代烃的取代反应 高中化学
.
精品 卤代烃的取代反应
卤代烃中卤原子易被其它基团取代，所以是有机合成中的重要是间体之一，常用R —Br ，碘代烃因价格高而较少使用。
⑴羟基取代
⑵烷氧基取代 R —X + R ’ONa → ROR ’ + NaX
⑶氰基取代 R —X +NaCN → RCN + NaX
这一反应是有机合成中增长碳链的方法之一。
生成时RCN 在H +或OH —催化作用下生成
RCOOH ，碱性条件下还原可生成RCH 2NH 2。
⑷氨基取代 R —X + NH 3(过量) → RNH 2 + HX
此反应若卤代烃过量则还可生成R 2NH 或R 3N 。
注：上述反应特点：①为负离子如OH —、CN —，②有孤对电子的分子如NH 3，它们进攻RX
的
X C δδ:-+，的带正电部分，叫做亲核试剂，这种取代反应叫亲核取代，用SN 表示。
通式为X
R δδ:-++Z ：（亲核试剂）→ R ：Z + X —。
⑸与AgNO 3醇溶液生成卤化银沉淀
RX + AgNO 3
R O
NO 2+ ⑹卤素置换
RCl(RBr)+NaI 丙酮RI
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。
卤代烃是指烃分子中的氢原子被卤原子取代后的化合物
第八章 卤代烃卤代烃是指烃分子中的氢原子被卤原子取代后的化合物，简称卤代烃。
卤原子是卤代烃的官能团，通常为氯原子、溴原子和碘原子。
本章主要介绍这三类卤代烃。
卤代烃在自然界中存在极少，绝大多数是人工合成的。
这些卤代烃被广泛用作农药、麻醉剂、灭火剂、溶剂等。
由于碳卤键（C-X ）是极性的，卤代烃的性质比较活泼，能发生多种化学反应生成各种重要的有机化合物，如医药、农药、农膜、防腐剂等，因而卤代烃在有机合成中起着桥梁作用。
需要指出的是，一些作为杀虫剂的卤代烃在自然条件下难以降解或转化，往往对自然环境造成污染，对生态平衡构成危害，因此必须限制使用。
按照分子中卤原子的种类，卤代烃可分为氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃。
按照分子中卤原子的数目，卤代烃可分为一卤代烃、二卤代烃和多卤代烃。
按照分子中烃基的类型，卤代烃可分为卤代烷烃、卤代烯烃、卤代炔烃和卤代芳烃。
8.1 卤代烷8.1.1卤代烷烃的命名根据分子中卤原子相连的碳原子的类型，卤代烷可分为伯卤代烷（一级卤代烷，RCH 2X ）、仲卤代烷（二级卤代烷，R 2CHX ）和叔卤代烷（三级卤代烷，R 3CX ）。
例如：伯卤代烷（一级卤代烷） 仲卤代烷（二级卤代烷） 叔卤代烷（三级卤代烷）简单的卤代烷可用普通命名法命名，即根据卤原子连接的烷基，称为“某基卤”或“卤（代）某烷”。
例如：CH 3Cl CH 3CH 2Br C(CH 3)3ClBr甲基氯 乙基溴 叔丁基氯 环已基溴 （氯甲烷） （溴乙烷） （氯代叔丁烷） （溴代环已烷）复杂的卤代烷可用系统命名法命名，其原则和烷烃的命名相似，即选择连有卤原子的最长碳链作为主链，称为“某烷”，从靠近支链（烃基或卤原子）的一端给主链编号，把支链的位次和名称写在母体名称前，并按次序规则将较优基团排列在后。
例如：CH 3CH 2CH CH 2CH 3CH 2ClCH 3CHCH 2CHCH 3CH 3 Cl2－乙基－1－氯丁烷 2－甲基－4－氯戊烷某些多卤代烷常用俗名或商品名。
有机化学 第06章 卤代烃
乙烯型卤代烃，由于 P-π共轭，C-X键间的电子 密度比卤代烷中的有所增 加，也就是氯与碳的结合 比在卤代烷中牢固，所以 卤原子的活性比卤代烷中 的卤原子差。
亲核取代反应的立体化学
1. SN2的立体化学
亲核试剂Nu-并不是简单地替代离去团（L-），而是在它原位置 背面进攻中心碳原子，并造成C* 的构型反转，就象大风吹翻一把雨 伞。这种反转关系称为构型翻转式叫瓦尔登（Walden）转化。
不同卤代烃对亲核取代反应的活性比较：
H2C CH CH2 X CH2X H2C CH
（ CH2 ）n X
H2C
CH
X X
(
)＞
n≥ 2 （RX）
＞(
乙烯型卤代烃
)
烯丙型卤代烃
卤代烷及X与=远隔型卤代烃
这三类卤代 烃对于取代 反应的活性 差异是由分 子中的电子 效应决定的：
烯丙型卤代烃，由于取代 反应中形成的中间离子（烯丙 基正离子CH2=CH2—CH2+）的 碳正离子上的空P轨道与C=C上 的P轨道共轭，使其上的正电 荷得以分散，因而烯丙基正离 子格外稳定。
本章主要内容
卤代烃的分类、命名 卤代烃的性质 亲核取代反应历程 重要的卤代烃
卤代烃的分类、命名
一、分类
卤代烷 如：R-X 伯卤代烷 ：RCH2-X 仲卤代烷 ：R2CH-X 叔卤代烷 ：R3C-X
一卤代烃
卤代烯
如： R-CH = CH X
分 类
多卤代烃
卤代芳香烃 如： 如: CHCl3
x
二、命名
1. 饱和卤代烃
2 3 4 5 以烃为母体命名，按照烃的命名法编号 5 4 3 2 1
CH3CH2CHCH2CH2CH3
卤代烃的取代反应 高中化学
卤代烃的取代反应
卤代烃中卤原子易被其它基团取代，所以是有机合成中的重要是间体之一，常用R —Br ，碘代烃因价格高而较少使用。
⑴羟基取代
⑵烷氧基取代 R —X + R ’ONa → ROR ’ + NaX
⑶氰基取代 R —X +NaCN → RCN + NaX
这一反应是有机合成中增长碳链的方法之一。
生成时RCN 在H +或OH —催化作用下生
成RCOOH ，碱性条件下还原可生成RCH 2NH 2。
⑷氨基取代 R —X + NH 3(过量) → RNH 2 + HX
此反应若卤代烃过量则还可生成R 2NH 或R 3N 。
注：上述反应特点：①为负离子如OH —、CN —，②有孤对电子的分子如NH 3，它们进
攻RX 的
X C δδ:-+，的带正电部分，叫做亲核试剂，这种取代反应叫亲核取代，用SN 表示。
通式为X R δδ:-+
+Z ：（亲核试剂）→ R ：Z + X —。
⑸与AgNO 3醇溶液生成卤化银沉淀
RX + AgNO
3R O NO 2+ ⑹卤素置换
RCl(RBr)+NaI 丙酮
RI。
《卤代烃》 知识清单
《卤代烃》知识清单一、卤代烃的定义和分类卤代烃是烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物。
按照卤素原子的种类，卤代烃可以分为氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃。
根据分子中卤原子的数目，又可分为一卤代烃和多卤代烃。
而根据烃基的结构不同，卤代烃还能分为饱和卤代烃（卤代烷烃）、不饱和卤代烃（如卤代烯烃、卤代炔烃）和芳香族卤代烃。
二、卤代烃的物理性质1、状态常温下，一氯甲烷、一氯乙烷、氯乙烯等为气体；其余的卤代烃，如溴乙烷、氯苯等多为液体；而高级卤代烃一般是固体。
2、溶解性卤代烃一般不溶于水，能溶于大多数有机溶剂，如乙醇、乙醚、苯等。
3、密度多数卤代烃的密度比水大，但一氯代烃的密度通常比水小。
三、卤代烃的化学性质1、取代反应（水解反应）卤代烃在碱性条件下（如氢氧化钠溶液）可以发生水解反应，生成醇和相应的卤化氢。
例如，溴乙烷与氢氧化钠水溶液共热：CH₃CH₂Br ＋NaOH → CH₃CH₂OH ＋ NaBr2、消去反应在一定条件下（如氢氧化钠的醇溶液、加热），卤代烃可以脱去卤化氢，生成不饱和烃。
例如，溴乙烷在氢氧化钠的醇溶液中加热：CH₃CH₂Br ＋NaOH → CH₂=CH₂↑ ＋ NaBr ＋ H₂O需要注意的是，与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子才能发生消去反应。
四、卤代烃的制备1、烷烃与卤素单质的取代反应例如，甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）和四氯化碳等卤代烃。
2、不饱和烃与卤化氢或卤素单质的加成反应例如，乙烯与氯化氢加成可以得到氯乙烷：CH₂=CH₂＋HCl → CH₃CH₂Cl五、卤代烃的用途1、制冷剂如氟利昂（氟氯代烃），曾广泛用于冰箱和空调的制冷剂，但由于其对臭氧层的破坏，已逐渐被限制使用。
2、灭火剂如四氯化碳，曾经是一种常用的灭火剂，但由于其毒性和对环境的影响，也已逐渐被淘汰。
3、有机溶剂卤代烃在有机合成中常被用作溶剂，如氯仿、二氯甲烷等。
第五章 卤代烃
按卤素连 接的碳原 子分类
(CH3)2CHCH2Cl
CH3CH2CHCH3
(CH3)3C-I
伯卤代烃 一级卤代烃
仲卤代烃 二级卤代烃
叔卤代烃 三级卤代烃
2
按烃基的 结构分类
CH3CH2X
饱和卤代烃
CH2=CHCH2X
不饱和卤代烃
X
CH2X
芳香卤代烃
其它分类方法： （一）乙烯型卤代烃 卤素连在双键碳上
4. 毒性
R-X无色，有不愉快的气味，蒸气有毒。
含偶数碳原子的一氟代烷有剧毒。
8
§5―3卤代烷的化学性质 一、亲核取代反应
Nu: C X C Nu + X
C X
+ －
亲核取代反应:有机化合物分子中的原子或原子团被亲核试 剂取代的反应。 离去基团
R–X + Nu:(Nu-)
底物
R–Nu + X产物
亲核试剂
Nu：亲核试剂，富有电子，包括负离子和有未成对电子的中性分子
9
亲核试剂：H2O/HO—，ROH，RC=CNa，NaCN/醇，RCOOM，
NaNO3，NaSH，KI/丙酮，NH3，NH2R,NHR2,NR3，R－M，NaSCN 常见亲核基团Nu∶HO－，RO－，RC=C—，CN—，RCOO—，NO3— HS—，I — ，－ NH2，－NHR,－NR2, R—，SCN—
C H3(C H2)2C H2Li
+ LiBr
与Grignard试剂相似，且更为活泼，易于被空气氧化， 遇水、酸、醇、氨等含活泼氢的化合物则分解，因此在制 备和使用时，通常用N2或H2保护。
30
3. 二烃基铜锂
2 RLi + CuX
第九章卤代烃
5,5-二甲基-4-(1-甲基丙基)-2-氯庚烷 仲丁基
7
命名下列化合物
CH33-CH2-CH-CH2-CH-CH22-CH3 CH -CH2-CH-CH2 -CH-CH -CH3 Cl CH33 Cl CH CH33-CH-CH2-CH-CH22-CH3 CH -CH-CH2 -CH-CH -CH3 Cl Cl CH33 CH
• 官能团: 卤素 • 卤原子的电负性大于碳原子， C-X键是极性共价键。与C-C键 或C-H键比较，C-X键在化学过 程中具有更大的可极化度。
• 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 • 因此，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。 17
26
CH3CH2CHCH3 Br
¼ KOH/ ´
CH3CH=CHCH3
+ CH3CH2CH=CH2
81%
CH3CH=C(CH3)2
+
19%
CH3CCH2C=CH2 CH3
CH3 ¼ KOH/ ´ CH3CH2C Br CH3
71% 消除反应与取代反应的比较
29%
（1）二者互为竞争反应，反应底物相同。哪种产物占优 则与反应物结构和反应的条件有关。 （2）反应条件不同：消除反应的条件氢氧化钠醇溶液；取代 反应的条件是氢氧化钠水溶液。
9.1.4.1 亲核取代反应——Nucleophilic Substitution Reaction
在卤烷的取代反应中，卤素易被负离子（如HO-，RO-，NO3等）或具有未共用电子对的分子（如NH3、H2O）取代，这些 试剂叫亲核试剂，常用Nu-表示。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。
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主讲人：
卤代烷与卤素取代 • 卤代烷不卤素取代是指烷烃分子中的卤原子被其他卤原子 取代的反应。反应通常是为了产物得到更优良的性质或更 好的使用，这一直是科学家们孜孜丌倦攻克的技术难关。
• 现阶段卤素取代主要集中在置换氟化这一块。
氟化物简介 • 有机氟化物某些性能的特殊性及其应用丌断得到拓展，尤 其是氟利昂应用以来，有机氟化学得到了迅猛发展。芳香 系含氟化合物的制备成功及其在医药、农药和染料中的应 用，更使得有机氟化学体系日趋完善和成熟。而卤代烷在 卤素中的取代就集中在这一块。
• 参考文献：李斌栋，吕春旭，离子液体中卤素交换氟化合 成七氟醚，应用化学，2009,26（9）
卤代烷与卤素取代 • 卤素交换氟化合成氟乙酸甲酯 • 以氯乙酸甲酯和喷雾干燥氯化钾为原料，DMF为溶剂，乙 酰胺为助溶剂，Ph4PBr为催化剂合成氟乙酸甲酯。反应如 下：
卤代烷与卤素取代 • 氟乙酸甲酯是一种重要的含氟医药中间体是制造氟代嘧啶 类抗肿瘤药物的起始原料。在染料，医药，农药等领域具 有广泛的发展前景。
卤素交换氟化的特点 • 卤素交换氟化的特点: • （1）只有芳环被活化了的卤素原子才可以不氟化剂进行 氟氯交换取代； • （2）卤素交换氟化反应属于属于SN2反应过程； • （3）水对氟化反应有这及其复杂的作用。 • 目前，卤交换氟化主要集中在溶剂，催化剂，氟化剂及新 技术方面。
卤代烷与卤素取代 • 下面是从网上找到的一些论文，均是关于卤代烷不卤素取 代的最近的一些学术成果。
• 传统的氟乙酸乙酯的合成方法有两种：（1）在乙酰胺介 质中，氯乙酸甲酯不氟化钾反应，经分离得到氟乙酸甲酯； 反应副产物多，收率丌高（2）使用固—液相转移催化剂 在溶剂不催化剂作用下，氯乙酸甲酯和氟化钾进行反应， 虽避免（1）的缺点但反应时间长。
卤代烷与卤素取代 • 本论文卤素交换氟化合成氟乙酸乙酯的创新在于综合了两 种线路的优点，既避免了副反应的过多发生又丌会反应时 间很长。
• 通过本论文实验氯乙酸甲参考文献：吕早生，胡亚，卤素交换氟化合成氟乙酸乙酯 精细石油化工，2009，26（5）
卤代烷与卤素取代
氯代苯甲醛卤素交换氟化反应
这是制备氟代苯甲醛的有效方法
卤代烷与卤素取代 • 这篇论文的创新点就在于：在决大多数的卤素取代反应合 成氟代苯甲醛中，都集中在相转移催化剂和溶剂上，而此 论文集中在动力学探讨。
• 论文从动力学的角度讨论反应底物不卤素交换反应的熵， 焓和活化自由能。 • 参考文献:李斌武，吕春旭，氯代苯甲醛卤素交换氟化的动 力学，精细石油化工，2009,26（5）
卤代烷与卤素取代 • 离子液体中卤素交换氟化合成七氟醚 • 离子液体作为反应介质，以六氟异丙基氯甲基醚的氟代反 应合成七氟醚。
卤代烷与卤素取代 • 用卤素交换合成的这种合成的七氟醚具有诱导期短，恢复 快，代谢功能强对人体无毒副作用，是传统麻醉剂的优良 替代品。 • 此次试验的创新点就在有在传统方法的基础上，从绿色化 学的角度出发选用蒸汽压低，难挥发，能重复使用等一系 列的潜在应用价值的离子液体为反应介质来提高氟的活性。