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卤代烃PPT课件

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2AgOH=Ag2O(褐色)+H2O; 褐色掩蔽AgBr的浅黄色,使产物检验实验失败。 所以必须用硝酸酸化!
4.此反应叫做水解反应,属于取代反应!
C2H5Br与NaOH的醇溶液共热实验的注意事项:
1.反应物:溴乙烷+氢氧化钠的醇溶液; 2.反应条件:共热 3.产物检验 将产生的气体通入溴水或酸性高锰酸钾 溶液中,二者均褪色。
A、①②③⑤ B、 ②④
C、②④⑤
D、①⑤⑥
8、下列叙述中,正确的是(CD) A、含有卤素原子的有机物称为卤
代烃 B、卤代烃能产生消去反应,但不
能产生取代反应 C、卤代烃包括卤代烷烃、卤代烯
烃、卤代炔烃和卤代芳香烃 D、乙醇分子内脱水也属于消去反 应
定义:有机化合物在一定条件下,从一个分子 中脱去一个小分子(如H2O、HBr等),而形成 不饱和(含双键或三键)化合物的反应,叫做消 去反应。
如:
CH2CH2 || H Br CH2CH2 || Cl Cl
CH2CH2 || H OH
醇、NaOH △ CH2=CH2 ↑+ HBr 不饱和烃 小分子
产生消去反应的条件: 1、烃中碳原子数≥2 2、接卤素原子的碳邻近的碳原子上有氢原子
3、反应条件:强碱和醇溶液中加热。
3)饱和卤代烃和芳香卤代烃不被酸性高锰
酸钾溶液氧化!!!!
说明有卤
3、卤代烃中卤素原子的检验: 素原子
卤代烃
NaOH 水溶液
过量 HNO3
AgNO3 溶液
有沉淀产生
取少量卤代烃 四样、品卤于代烃试的管应中用:
或:R-X + NaOH
H2O

R-OH + NaX
练习:写出CH3CH2CH2Cl和CH3CHClCH2Cl分别 与NaOH的水溶液产生反应的化学方程式。

卤代烃1

卤代烃1
伯卤烷一般易发生SN2反应,但控制适当的反应条件,亦会发生SN1反应。例如,伯卤烷在银或汞离子存在的条件下,这些离子能促使碳卤键的分解,形成碳正离子从而发生SN1反应。
在有机分析鉴定中,用硝酸银的乙醇溶液与伯卤烷作用就易于SN1反应。
一般情况下,叔卤烷易于发生SN1反应,但如果叔氯烷与碘化钠的丙酮溶液反应,因为碘离子很容易与和氯相连的α—C原子形成过渡态,使叔氯烷发生SN2反应。
二、双分子亲核取代反应
SN2反应特点:反应过程中,亲核试剂总是从离去基团的背面进攻碳原子,碳-溴键的断裂和碳-氧键的形成同时进行;反应一步完成;反应速度不仅与底物溴甲烷的浓度成正比,而且也与亲核试剂碱的浓度成正比;SN2反应得到的产物通常发生构形反转(称为瓦尔登转化)。
不同烷基的卤烷发生SN2反应的相对速度:
如果碳正离子所连的三个基团不同,则产物外消旋化。
从能量变化来看,决定整个反应速度的是叔丁基溴的分解步骤,反应速度仅与叔丁基溴的浓度有关,而与试剂的浓度无关,是单分子反应历程。
产物外消旋化
在SN1反应的立体化学中,从第一步产生的叔碳正离子来看,碳原子由正四面体结构转变为三角形平面结构的碳正离子,带正电的碳正离子上有一个空的P轨道(该P轨道垂直于三角形平面结构),亲核试剂从平面两边进攻的机会均等。如果碳正离子所连的三个基团不同时,得到的产物外消旋化:
在SN2历程中,亲核试剂从离去基团的背面进攻碳原子,烷基的结构如果对亲核试剂的接近起阻碍作用,反应速度就会相应减慢。α—C上的取代基能阻碍亲核试剂的接近,亲核试剂的进攻必将提高过渡态的活化能,使反应速度因活化能的提高而降低。从立体效应来说,随α—C上烃基的增加,SN2反应速度将依次下降。
3.特殊条件下的反应历程
一元卤烃:CH3Cl、CH2=CHCl、H2C=CHBr等

(有机化学课件)第七章 卤代烃

(有机化学课件)第七章 卤代烃

7.3.1 烃的卤代
烷烃的卤化、烯烃的α–卤代、芳烃的α–卤代:
7.3.2 由不饱和烃制备
烯烃与Br2或HX的加成:
7.3.3 由醇制备
常用的卤化试剂:HX, PX3, PX5, SOCl2(亚硫酰氯).
7.3.4 卤原子交换反应
在适当条件下,卤代烃与含卤负离子的盐类可以发生卤原子的交换反应。
(2) 烯丙型和苄基型卤代烃 卤原子与碳碳重键或苯环相隔一 个饱和碳原子。 特点:C–X键活性高,易发生异 裂,产生烯丙型(苄型)正离子 活性中间体,具有p,π–共轭效应。
(3) 隔离型卤代烃
卤原子与碳碳重键或苯环相 隔两个或多个饱和碳原子,与 一般卤代烷性质接近。
7.2 卤代烃的命名
普通命名法
简单卤代烃的命名,一般是由烃基的名称加上卤原子的名称而成。
(有机化学课件)第七章 卤代烃
内容
卤代烃 —— 烃分子中的氢原子被卤原子取代后的化合物。
卤代烃的分类、命名、制法和物理性质 卤代烃的亲核取代、消除反应及与活泼金属的反应 亲核取代反应机理及邻基参与 消除反应机理 亲核取代反应及消除反应的影响因素 卤代烯烃和卤代芳烃的化学性质 氟代烃
CH3
14% 2%
86% 98%
偕二卤代烃与连二卤代烃
CX X
偕二卤代烃
偕二卤代烃与连二卤代烃脱卤化氢得卤代烯烃;
PCl5 O
(C2H5)3N Cl
Cl
Cl
XX
连二卤代烃
开链偕二卤代烃与连二卤代烃脱二分子卤化氢得炔;
(2) 脱卤素
CH3 CH CH CH3 Br Br
Zn, CH3CH2OH 或 NaI, 丙酮
注:英文命名不按次序规则,而是按取代基名称的第一个字母的顺序,所 以有时与中文命名结果不一致

《卤代烃》 知识清单

《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形成的化合物。

根据分子中卤素原子的种类,可分为氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃。

按照分子中烃基的结构,又可以分为饱和卤代烃(即卤代烷烃)、不饱和卤代烃(如卤代烯烃、卤代炔烃)和芳香卤代烃。

卤代烷烃的通式为 CnH2n+1X(X 表示卤素原子)。

常见的卤代烷烃有一氯甲烷(CH3Cl)、二氯甲烷(CH2Cl2)、三氯甲烷(CHCl3,也称氯仿)和四氯化碳(CCl4)等。

卤代烯烃如氯乙烯(CH2=CHCl),卤代炔烃如 1-氯-1-丙炔(CH≡CCH2Cl)。

芳香卤代烃如氯苯(C6H5Cl)等。

二、卤代烃的物理性质1、状态常温下,一氯甲烷、一氯乙烷等低级卤代烃是气体;其余的多为液体或固体。

2、溶解性卤代烃不溶于水,可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大于同碳原子数的烃。

一氯代烃的密度一般小于水,而溴代烃、碘代烃及多卤代烃的密度则大于水。

4、沸点卤代烃的沸点随碳原子数的增加而升高。

同碳原子数的卤代烃,沸点的高低顺序为:RI>RBr>RCl>RF。

三、卤代烃的化学性质1、取代反应卤代烃中的卤素原子可以被其他原子或原子团取代。

例如,溴乙烷与氢氧化钠水溶液共热时,溴原子被羟基取代生成乙醇:CH3CH2Br +NaOH → CH3CH2OH + NaBr这是卤代烃水解生成醇的反应。

2、消去反应在一定条件下,卤代烃脱去卤化氢,生成不饱和烃。

如1-溴丙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热时,发生消去反应生成丙烯:CH3CH2CH2Br +NaOH → CH3CH=CH2↑ + NaBr + H2O3、与金属反应卤代烃能与某些金属发生反应,生成有机金属化合物。

例如,卤代烃与镁在无水乙醚中反应,生成格氏试剂:RX +Mg → RMgX格氏试剂在有机合成中具有重要的作用。

四、卤代烃的制备1、烷烃的卤代在光照或加热条件下,烷烃与卤素单质发生取代反应生成卤代烃。

7第七章卤代烃1精品PPT课件

7第七章卤代烃1精品PPT课件

不饱和卤代烃
RCH=CHCl; ArCl
乙烯基卤代烃, 卤代芳烃
CH2=CHCH2Cl; ArCH2Cl
烯丙基卤代烃, 苄基卤
二、命名 在系统命名法中,卤素作为烃的取代基;
编号时是从靠近取代基一侧开始,以使编号之 和尽可能小;
若从两侧编号烷基与卤素都相同,按照次序规 则,应给烷基较小的位置号;
基团由小到大列出。例如:
C H 3-C H -C H 2-C H -C H 3 CH3 Cl
2-甲基-4-氯戊烷
H3C
(S)
H Br
(R)
CH3 CHH3
(3R,5S)-3-甲基-5-溴庚烷
从两侧编号不等时,则要考虑编号之和尽可 能地小。例如:
M e H
Me H
(S)
B r ( S )
Cl
(S)
(S)-3-甲基-1-溴戊烷
第七章 卤代烃 (Haloalkanes)
本章要点
• C-X键的取代 • 两种取代的机理及其立体化学 • 反应物的结构以及亲核试剂对反应的影响 • 消除反应 • 两种消除取向及碱的体积对取向的影响
§7.1 卤代烃的分类和命名
一、分类
卤代烃
饱和卤代烃
一卤代烷: CH3I; CH3CH2Br 多卤代烷: CHCl3; CCl4
* i. 卤代烃的消除难易:不论E1(单分子消除 反应)还是E2(双分子消除反应),消除反应的 活性都是
叔>仲>伯>乙烯型卤代烃
因为:对于E1反应,叔卤代烃可产生最稳定的 叔碳正离子;
对于E2 来讲,它可以形成双键上取代较 多的烯烃;
ii. 消除取向:遵循Saytzeff规则,即生成双键 上取代较多的烯烃为主要产物,例如:

《卤代烃》 讲义

《卤代烃》 讲义

《卤代烃》讲义一、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的产物。

根据分子中卤素原子的种类,可分为氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃;按照分子中卤素原子的数目,又可分为一卤代烃和多卤代烃。

常见的一卤代烃有氯甲烷(CH₃Cl)、溴乙烷(C₂H₅Br)等。

多卤代烃如二氯甲烷(CH₂Cl₂)、三氯甲烷(CHCl₃,也称氯仿)等。

卤代烃还可以根据烃基的结构分为饱和卤代烃(如卤代烷烃)、不饱和卤代烃(如卤代烯烃、卤代炔烃)和芳香族卤代烃。

二、卤代烃的物理性质卤代烃的物理性质通常与其分子结构和卤素原子的种类有关。

在常温常压下,一氯甲烷、氯乙烷等是气体,其余常见的卤代烃多为液体或固体。

卤代烃的沸点随着碳原子数的增加而升高。

同碳数的卤代烃,沸点顺序一般为:RI>RBr>RCl>RF。

这是因为相对分子质量越大,分子间的范德华力就越强,沸点也就越高。

卤代烃的密度一般大于同碳数的烃。

一氟代烃和一氯代烃的密度通常小于 1g/cm³,而溴代烃、碘代烃及多卤代烃的密度则大于 1g/cm³。

卤代烃大多不溶于水,能溶于有机溶剂,如乙醇、乙醚等。

三、卤代烃的化学性质1、取代反应卤代烃中的卤素原子可以被其他原子或基团取代。

例如,溴乙烷与氢氧化钠水溶液共热时,溴原子被羟基取代,生成乙醇:C₂H₅Br +NaOH → C₂H₅OH + NaBr这是一个典型的水解反应,也属于取代反应的一种。

2、消去反应在一定条件下,卤代烃分子中的卤素原子和相邻碳原子上的氢原子脱去,生成不饱和烃。

例如,氯乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热时,发生消去反应生成乙烯:C₂H₅Cl +NaOH → C₂H₄↑ + NaCl + H₂O消去反应的发生需要卤代烃分子中β碳原子上有氢原子。

3、与金属反应卤代烃能与某些金属发生反应,生成有机金属化合物。

例如,卤代烃与金属钠反应可生成烷烃:2C₂H₅Br +2Na → C₄H₁₀+ 2NaBr四、卤代烃的制备卤代烃的制备方法有多种,常见的有以下几种:1、烷烃的卤代在光照或加热条件下,烷烃与卤素单质发生取代反应,生成卤代烃。

《卤代烃》课件人教


CH2=CH2↑ +
H2O
H OH
不饱和烃 小分子
归纳:满足什么条件才有可能发生消去反应?
归纳:满足什么条件才有可能发生消去反应? 与卤原子相连碳原子相邻的碳原子上有氢!

—C—C— +NaOH

HX
C=C +NaX+H2O
【练习】2-溴丁烷 CH3 CH CH2 CH3 发生 消去反应的产物有哪几种? Br
脂肪族卤代烃、脂环族卤代烃,芳香族卤代烃
4. 物理性质 (1)常温下,卤代烃中除一氯甲烷、一氯乙烷、一溴 甲烷等少数为气体外,其余为液体或固体。
4. 物理性质 (1)常温下,卤代烃中除一氯甲烷、一氯乙烷、一溴 甲烷等少数为气体外,其余为液体或固体。 (2)互为同系物的卤代烃,如一氯代烷的物理性质变 化规律是:沸点随烃基中的碳原子数的增加而升高,同分 异构体沸点随支链的增多而降低,均高于相应的烷烃。
归纳:满足什么条件才有可能发生消去反应? 与卤原子相连碳原子相邻的碳原子上有氢!

—C—C— +NaOH

HX
C=C +NaX+H2O
【练习】2-溴丁烷 CH3 CH CH2 CH3 发生 消去反应的产物有哪几种? Br
CH3CH=CHCH3 归纳:满足什么条件才有可能发生消去反应?
与卤原子相连碳原子相邻的碳原子上有氢!
从一个分子中脱去一个或几个小分子(水/卤化氢等),
而生成不饱和(含双键或三键)化合物的反应,叫消
去反应。
(2)消去反应

C| H2—C| H2+NaOH醇△ △
H Br
CH2=CH2↑+NaBr+H2O

有机化学之卤代烃


Nu: +
L
Nu
+ L-
H
C6H13 Br C CH3
NaOH SN 2
HO
C6H13 H C CH3
(R) - (-) - 2 –溴- 辛烷
(S) - (-) - 2 - 辛醇
构型转化是SN2反应的立体化学特征。
2) 单分子亲核取代反应(SN1)机理及其立体化学 CH3 CH3 CH3COCH3 CH3 C Br + OHCH3 C OH + BrH2O CH3 CH3 = k1[(CH3)3CBr]
> RCH2-X
> CH3-X
从烷基结构看亲核取代反应的活性: CH3 RCH2 R2CH SN2 SN2 SN2 SN1
R3C SN1
1 下列每一对化合物,哪一个更易进行SN1反应?
CH3 a. CH3CH2CH2CHCH3 Br (A) b. CH Br (A) CH3CH2CCH3 Br (B) CH2Br (B)
卤代烷: D 偶极矩μ( )
键 键能KJ/mol
CH3CH2-Cl 2.05
C—H 414
CH3CH2-Br 2.03
CH3CH2-I 1.91
C—I 218
CH3CH3 0
C—Cl 339
C—Br 285
二、化学性质 卤代烃的化学性质活泼,且主要发生在C—X 键上。因: 1) 分子中C—X 键为极性共价键 Cδ
T1 T2
决定速率步骤仅涉及一 E
R3C++Br+OHR3C-X
+
种分子(底物)。单分子
亲核取代(SN1) 。
R3C-OH
OH-
单分子亲核取代反应(SN1) 立体化学

《卤代烃》 讲义

《卤代烃》讲义一、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的化合物。

常见的卤素原子包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I)。

根据卤代烃分子中卤素原子的种类,可以分为氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃。

按照卤素原子连接的碳原子类型,卤代烃可分为伯卤代烃(卤素原子连接的碳原子是一级碳原子)、仲卤代烃(卤素原子连接的碳原子是二级碳原子)和叔卤代烃(卤素原子连接的碳原子是三级碳原子)。

另外,根据卤代烃分子中卤素原子的数目,还可以分为一卤代烃和多卤代烃。

二、卤代烃的物理性质1、状态常温常压下,一氯甲烷、氯乙烷和氯乙烯等是气体,其余的卤代烃多为液体或固体。

2、沸点卤代烃的沸点随碳原子数的增加而升高。

在同碳原子数的卤代烃中,沸点的高低顺序为:RI>RBr>RCl>RF。

这是因为相对分子质量越大,分子间的范德华力越大,沸点也就越高。

3、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。

4、密度多数卤代烃的密度大于同碳原子数的烃。

一氯代烃的密度通常小于水,而多氯代烃的密度则大于水。

三、卤代烃的化学性质1、取代反应卤代烃中的卤素原子可以被其他原子或原子团取代。

例如,氯乙烷在氢氧化钠水溶液中加热,可以发生水解反应,生成乙醇:CH₃CH₂Cl +NaOH → CH₃CH₂OH + NaCl2、消去反应在一定条件下,卤代烃分子中的卤素原子和相邻碳原子上的氢原子可以脱去,生成不饱和烃。

例如,溴乙烷在氢氧化钠的醇溶液中加热,可以发生消去反应,生成乙烯:CH₃CH₂Br +NaOH → CH₂=CH₂↑ + NaBr + H₂O3、与金属反应卤代烃能与某些金属发生反应,生成有机金属化合物。

例如,卤代烃与镁在无水乙醚中反应,可以生成格氏试剂:RX +Mg → RMgX四、卤代烃的制备1、烷烃的卤代在光照或高温条件下,烷烃可以与卤素单质发生取代反应,生成卤代烃。

但这种方法得到的产物往往是多种卤代烃的混合物,分离提纯比较困难。

《卤代烃》 讲义

《卤代烃》讲义一、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(氟、氯、溴、碘)取代后生成的化合物。

根据卤素原子的种类、数目以及烃基的结构不同,卤代烃可以分为多种类型。

1、按卤素原子种类分氟代烃:如氟甲烷(CH₃F)。

氯代烃:像氯甲烷(CH₃Cl),氯乙烯(CH₂=CHCl)等。

溴代烃:例如溴乙烷(C₂H₅Br)。

碘代烃:如碘甲烷(CH₃I)。

2、按烃基结构分饱和卤代烃:卤原子直接连接在饱和碳原子上,如氯丁烷(C₄H₉Cl)。

不饱和卤代烃:卤原子连接在不饱和碳原子上,像氯乙烯(CH₂=CHCl)。

3、按卤素原子数目分一卤代烃:分子中只含一个卤素原子,如氯乙烷(C₂H₅Cl)。

多卤代烃:含有两个或两个以上卤素原子,像二氯甲烷(CH₂Cl₂)。

二、卤代烃的物理性质卤代烃的物理性质通常受到烃基和卤素原子的影响。

1、状态在常温常压下,一氯甲烷、氯乙烷等低级卤代烃是气体;溴乙烷、氯苯等为液体;而大多数高级卤代烃是固体。

2、沸点卤代烃的沸点随着碳原子数的增加而升高。

相同碳原子数的卤代烃,沸点顺序为:RI>RBr>RCl>RF。

这是因为相对分子质量越大,分子间的范德华力越大,沸点就越高。

3、溶解性卤代烃不溶于水,但能溶于大多数有机溶剂,如乙醇、乙醚等。

这是因为卤代烃分子中的卤素原子是极性的,而烃基是非极性的,导致其在极性溶剂中的溶解度较小,在非极性溶剂中的溶解度较大。

4、密度除了一氟代烃和一氯代烃的密度小于水外,其余卤代烃的密度一般都比水大。

三、卤代烃的化学性质卤代烃的化学性质较为活泼,主要发生在卤素原子所连接的碳原子上。

1、取代反应卤代烃可以与多种亲核试剂发生取代反应,卤素原子被其他原子或基团取代。

与氢氧化钠水溶液共热,发生水解反应,生成醇。

例如,溴乙烷与氢氧化钠水溶液共热:C₂H₅Br +NaOH → C₂H₅OH + NaBr与醇钠反应,生成醚。

如氯乙烷与乙醇钠反应:C₂H₅Cl + C₂H₅ONa → C₂H₅OC₂H₅+ NaCl2、消去反应在强碱的醇溶液中加热,卤代烃脱去卤化氢,生成不饱和烃。

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CH3CCH2CH3 CH3
+
HOC2H5 CH3CCH2CH3 + HOC2H5 CH3

CH3CCH2CH3 + 烯烃 CH3 -H+ OC2H5 CH3CCH2CH3 CH3
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•SN1反应的立体化学:SN1历程反应前后分子构型的变化
R R Br R1 C+ R2 R Nu
R1 Nu C R2 R3
CH2 CH Br Cl
CH2 I
2-氯-1-溴-3-碘丙烷
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系统命名法
卤代烯烃与烯烃的命名方法类似,将卤素视为 取代基 CH2 CH CH2Cl
3-氯丙烯
H3 C
CH Br
CH
CH
CH3
4-溴-2-戊烯
CH2 CH3 CH2 CH CH2 CH2 Cl
2-乙基-4-氯-1-丁烯
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卤苯型卤代芳烃: 卤原子直接与苯环相连,如:
卤 代 芳 烃
Cl
(氯苯)
苄型卤代芳烃:
卤原子直接与苯环的α-碳原子相连,如:
CH2Br
(苄基溴)
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(二) 卤代烃的命名
•习惯命名法
CH3Cl CH2=CHCl (CH3)3CBr 氯甲烷(或甲基氯) 氯乙烯(或乙烯基氯) 叔丁基溴

氨解反应
R-X + NH3RNH2 + HX RN+H3 + X-
卤代烷用浓氨水处理,可以得到胺的混合物,称为氨 解反应。
当用碱处理时可释放出游离胺:
RN+H3 + OH- RNH2 + H2O
生成的胺也可以与卤代烷进一步反应:
R-X + RNH2 R2N+H2 + XR-X + R2NH R3N+H + X-
CH3 H3 C C CH3 OH
+ຫໍສະໝຸດ Br第二步CH3 H3C C+ CH3
+
OH

=k[(CH3)3C-Br ]
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•SN1反应的特征——有重排产物生成

在SN1反应中由于生成碳正离子中间体,反应 常会得到重排产物。
CH3 CH3CCH2— Br CH3
+
CH3

CH3C CH3
CH2
+
+

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(二) 双分子亲核取代反应(SN2)机理
反应机理 研究表明,溴甲烷的碱性水解反应速率与卤代 烷的浓度以及碱的浓度成正比。
CH3-Br + OH- CH3OH + Brv=k[CH3Br][OH- ] 亲核试剂从碳 -卤键的背后 进攻,所受的 空间位阻最小
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瓦尔登(Walden)转化
R-X + R3N R4N+X上页 下页 返回 退出

与硝酸银反应
卤代烷与硝酸银的醇溶液反应,生成硝酸酯和卤化 银沉淀。
R-X + AgONO2 R-ONO2 + AgX 这是鉴别卤代烷的简便方法。卤代烷与硝酸 银醇溶液反应的相对活性是:
3°>2°> 1°;
RI>RBr>RCl
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研究表明,叔丁基溴碱性水解速率与叔丁基 溴的浓度成正比,而与碱的浓度无关。
CH3 H3C C CH3 Br OH + H3C CH3 C CH3 OH + Br
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第一步:叔丁基溴在溶剂中首先离解成叔丁基正 碳离子和溴负离子,这是一步慢反应:
(CH3)3C-Br [(CH3)3C+ ··· Br-] (CH3)3C+ + Br (过渡态1)
外 消 旋 体
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瓦尔登(Walden)转化 如果取代反应发生在旋光性卤代烷的手性碳原 子上,则生成的醇构型与反应物卤代烷的构型正好相 反。如(S)-2-溴辛烷与氢氧化钠的乙醇水溶液反应 得到(R)-2-辛醇。
H13C 6 H C CH3 Br C 6H13
+ NaOH
HO
C
H CH3
饱和卤代烃(卤代烷) 按卤素所连接的烃基类型分为: CH3CH2Cl (氯乙烷)
CH2=CHCl(氯乙烯)
Cl
不饱和卤代烃
(氯苯)
芳香族卤代烃
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卤 代 烯 烃
乙烯型卤代烯烃: 卤原子直接与双键碳原子相连, 如:CH2=CHCl(氯乙烯) 烯丙型卤代烯烃: 卤原子直接与双键的α-碳原子相连, 如:CH2BrCH=CH2(烯丙基溴) 隔离型卤代烯烃: 卤原子与和双键相隔两个或两个以上的饱和碳 原子相连,如:CH2=CHCH2CH2CH2Cl (5-氯-2-戊烯)
+
NaBr
S
R
[α]=-34.6°
[α]=+9.9°
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瓦尔登(Walden)转化 反应前 反应后
C6H13
HO
6
13
S型
R型
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SN2反应的特点
①反应连续进行,无中间体生成; ②在决定反应速率的这一步骤中,发生共 价键变化的有两种分子; ③反应速率与卤代烷及亲核试剂的浓度成
CH3CHC 6H13 + I *- 丙酮 I CH3CHC 6H13 I*
+
I
-
H 3C I *-
+
H
C
I
CH 3 H I* C
+
I
-
C 6H 13
S
R
C 6H 13
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反应进行到一半时: 50%反应物
H3C H C I
50%产物
CH3 H I* C
C 6H13
S
R
C 6H13

氰解反应
用KCN的乙醇-水溶液处理卤代烷或以二 甲基亚砜(DMSO)为溶剂,卤原子被氰基取代 生成腈,称为氰解反应。
R-X + CN- R-CN + XCH3(CH2)2CH2Cl + NaCN CH3(CH2)2CH2CN + NaCl
反应产物较原料卤代烷增加一个碳原子,在有机合成中是 增长碳链形成碳碳键的一种方法。引入氰基后可转变为羧 基、氨基等。
CH3-Br + OH- CH3OH + Br-
=k[CH3Br][OH- ]
双分子历程(SN2)
CH3 H3C C CH3 Br CH3
+ OH
-
H3C
C CH3
OH
+ Br
-
=k[(CH3)3C-Br ]
单分子历程 (SN1)
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(一) 单分子亲核取代反应(SN1)机理 •反应机理
R1
3
1
* C
R3
50%
Br
平面型正 碳离子
2
50%
构 型 反 转
+
R2
C R3
Nu
构 型 保 持
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等量对映异构体
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SN1历程反应前后分子构型的变化
反应前
反应后
HO
S型
R型
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S型
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SN1历程反应前后分子构型的变化
例:
R

问题 试解释 (S)-3-甲基-3-溴己烷在水丙酮中反应, 结果旋光性消失的实验事实。
-
正碳离子 中间体
第二步:生成的叔丁基正碳离子立即与试剂OH作用生成叔丁醇,这是一步快反应:
(CH3)3C+ +OH - [(CH3)3C+ ··· OH -] (CH3)3C- OH (过渡态2)
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总反应速率由 慢反应决定 第一步
H3C CH3 C CH3 Br 慢 H3C CH3 C+ CH3
Cl
氯代环己烷(或环己基氯)
CH2Br
苄基溴(或溴化苄、苯溴甲烷)
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•系统命名法
卤代烷烃与烷烃的命名方法类似,将卤素视为 取代基
CH2 Br CH2 CH CH2 CH3 CH2 Cl
3-甲基-1-氯-5-溴戊烷
CH2 Br CH2 CH CH2 CH3 CH3
3-甲基-1-溴戊烷
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水解反应
卤代烷与氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液一起加 热,卤原子被羟基取代生成醇,称为水解反应。
R-X + OH- R-OH + X-
CH3I + OH- CH3OH + I -
C6H5-CH2Cl + OH- C6H5-CH2 OH + Cl-
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OH
CH3 H3 C C CH3 Br
H3C
C CH3
OH
速度很快
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H H C Br
H H C H OH
速度随碱 浓度的增 加而增加
H (R)
80%乙醇水溶液
CH3 H3 C C CH3 Br
增加程度减小
CH3
加 入 碱
H3C
C CH3
OH
速度基本 不受碱浓 度的影响
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(一) 亲核取代反应
亲核试剂
离去基团
R
δ+
X
δ-
+
Nu
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