第六章 卤代烃 02（课件）《有机化学》同步教学（化工版）

第六章 卤代烃 目录 6.1 卤代烷烃 6.2 卤代烷烃的物理性质 6.3　卤代烷烃的化学性质 6.4　亲核取代反应的机理 6.5 卤代烯烃和卤代芳烃 6.6 多卤代烃 6.4　亲核取代反应的机理 以溴丁烷与氢氧化钠水溶液的反应来解释亲核取代反应。 由于静电吸引作用，氢氧根带着一对电子进攻溴丁烷中带部分正电荷的碳，在静电斥力的作用下，迫使溴原子带着C:Br之间的共用电子对离去，生成:Br-，结果是OH取代了Br-生成了丁醇。这类取代反应叫做亲核取代反应。亲核取代通常用SN表示—S(Substitution)表示“取代”，N（Nucleophilic）表示“亲核的”。 6.4.1双分子亲核取代机理（SN2） 溴甲烷的碱性水解的反应速度不仅与卤烷的浓度成正比，而且也与碱的浓度成正比： 该反应的机理为： （1）氢氧化钠是强电解质，在80%乙醇—20%水（体积比）中完全电离。 （2）假设溴甲烷可以离解，则离解为了甲基碳正离子和溴负离子。 溴甲烷离解生成的甲基碳正离子性质极不稳定，会使体系的能量升高，也就是说，只有溴甲烷获得能量，才能发生电离。因此溴甲烷以分子的形式存在，等待:OH-的进攻，该反应是发生在溴甲烷和:OH-两个粒子之间的。这样的机理称为双分子机理——SN2(2表示双分子)。 SN2是一步反应，不存在卤代烷烃的离解，反应时旧键的断裂与新键的生成是同时发生的，而不是一先一后。其反应历程可表示为： 卤代烷烃离解后生成的碳正离子性质越卤代烃中卤原子的活性顺序是：不稳定或其离解速度越小，该卤代烷烃越不容易离解，越容易发生SN2反应。 烷基碳正离子稳定性顺序为： 叔烷基碳正离子> 仲烷基碳正离子> 伯烷基碳正离子> 甲基碳正离子 因此,卤代烷烃发生SN2反应的活性顺序为： 卤甲烷> 伯卤代烷烃> 仲卤代烷烃> 叔卤代烷烃 6.4.2单分子亲核取代机理（SN1） 叔丁基溴在乙醇—水溶液80%乙醇—20%水（体积比）中的水解速度，仅与卤烷的浓度成正比： 由于叔丁基溴在上述溶液中的水解速度仅与其浓度有关，因此反应可认为分两步进行： （1）水电离出氢氧根离子 （2）叔丁基溴缓慢离解生成叔丁基碳正离子和溴负离子 （慢） （3）叔丁基碳正离子与氢氧根静电结合生成叔丁醇 （快） 叔丁基溴与水的反应中，叔丁基溴的离解是最慢的，决定了整个反应的速度。而叔卤代烷烃的离解只有本身（一分子）的参与，所以叫做单分子机理——SN1(1表示单分子)。SN1是分步反应，旧键的断裂和新键的生成不是同时进行的。 卤代烷烃离解后生成的碳正离卤代烃中卤原子的活性顺序是：子性质越稳定或其离解速度越大，该卤代烷烃就越容易离解，越容易发生SN1反应。 因此，卤代烷烃发生SN1反应时的活性顺序为： 叔卤代烷烃> 仲卤代烷烃> 伯卤代烷烃> 卤甲烷 6.5 卤代烯烃和卤代芳烃 6.5.1卤代烯烃的分类和命名 根据不饱和双键和卤原子所处的相对位置不同，一元卤代烯烃可分为三类： （1）乙烯基型卤代烯烃 卤原子直接与双键碳相连的卤代烯烃 （2）烯丙基型卤代烯烃 卤原子与碳碳双键相隔一个饱和碳原子相连的卤代烯烃 （3）孤立型卤代烯烃 卤原子和双键相隔两个或两个以上饱和碳原子相连的卤代烯烃 不饱和双键和卤原子均为卤代烯烃的官能团。卤代烯烃的命名：选择含有不饱和双键和与卤原子相连的碳原子在内的最长碳链作为主链，从靠近不饱和双键较近的一端对主链进行编号，支链和卤原子作为取代基，烯烃作为母体来命名。 6.5.2卤代芳烃的分类和命名 （1）卤代芳烃可分为两类：一类是由卤原子直接取代芳环上的氢而生成的 ；另一类是由卤原子 取代芳环侧链上的氢而生成的。 卤原子与芳环侧链烃基相连时，以烃基为母体，卤原子和芳基作为取代基。例如： （2）卤代芳烃的命名 卤原子直接与芳环相连时，以芳烃为母体，卤原子作为取代基。例如： 6.5.3卤代烯烃和卤代芳烃的制备 一、烯烃α-氢原子的卤化 与氢原子相比较，C=C双键是一个吸电子基，会使αC-H共价键上的电子云向C=C双键一端流动，例如：，从而使得αC-H共价键上的电子云密度降低，键长增大，α-H的活性增大。因此含有α-H原子的烯烃或芳烃和氯在高温下作用，α氢原子被氯取代。 二、炔烃与卤素或卤化氢加成 三、乙烯的氧氯化法 四、芳烃的卤化 二、炔烃与卤素或卤化氢加成 三、乙烯的氧