07 第七章_卤代烃（课件）- 《有机化学》同步教学（高教版）

第七章 卤代烃 有机化学 Organic Chemistry 1 卤代烃 卤代烃的分类、命名、制法和物理性质 卤代烷的化学性质 亲核取代反应，消除反应，与金属的反应 亲核取代反应机理 消除反应机理 影响亲核取代和消除的因素 卤代烯烃和卤代芳烃的化学性质 氟代烃 卤代烃 —— 烃分子中的氢原子被卤原子取代后的化合物。 7.1 卤代烃的分类 根据烃基结构分: 饱和卤代烃 不饱和卤代烃 卤代芳烃 碘甲烷 溴代环戊烷 1,2–二溴乙烷 三氯甲烷 (氯仿) 氯乙烯 3–氯环己烯 4–溴丁–1–炔 氯苯 苄基溴 饱和卤代烃的分类 伯卤代烃(1°) (primary alkyl halides) 仲卤代烃(2°) (secondary alkyl halides) 叔卤代烃(3°) (tertiary alkyl halides) 卤代甲烷 CH3—X CH3—Br 卤代烯烃和卤代芳烃的分类 (1) 乙烯型和苯基型卤代烃 (2) 烯丙型和苄基型卤代烃 (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 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 卤原子直接与sp2杂化的碳原子相连 特点：C–X 不活泼 n ≥ 2 7.2 卤代烃的命名 普通命名法 简单卤代烃：烃基的名称加上卤原子的名称 异丙基溴 Isopropyl bromide 叔丁基氯 tert-Butyl chloride 环己基碘 Cyclohexyl iodide 烯丙基溴 Allyl bromide 7.2 卤代烃的命名 以相应烃为母体，卤原子为取代基。 2–氯–3–甲基丁烷 2-chloro-3-methylbutane 系统命名法 4–溴戊–2–烯 4-bromopent-2-ene 3–溴–4–氯己烷 3-bromo-4-chlorohexane 4–溴–2–氯–1–乙基苯 4-bromo-2-chloro-1-ethylbenzene 3–溴环己烯 3-bromocyclohexene (E)–(3–溴丙–1–烯–1–基)苯 (E)-(3-bromoprop-1-en-1-yl)benzene 更多实例： (R)–2–溴丁烷 (R)-2-bromobutane 1–溴–1–甲基环己烷 1-bromo-1-methyl cyclohexane (3–溴丙基)苯 (3-bromopropyl)benzene 7.3 卤代烃的制法 烃的卤化 由不饱和烃制备 由醇制备 卤原子交换 多卤代烃部分脱卤化氢 卤甲基化 由重氮盐制备 7.3.1 烃的卤代 烷烃的卤化，烯烃和芳烃的α–卤代，芳环上的亲电取代 7.3.2 由不饱和烃制备 不饱和烃与X2或HX的加成： 7.3.3 由醇制备 [见第九章] 常用的卤化试剂：HX, PX3, PX5, SOCl2 7.3.4 卤原子交换反应 在合适溶剂中，由氯(溴)代烃制备碘代烃 7.3.5 多卤代烃部分脱卤化氢 7.3.6 卤甲基化 7.3.7 由重氮盐制备[见第十五章] 7.4 卤代烃的物理性质 状态：下列几种为气体： 溶解性：不溶于水，溶于弱极性或非极性的有机溶剂中。例如：乙醚、苯和烃等。 可燃性： 随X原子数目增多，可燃性降低。例如：CH3Cl 可燃，CH2Cl2 不燃，CCl4 为灭火剂。 沸点：随碳数目增加而升高; 同分异构体支链越多，沸点越低； RI > RBr > RCl 。 相对密度： 随C原子数增加而下降。 卤代烃极性 （弱极性） μ/ 10-30 C·m μ/ 10-30 C·m 6.47 5.97 5.47 6.84 4.84 5.64 7.5 卤代烷的化学性质 7.5.1 亲核取代反应 (nucleophilic substitution reactions) 亲核试剂进攻中心碳原子，离去基团带着一对电子离去的反应——亲核取代反应。 离去基团 (leaving group) 亲核试剂 (nucleophile) Nu = RO–, –OH, –CN, ROH, H2O, NH3 (1) 水解反应 (hydrolysis) (2) 与醇钠作用 制备醚的常用方法——Williamson 合成法。 反应活性：RI > RBr > RCl > RF RX: 伯卤代烷 亲核取代反应 (I) (4) 与氨作用 (3) 与氰化钠(钾)作用 有机合成中增长碳链的方法之一 RX: 伯、仲卤代烷 RX: 伯卤代烷 亲核取代反应 (II) (5) 卤原子的交换反应 卤代烷反应活性： 1 > 2 > 3° SN2反应（双分子亲核取代反应） ↓ 亲核取代反应 (III) (6