第六章 亲核取代反应 b-消除反应（课件）- 《有机化学》同步教学（复旦大学版）

第六章 亲核取代反应 b-消除反应 主要学习内容： 亲核取代反应Nucleophilic Substitution Reaction (SN)、消除反应Elimination Reaction (E)：以卤代烷为例 反应机理：SN1, SN2, E1, E2 影响反应过程的因素 §6.1 卤代烃的类型、分类 (P.283, 7.1) 按卤原子的种类 种类 化合物举例 用途 氟代物 (F) RF-, CF2Cl2（氟利昂） 性质特殊 氯代物 (Cl) CH2Cl2, CHCl3 （氯仿） 常用有机溶剂 溴代物 (Br) NBS 溴代试剂 碘代物 (I) 甲状腺激素 按卤原子的数目和取代位置 一卤代物、二卤代物、偕卤代物、邻卤代物、多卤代物 按烃基 饱和卤代物：卤代烷 (R－X)，CH2=CHCH2Cl (烯丙基氯) C6H5CH2Cl (苄基氯 or 氯苄) 不饱和卤代物：CH2=CHCl (氯乙烯 or 乙烯基氯） 芳香卤代物：C6H5Cl (氯苯) 请用卤原子取代上述分子中的氢，分别得到伯、仲、叔卤代烷。 按连接碳的种类 伯(一级)卤代物 仲(二级)卤代物 叔(三级)卤代物 普通命名法和俗名 (P.67, 2.8.1) 烷基卤代物 Alkyl Halides IUPAC命名法 (P.59, 2.7.2; P.42, 2.4.2) 烷烃的衍生物，卤素作为取代基(卤代烷 Haloalkanes)。 §6.2 卤代烷的性质分析 (P.284, 7.2) 一、结构分析 卤原子 电负性* C-X 键长(Å) 键能(kJ/mol) F 4.0 1.39 472 Cl 3.2 1.78 350 Br 3.0 1.93 293 I 2.7 2.14 239 * Selected Values from the Pauling Electronagativity Scale 受亲核试剂进攻，易发生取代反应：亲核取代 Nucleophilic Substitution Reaction (SN) 易发生键的断裂 (异裂)，生成碳正离子 carbocation d - d + 碳正离子：一类碳上只带有六个电子的活泼中间体 (P.247, 6.2) 碳的杂化形式为sp2，呈平面形结构 可看作Lewis酸 The Nobel Prize in Chemistry 1994 “for his contribution to carbocation chemistry” George A. Olah (1927 ~ ) 稳定性顺序：从气相能量比较 对碳正离子稳定性的解释： 键离解能 超共轭效应 (P.245, 6.1.3) 电子转移，使电荷更分散，有利于体系的稳定 3º 2º 1º  CH3 -p 超共轭数目 9 6 3 0 CH2=CHCH2 PhCH2 p-p 共轭 存在 p-p 共轭，电荷分散而使体系稳定。 诱导效应 Inductive effect (P.243, 6.1.1) 一种电子效应，电负性较大原子对化学键的影响，通过单键传递。 Electron-withdrawing inductive effect (-I) Electron-donating inductive effect (+I) 原子或基团吸引电子的能力越强，吸电子诱导能力越强。 a 位存在吸电子基 electron-withdrawing groups，不利于碳正离子体系的稳定 共轭效应 Conjugated effect (P.244, 6.1.2) 很不稳定 a 位存在推电子基 electron-donating groups，有利于碳正离子体系的稳定 较稳定 碳正离子的重排 (P.256) 碳正离子有通过重排(邻位迁移)达到更稳定状态的倾向 碳正离子重排实例 扩环，解除小环张力 二、性质分析：诱导效应Inductive effect的影响 a-H 和 b-H 有酸性，易被碱夺取 有碱存在时，易发生消除反应 Elimination Reaction 三、分析结果 SN E 四、亲核试剂和碱 亲核试剂 Nucleophiles 碱 Base 性质 易与缺电子中心反应的试剂；有孤对电子