2.1.2烷烃的卤代反应（课件）-《有机化学》同步教学（化学工业出版社）

烷烃的卤代反应 有机化学 1 导 入 2 01 02 CONTENT 目录 卤代反应 卤代反应的取向 03 卤代反应的机理 3 01 卤代反应 4 卤代反应 氟 代 卤代反应 烷烃分子中的氢原子被卤素所取代的反应。 氯 代 溴 代 碘 代 5 卤代反应 动画 一氯甲烷 CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl hν 或250℃ 二氯甲烷 CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl hν 或250℃ 三氯甲烷 CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl hν 或250℃ 四氯化碳 CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl hν 或250℃ 6 02 卤代反应的取向 7 卤代反应的取向 甲烷热氯法原理 一氯甲烷 二氯甲烷 三氯甲烷 四氯化碳 8 卤代反应的取向 卤代反应的取向：三个碳原子以上的烷烃发生一元卤代时，生成的卤代烃一般是两种或两种以上的构造异构体。 9 卤代反应的取向 1.氯代反应 当碳链较长的烷烃进行氯化时，可以取代不同的氢原子得到不同的氯化烃。 如 丙 烷 1-氯丙烷 2-氯丙烷 CH3-CH2-CH3 + Cl2 CH3CH2CH2Cl + CH3-CH-CH3 Cl hν 25℃ 43 % 57 % 氯代叔丁烷 氯代异丁烷 CH3-C-H + Cl2 CH3-C-Cl + CH3-C-H CH3 CH3 hν 25℃ CH3 CH3 CH3 异丁烷 36 % 64 % CH2Cl 反应活性： 3° : 2° : 1° = 5 : 4 : 1 H H H 10 卤代反应的取向 2. 溴代反应 当碳链较长的烷烃进行溴化时，可以取代不同的氢原子得到不同的溴化烃。 如 丙 烷 CH3-CH2-CH3 + Br2 CH3CH2CH2Br + CH3-CH-CH3 Br hν 127℃ 3 % 97 % CH3-C-H + Br2 CH3-C-Br + CH3-C-H CH3 CH3 hν 127℃ CH3 CH3 CH3 CH2Br 异丁烷 99 % 微 量 反应活性： 3° : 2° : 1° = 1600 : 82 : 1 H H H 11 卤代反应的取向 2. 溴代反应 当碳链较长的烷烃进行溴化时，可以取代不同的氢原子得到不同的溴化烃。 如 丙 烷 CH3-CH2-CH3 + Br2 CH3CH2CH2Br + CH3-CH-CH3 Br hν 127℃ 3 % 97 % 烷烃取代反应的选择性：Br2＞Cl2 卤素对烷烃进行卤代的相对活性：F2 （剧烈）＞ Cl2 ＞ Br2 ＞ I2（极慢） CH3-C-H + Br2 CH3-C-Br + CH3-C-H CH3 CH3 hν 127℃ CH3 CH3 CH3 CH2Br 异丁烷 99 % 微 量 12 卤代反应的取向 与C﹣H的离解能有关 伯氢 ＞ 仲氢 ＞ 叔氢　 410kJ·mol-1 395kJ·mol-1 380kJ·mol-1 与自由基的稳定性有关 烷基自由基的稳定性次序： R3C· > R2CH· > RCH2· > CH3· 为什么反应活性会有所不同？ ？ 13 03 卤代反应的机理 14 卤代反应的机理 反应方程式：表示反应物与产物间的数量关系 反应机理：反应物到产物所经历的过程或途径 （键的变形、电子云分布情况、 键的断裂与形成等） 反应的中心在哪里 反应分几步进行 通过反应机理可以告诉我们： 分子内部如何调整 15 卤代反应的机理 甲烷的氯代反应历程-自由基链反应机理 动画 链引发 链传递 链终止 16 卤代反应的机理 自由基 中间体 甲烷氯化的产物经常是氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物 17 卤代反应 20% 40% 60% 80% 100% 小 结 卤