有机化学课件第五章 卤代烃 2

有机化学课件第五章卤代烃2?有机化学?第五章卤代烃3、了解亲核取代反响历程、消除反响历程。亲核取代反响和消除反响的竞争。．本章学习要求1、熟练掌握卤代烃的分类和命名；2、根据卤代烃的结构特点，掌握卤代烃的化学性质，反响的化学活性的差异。重点掌握卤代烷的亲核取代反响、消除反响、生成格氏试剂的反响；引言◎卤代烃--烃分子中的氢原子被卤素取代后所生成的化合物。卤代烃是烃的衍生物。◎卤代烃通式：◎卤原子X为卤代烃的官能团。R-XAr-X由◎由于极性C-X键的存在，性质比较活泼，能发生多种反响，在有机合成中起到桥梁作用。◎卤代烃还多用作溶剂、冷冻剂、灭火剂、杀虫剂、杀菌剂等。◎卤代烃在自然界存在很少。第一节卤代烃的分类和命名一、卤代烃的分类卤代烃

按烃基的结构

按连接碳原子的不同饱和卤代烃卤代芳烃一卤代烃二卤代烃一级卤代烃二级卤代烃多卤代烃不饱和卤代烃

按卤原子的数目

三级卤代烃

二、卤代烃的命名

与烷烃根本相同，注意选择含有卤原子相连的最长碳链为主链，卤原子和烷基支链都看作取代基。链中编位遵循最低系列原那么。

注意：卤原子和烷基处于相同位置，应给烷基以较小的编位。

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2，4-二甲基-6-溴庚烷一、物理性质◎了解卤代烷分子中由于存在C-X极性键使其沸点、相对密度比相应的烷烃高。

◎卤代烷极化度：R-I>R-Br>R-Cl

◎了解含不同卤原子的卤代烷其沸点、密度及颜色上存在的差异〔碘代烷易分解〕。第二节卤代烷

1、物理状态◎一般卤代烷大多为液体〔少数如溴甲烷、氟甲烷、氟乙烷等为气体〕。◎15个碳原子以上的是固体。◎纯洁的卤代烷多为无色，一级卤代烷具不愉快气味，其蒸汽有毒。3、溶解度2、沸点

◎卤代烷的沸点随相对分子质量的递增而增大；支链愈多沸点愈低。

◎分子中由于存在C-X极性键使其沸点、相对密度比相应的烷烃高。

◎相同烷基的卤代烷，其沸点次序为

R-I>R-Br>R-Cl>R-F

◎不溶于水，易溶于有机溶剂。它本身就是很好的有机溶剂〔如CHCl3可溶解有机玻璃〕。二、化学性质——结构与性质的相关分析R-CH-CH2HX消除反响〔生成HX〕取代反响〔亲核取代〕β-H〈一〉、亲核取代反响-SN反响(Substitutionnucleophuilic〕R—X+NaOHH2OR-OH+NaXNaORR-O-R+NaXNaCN醇R-CN+NaX腈H2OH+R-COOH：NH3R-NH2+HXAgNO3R-ONO2+AgX↓醇醇类醚胺硝酸脂亲核取代〔SN〕反响由一些进攻试剂〔亲核试剂〕——-负离子或具未共用电子对的分子，进攻卤代烷分子中带局部正电的C而使X被取代的反响，称为亲核取代反响。Y+R-CH2-X-R-CH2-Y+X1、单分子亲核取代反响-SN1亲核取代反响历程A、B、单分子亲核取代反响历程-SN1特点：◎分步进行；决定反响速度的一步仅与卤代烷分子的浓度有关，即v=k[RX]◎碳上烷基愈多，那么愈有利于卤代烷分子按SN1的反响进行；如叔卤代烷。◎反响活性***：烯丙基型

苄基型﹥R3C－X﹥R2HC－X﹥RH2C－X﹥H3C－X﹥乙烯基型〔-CH=CCl-〕卤苯型2、双分子亲核取代反响历程-SN2

特点：连续进行的一步反响；决定反响速度的不仅与卤代烷分子的浓度有关，而且还与亲核试剂的浓度有关，即v=k[RX][Z]；构型完全翻转〔瓦尔登转化〕是SN2反响的一个重要标志***。SP3SP2SP3〔过渡态。反面进攻，协同进行。〕-◎SN2反响活性：

H3C－X﹥RH2C－X﹥R2HC－X﹥R3C－X◎碳上烷基愈少，那么愈有利于卤代烷分子按SN2的反响进行；如伯卤代烷〔空间位阻小，有利于从背后进攻〕。仲卤代烷可按两种历程同时进行。此外，亲核试剂的性质、卤原子、溶剂等也会影响。例如：〈二〉、消除反响-E(Elimination〕RCH-CH2+NaOHR-CH=CH2+HXC2H5OH

H

XR-CH-CH-CH2H

X

HC2H5OHR-CH=CH-CH3R-CH2-CH=CH2◎查依采夫规那么***〔主要产物〕卤代烷发生消除反响时，X主要和相邻的含氢较少的碳原子上的H结合脱去卤化氢。◎只有卤代烷中含有β-H时，才有可能进行消除反响，故称为β-消除反响。查依采夫规那么△△消除反响历程1、单分子消除反响-E1AB◎叔卤代烷、仲卤代烷脱去卤化氢时，主要按

E1进行2、双分子消除反响历程-E2R-CH-CH2-XH{R-CHCH2X}HOHOHR-CH=CH2

+x

+H2O--？SN2◎伯卤代烷脱去卤化氢时，主要按E2进行。

◎消除反响反响活性***：R3C－X﹥R2HC－X﹥RH2C－X〔过渡态〕亲核取代反响和消除反响的竞争1、卤代烃的结构

CH3

X，

RH2CX，R2HCXR3CX有利消除反响有利亲核取代反响2、试剂的碱性

试剂的碱性越强，浓度越大，越有利于消除反响。3、溶剂的极性

溶剂的极性小，有利于消除反响；溶剂的极性大，有利于取代反响。4、温度的影响

升高温度，有利于消除反响；

问题1.在仲卤代烃中参加：NaOH+CH3CH2OH的溶液有利取代反响还是消除反响？加NaOH/H2O？？为什么？〈三〉、与金属的反响1、格氏试剂的生成***RX＋MgRMgXRMgX

+H–XH–OHH–ORH–NH2H–CCRRH

+MgYXRMgX+CO2RCOOMgXRCOOH无水乙醚水可以增长碳链！三、烷烃的构象构象---由于原子或原子团围绕,键轴旋转而形成不同的空间排布形象，称为构象。双键？不同构象称为构象异构体或旋转异构体。碳碳单键旋转，两个甲基上的氢原子的相对位置不断发生变化，可得到一系列的构象。乙烷的构象两种典型的构象：交叉式构象〔又称反叠式构象〕重叠式构象〔又称顺叠式构象〕2、与金属Na的反响RX＋2NaRNa+NaXRNa+RXR-R+NaX2CH3CH2CH2Br+Na

CH3CH2CH2-CH2CH2CH3+NaBr◎借此反响可用伯卤代烷制备含偶数碳原子且结构对称的烷烃***。〔武兹反响〕1、烯丙型卤代烃***

第三节不同类型卤代烃的化学活性RCH=CH-CH2-X

,CH2-XCH2=CH-CH2

X◎此类型的卤原子最活泼，最易被取代。与AgNO3的醇溶液在室温下就能立即反响，产生AgX沉淀。[CH2=CH-CH2]

+CH2—CH—CH2

+稳定缺电子的P-∏共轭2、卤烷型卤代烃

RCH=CH-〔CH2-〕n-X,n﹥2R–X◎此类型的卤原子反响活性与卤代烷相似。与AgNO3的醇溶液在加热下就能反响，产生AgX沉淀。3、乙烯型卤代烃

RCH=CH-X

,X◎此类型的卤原子最不活泼，不易被取代，与AgNO3的醇溶液即使加热也不能发生反响。RCH=CH-X

,XX

◎P-∏共轭，电子云分布趋于平均化，使C-X键长缩短，不易发生异裂。卤代烃的反响活性***苄卤代烃，烯丙型卤代烃﹥卤烷型卤代〔30RX﹥20RX﹥10RX〕﹥乙烯型卤代烃问题2请用化学方法〔如加AgNO3/乙醇溶液等〕区别以下化合物：XCH2-XRCH=CH-〔CH2-〕n-XCH3

X

RH2CX

R2HCX

R3CXRCH=CH-CH2-XRCH=CH-X第四节个别化合物俗称氯仿,常用的有机溶剂。因在光和空气中易被氧化生成剧毒的光气，故要保存在棕色瓶中。可在氯仿中加少量乙醇，以除去可能产生的光气。

三氯甲烷CHCl3四氯化碳CCl

4常用的有机溶剂和灭火剂。

二氟二氯甲烷CF2Cl2无色、无臭的气体，沸点-28℃。是常用的良好的制冷剂。商品名为氟里昂〔Freon)，主要成分除CF2Cl2外，还有CFCl3，ClF2C-CF2Cl，Cl2FC-CF2Cl。由于大量使用对空气臭氧层有较大的破坏作用，一些无氟制冷剂相继问世。聚四氟乙烯分子量可高达200万，可在-269~250℃范围内使用，400℃以下不分解。耐热、耐寒，化学性质