卤代烃（食品化学课件）

食品基础化学

认识卤代烃烃分子中一个或几个氢原子被卤素原子取代后的化合物，称为烃的卤素衍生物或卤代烃。一般用R—X表示。X表示卤素原子(F、C1、Br、I)，是其官能团。氟代烃的制备和化学性质特殊，而溴、碘价格较贵，在工业上最重要的、大规模生产的是氯代烃。但由于C—Br键的活性大于C—Cl键，为了使反应较易进行，在实验室搞研究时常用溴代烃来合成有机化合物。卤代烃的定义卤代烃的故事-哈伯与化学武器在化学发展史上，有一位化学家，虽早已长眠地下，却曾给世入留下过关于他的功过是非的激烈争论。他就是本世纪初世界闻名的德国物理化学家、合成氨的发明者弗里茨•哈伯（FritzHaber）。一次大战爆发后德皇为了征服欧洲，要哈伯全力为他研制最新式的化学武器，哈伯又兼任了化学兵工厂厂长，首先研制出军用毒气氯气罐。哈伯的化工厂里除了氯气之外，还生产了大量号称“毒气之王”的气体——芥子气。芥子气化学名称为二氯二乙硫醚，化学式S（CH2）4Cl2，常温下为无色或黄色的油状液体或固体，能挥发有大蒜，洋葱的气味。芥子气被人体吸收后能破坏人体DNA，RNA以及酶等蛋白质，使细胞分子结构被破坏，造成细胞死亡，同时破坏人体电解质平衡。芥子气毒性极强，0.2mg/L的浓度就会对人体造成伤害，因此在毒气弹中只需加入少许即可起杀伤作用。卤代烃的故事-哈伯与化学武器

卤代烃的分类和命名卤代烃的分类(ClassificationofHalohydrocarbon)R结构—饱和卤代烃、不饱和卤代烃（卤代烯烃、卤代炔烃、卤代芳烃）。饱和卤代烃根据卤素原子所连碳原子级数的不同分类：伯卤代烃，仲卤代烃，叔卤代烃一、卤代烃的分类不饱和卤代烃——卤代烯（炔）烃和卤代芳烃一、卤代烃的分类一、卤代烃的分类X种类——氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃CH2ClCHClCH2Cl

（1，2，3-三氯丙烷）CHCl3（氯仿）CCl4（四氯化碳）——氯代烃CHBr3（溴仿）——溴代烃CHI3（碘仿）——碘代烃一、卤代烃的分类多元卤代烃（多元甲基卤代物、全氟卤代烃等）

CH2ClCHClCH2Cl（1，2，3-三氯丙烷）CHCl3（氯仿）,CHBr3（溴仿）,CHI3（碘仿）,CCl4（四氯化碳）

一元卤代烃（伯、仲、叔卤代烃）

CH3CH2Cl(氯乙烷），CH3CHClCH3(2-氯丙烷），

(CH3)3CBr（叔丁基溴）

二元卤代烃

CH2ClCH2Cl（1,2-二氯乙烷),CH2I2（二碘甲烷）X数目——一卤、二卤、多卤代烃二、卤代烃的命名简单卤代烷烃命名—“某基”卤,“卤”某烷(普通命名法)

或俗名CH3Cl甲基氯（氯甲烷）C2H5Br乙基溴（溴乙烷）CH3CH2CH2CH2Br正丁基溴（溴代正丁烷，1-溴丁烷）异丁基氯（氯代异丁烷，2-甲基-1-氯丙烷）异丙基碘（碘代异丙烷，2-碘丙烷）CHCl3

氯仿（三氯甲烷）CHI3

碘仿（三碘甲烷）

叔丁基氯（氯代叔丁烷，2-甲基-2-氯丙烷）仲丁基溴（溴代仲丁烷，2-溴丁烷）二、卤代烃的命名复杂卤代烷烃的命名—系统命名法（与烷烃命名相仿）（1）选择主链——选最长连续碳链为主链，根据碳原子数命名为“某烷”；(注:不是含卤原子最长碳链)（2）碳原子编号——采用最低次序原则（即从最靠近取代基一端开始编号，依次标上1，2，3等数字），取代基写在“某烷”之前，并以半字线连接；

（3）命名——主链上的卤原子或取代基按次序规则顺序排序，并以较优基团列在后（一般卤素为较优基团，应写在后面）。卤素的次序是：氟、氯、溴、碘。二、卤代烃的命名二、卤代烃的命名3-甲基-4-氯甲基庚烷卤代烯(炔)烃命名时，以烯(炔)烃为母体，以双(叁)键位次最小进行编号，其余同烯炔命名3-甲基-4-氯-1-丁烯4-溴-2-戊炔2-乙基-4-氯-1-丁烯二、卤代烃的命名二、卤代烃的命名卤化苄或苄基卤（X=Cl,Br,I）卤代芳烃命名——见芳烃系统命名方法1-异丙基-3-氯-5-溴苯（3-氯-5-溴异丙苯）邻溴甲苯(或2-溴甲苯）（1-甲基-2-溴苯）二、卤代烃的命名2-甲基-4-氯-戊烷2-甲基-5-氯-2-溴已烷2-溴-1-已烯-4-炔(Z)-1-溴-1-丙烯顺-1-溴-1-丙烯随堂练习三、卤代烷烃的同分异构现象（一）饱和卤代烷的同分异构现象由于卤代烷的碳链和卤素原子的位置不同都能引起同分异构现象，故其异构体的数目比相应的烷烃要多。例如丁烷有正丁烷和异丁烷两种异构体，而一氯丁烷(C4H9Cl)有下列四种同分异构体：上述四种异构体是分别从正丁烷及异丁烷的碳骨架变换碳原子的位置衍生出来的三、卤代烷烃的同分异构现象（二）不饱和卤代烃的同分异构现象由于不饱和卤代烃的碳链不同、不饱和键位置不同和卤素原子的位置不同都能引起同分异构现象，故其异构现象更为复杂。例如一氯丁烯(C4H7Cl)有下列八种同分异构体：食品基础化学

卤代烃的性质一、卤代烃物理性质在室温下，只有少数低级卤代烃是气体，例如氯甲烷、溴甲烷、氯乙烷、氯乙烯等。其它常见的卤代烃大多是液体、无色。溴代烷和碘代烷对光较敏感，光照下能缓慢地分解出游离卤素而分别带棕黄色和紫色。卤代烃不溶于水。但是，它们彼此可以相互混溶，也能溶于醇、醚、烃类等有机溶剂中。有些卤代烃本身就是有机溶剂。多氯代烷和多氯代烯可用作干洗剂。卤代烃的沸点随相对分子质量的增加而升高。直链卤代烃的沸点高于含相同碳原子数的支链卤代烃。这与烷烃类似名称构造式熔点／℃沸点／℃相对密度(d204)氯甲烷CH3Cl－97－240.920溴甲烷CH3Br－9341.732碘甲烷CH3I－66422.279二氯甲烷CH2Cl2－96401.326三氯甲烷CHCl3－6462

1.489四氯化碳CCl4－23771.594氯乙烷C2H5Cl－139120.898溴乙烷C2H5Br－119381.461碘乙烷C2H5I－111721.9361-氯丙烷CH3CH2CH2Cl－123470.8902-氯丙烷CH3CHClCH3－117360.860氯乙烯CH2=CHCl－154－140.911氯苯－451321.107溴苯－311551.499碘苯－291891.824一、卤代烃物理性质二、卤代烃对人类生活的影响1、卤代烃的用途致冷剂溶剂灭火剂卤代烃医用农药麻醉剂二、卤代烃对人类生活的影响有机分子中一个或几个氢原子被卤素原子取代生成的有机化合物称为卤代烃。卤代烃在日常生活中随处可见。例如：干洗剂Cl2CHCHCl2

四氯乙烷制冷剂CHClF2二氟一氯甲烷（氟利昂）灭火剂CHF3

三氟甲烷，C3H7

七氟丙烷

麻醉剂CF3CHBrCl三氟一氯一溴乙烷二、卤代烃对人类生活的影响卤代烃的应用：哈龙灭火剂

哈龙灭火剂以其灭火快、毒性低以及不污染和损害受灾物品等优点，在世界各国消防部门得到广泛应用。但在环境破坏中也起着主要的作用，所以衍生出新型卤代烃灭火器，如HFC、PFC、HCFC、I-IBFC、FIC等，其中比较成熟的哈龙替代物主要为七氟丙烷(HF——227)灭火剂和三氟甲烷(HFC——23）二、卤代烃对人类生活的影响HFC——227灭火剂是由美国大湖公司开发的，特点是无色无味，在常温下以液相保存，不导电，毒性小，对臭氧层耗损值为零；属于清洁型灭火剂，灭火后在现场不会留下痕迹；具有电绝缘性，可以扑救电气火灾。缺点是HFC——227腐蚀性大，长期储存时会产生有毒气体，且价格较高。二、卤代烃对人类生活的影响三氟甲烷（HFC—23)是无色、几乎无味、不导电的气体，无二次污染，对臭氧层没有破坏作用，也是一种较理想的哈龙替代物。三氟甲烷作为灭火剂毒性很小，因此，可以说三氟甲烷作为灭火剂是安全的，作为固定灭火系统可用在有人工作的场所。但是，三氟甲烷在灭火过程的高温下其分解产物HF毒性较大。国外研究表明，缩短喷放时间和提高灭火设计浓度可抑制分解产物HF的生成量。三、卤代烃的化学性质1、取代反应1.水解伯卤代烷与水作用生成醇的反应俗称卤代烃的水解反应。卤代烷不溶或微溶于水，水解很慢，且是一个可逆反应。为了加速反应并使反应进行到底，通常加入稀的强碱水溶液与卤代烷共热，使反应中生成的氢卤酸被碱中和，卤原子被羟基取代而生成醇.例如：三、卤代烃的化学性质2、消除反应（去卤化氢反应）伯卤代烷与强碱的稀水溶液(常用氢氧化钠稀水溶液)共热时，主要发生取代反应生成醇。而与浓的强碱醇溶液(常用浓氢氧化钾的乙醇溶液，氢氧化钠在乙醇中的溶解度较小)共热时，则主要发生消除反应，消除一分子卤化氢生成烯烃。这种从有机物分子中相邻两个碳上脱去卤化氢或水等小分子，形成不饱和化合物的反