《有机化学卤代烃》PPT课件

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1、第六章卤代烃（halohydrocarbon）天然存在的少，多人工合成。商品卤代烃超过15000种。用途：溶剂、有机化工原料、制冷剂、杀虫剂等。海洋生物（如海藻、海绵及软体动物）产生的某些卤化物，具有抗菌和抗肿瘤活性，或用作为自身防卫剂，也成为寻找研究新药的先导化合物。烃分子中氢原子被卤素取代生成的化合物。通式：R-X卤代烷多是毒性化合物，如氯仿、四氯化碳，虽为实验室溶剂，但已被环保组织列入致癌黑名单。用作医药的更少，下列两种，性质稳定，无毒副作用。第一节分类和命名第二节物理性质第三节化学性质一、卤代烃的亲核取代反应四、卤代烃与金属反应二、卤代烷的消除反应三、不饱和卤代烃的取代反

2、应本章主要内容：一、分类（一）按R种类分（二）按X数分第一节分类和命名（三）按X所连的碳原子分（一）简单卤代烃：烃名称前加卤素名。习惯俗名。（二）复杂卤代烃：系统命名法。选连卤原子的主链，卤原子作取代基，其它同烷烃或烯烃命名。按“次序规则”,小取代基在前。二、命名卤代烯烃命名时，以烯烃为母体，以双键位次最小编号。卤代芳烃命名时，以芳烃为母体。侧链卤代芳烃命名时，卤原子和芳环都作为取代基。5-甲基-4氯环己烯√第二节物理性质一、状态和气味：纯品无色，有强烈气味。一卤代烃多味液体，氟代正丙烷、氯乙烷、溴甲烷为液体，高级卤代烃为固体。二、溶解性和密度：卤代烃易溶于有机溶剂，难溶于水；常

3、用作溶剂。密度大于1g/cm3。三、焰色反应：在铜丝上灼烧呈绿色火焰。一.亲核取代反应(NucleophilicSubstitutionReaction）SN亲核试剂(Nu)：带负电荷的离子或带未共用电子对的中性分子。底物：反应中接受试剂进攻的物质。离去基团：带着一对电子离去的分子或负离子。亲核试剂的亲核能力由大到小：CN-＞I-＞NH2-＞RO-≈HO-＞Br-＞PhO-＞Cl-＞＞H2O＞F-第三节化学性质5.与AgNO3—醇溶液反应鉴别卤化物，因卤原子不同、或烃基不同的卤代烃，其亲核取代反应活性有差异。卤代烃的反应活性：碘代烃＞溴代烃＞氯代烃反应特点：卤代烃-碳有正电荷，

4、受负电荷的(如OH-)或含电子对的试剂(如NH3)进攻，试剂与-碳成共价键，卤素离去。亲核取代反应：试剂进攻底物带正电的碳而发生的取代反应，以SN表示。进攻试剂叫做亲核试剂。X-在反应中被取代，称为离去基团。卤代烃中X所连碳是反应中心，称为中心碳原子。（一）、亲核取代反应的机理研究得最多的是卤代烷的水解根据化学动力学的研究及许多实验表明，卤代烷的亲核取代反应是按两种历程进行的。双分子亲核取代反应（SN2反应）：决定反应速率的一步与卤代烃和碱的浓度都有关系；单分子亲核取代反应（SN1反应）：决定反应速率的一步仅与卤代烃的浓度有关1、SN1机制单分子亲核取代SN1机制的特点：(1)

5、单分子反应，反应速率仅与卤代烷的浓度有关。(2)反应分2步进行。(3)有活泼的中间体—正碳离子生成。ReactionProgressEnergyEa1(CH3)3CBr+OH-过渡态A(CH3)3C+过渡态BEa2进攻概率相等SN1反应的立体化学特征是外消旋化。50%50%外消旋产物2、SN2机制双分子亲核取代SN2机制的特点：(1)双分子反应，速率与卤代烷及亲核试剂的浓度有关。(2)反应一步完成，旧键断裂和新键的形成同时进行。(3)反应中，中心碳原子构型转化—瓦尔登转化。Walden(瓦尔登)转化。构型转化是SN2反应的立体化学特征。原因：基团的排斥；过渡态能量；亲核试剂与离去

6、基团的距离。ECH3Br+OH-CH3OH+Br-CBr-HOHHH-SN2反应过程能量变化曲线写出下列反应的产物结构（用构型式表示）（1）烷基结构SN1速率：叔卤代烷>仲卤代烷>伯卤代烷>卤代甲烷原因：第一步定速，正碳离子越稳定，越易生成，速率越大。(1)烃基越多越利于正电荷分散。(2)正碳离子平面结构利于减少烃基间拥挤斥力。3、影响亲核取代反应机制的因素SN1---RBr在HCOOH-H2O中水解反应相对速率在SN2反应中主要影响因素是位阻效应(stericeffect)或称空间效应。空阻越大，SN2反应速率越小。SN2速率：卤代甲烷>伯卤代烷>仲卤代烷>叔卤代烷原因：速率决

7、定于过渡态形成。试剂从中心碳另一侧进攻，烃基越多，越不利于试剂的进攻，反应速率越小。从烷基结构看亲核取代反应的活性：下列每一对化合物，哪一个更易进行SN1反应？(B)下列每一对化合物，哪一个更易进行SN2反应？(B)(B)讨论（2）亲核试剂1）对SN1影响不大。因亲核试剂不参与第一步反应。2）亲核试剂给电子能力强即亲核性强，则SN2速率就大；亲核试剂体积越大，背面进攻位阻大，SN2速率越小。碘甲烷SN2反应速率亲核试剂甲醇CH3O-NH3CN-相对速率12×1063×105