第二章卤化反应.pptx

第二章第二章 卤化反应卤化反应1 1 概述概述n卤化反应的定义卤化反应的定义n卤化反应的目的卤化反应的目的n卤化试剂卤化试剂n卤化反应的分类卤化反应的分类1.1 1.1 卤化反应定义卤化反应定义在有机化合物分子中引入卤原子，形成碳在有机化合物分子中引入卤原子，形成碳卤键，卤键，得到含卤化合物的反应被称为卤化反应，也就是得到含卤化合物的反应被称为卤化反应，也就是在有机化合物分子中碳原子上在有机化合物分子中碳原子上引入卤原子引入卤原子的反应的反应叫做卤化反应。叫做卤化反应。向有机化合物分子中引入卤基，主要有两个目的：向有机化合物分子中引入卤基，主要有两个目的：一是赋予有机化合物以一些新的性能；另一目的一是赋予有机化合物以一些新的性能；另一目的是在制成卤素衍生物以后，通过卤基的进一步转是在制成卤素衍生物以后，通过卤基的进一步转化，制备一系列含有其他基团的中间体。化，制备一系列含有其他基团的中间体。1.2 2 卤化反应类型卤化反应类型根据卤化反应的机理可分为：根据卤化反应的机理可分为：（1 1）卤取代）卤取代 如如（2 2）卤加成）卤加成 如如（3 3）卤置换）卤置换 如如按卤原子的不同，可以分成按卤原子的不同，可以分成n氟化（氟化（fluoration）n氯化（氯化（chloration）n溴化（溴化（bromation,bromination）n碘化（碘化（iodation）卤化是精细化学品合成中重要反应之一。卤化是精细化学品合成中重要反应之一。1.31.3卤化反应目的卤化反应目的 （1）通过卤化反应制备的许多有机卤化物本身就通过卤化反应制备的许多有机卤化物本身就是重要的中间体，可以用来合成染料、农药、香是重要的中间体，可以用来合成染料、农药、香料、医药等精细化学品。如：农药料、医药等精细化学品。如：农药2 2，6-6-二氯苯二氯苯腈的合成。腈的合成。（2 2）通过卤化物的转化可制备含有其它取代基的衍生物，）通过卤化物的转化可制备含有其它取代基的衍生物，如：利用引入卤素置换成羟基、氨基、烷氧基等。如：利用引入卤素置换成羟基、氨基、烷氧基等。（3 3）向某些精细化学品中引入一个或多个卤原子，可）向某些精细化学品中引入一个或多个卤原子，可以改进其性能。如：向某些有机化合物分子中引入多个以改进其性能。如：向某些有机化合物分子中引入多个卤原子，可以增强有机物的阻燃性。卤原子，可以增强有机物的阻燃性。1.卤化反应目的n赋予最终产品某些性能赋予最终产品某些性能(1)(1)色光色光铜酞菁（酞菁蓝）铜酞菁（酞菁蓝）高氯代铜酞菁（酞菁绿）高氯代铜酞菁（酞菁绿）七氟菊酯七氟菊酯（2 2）杀虫、杀菌性）杀虫、杀菌性（3 3）阻燃性）阻燃性nX(Cl)NH2,OH,F,OR,OAr 亲核置换亲核置换+1.4 1.4 卤化试剂卤化试剂n卤素单质：卤素单质：ClCl2 2,Br,Br2 2,I,I2 2n卤化氢氧化剂：卤化氢氧化剂：HCl+NaClOHCl+NaClO3 3(NaClO)(NaClO)HBr+NaBrO HBr+NaBrO3 3(NaClO)(NaClO)n卤化氢或盐：卤化氢或盐：HF,NaF,SbFHF,NaF,SbF5 5,HCl,HBr,NaBr,HCl,HBr,NaBrn其它：其它：SOSO2 2ClCl2 2,COCl,COCl2 2,ICl,ICl常用的卤化剂常用的卤化剂 氯气来源丰富、成本低，适用于加成氯化、芳环的亲电氯氯气来源丰富、成本低，适用于加成氯化、芳环的亲电氯化和芳环侧链的自由基氯化。但氯化副产的氯化氢价值低，运化和芳环侧链的自由基氯化。但氯化副产的氯化氢价值低，运输不易，只能用于制盐酸或联产其它需消耗氯化氢的产品。输不易，只能用于制盐酸或联产其它需消耗氯化氢的产品。常用的卤化剂常用的卤化剂 常用的卤化剂常用的卤化剂常用的卤化剂宁连高速公路有毒化学品泄漏宁连高速公路有毒化学品泄漏 认识溴素认识溴素:1.5 1.5 卤化反应类型卤化反应类型置换卤化置换卤化：亲核反应置换氟化：亲核反应置换氟化21 卤加成反应卤加成反应n由烯烃、炔烃、芳环加成卤化生成卤代烷、由烯烃、炔烃、芳环加成卤化生成卤代烷、卤代烯烃、卤代环烷烃卤代烯烃、卤代环烷烃n卤化试剂：卤素、卤化氢、卤化物卤化试剂：卤素、卤化氢、卤化物n一、卤素与烯烃的加成一、卤素与烯烃的加成n1卤素与烯烃的离子型亲电加成卤素与烯烃的离子型亲电加成n(1)反应历程反应历程21 卤加成反应卤加成反应n烯烃的烯烃的键具有供电性，卤素分子受键具有供电性，卤素分子受键影响发生键影响发生极化其正电部分作为亲电试剂，对极化其正电部分作为亲电试剂，对烯烃的双键进烯烃的双键进行亲电进攻，生成三圆环卤翁离子。然后，卤负离行亲电进攻，生成三圆环卤翁离子。然后，卤负离子从环的背面向缺电子的碳正离子作亲核进攻，结子从环的背面向缺电子的碳正离子作亲核进攻，结果生成反式加成产物果生成反式加成产物。n究竟从三圆环背面进攻哪一个碳原于，这取决于形究竟从三圆环背面进攻哪一个碳原于，这取决于形成碳正离子的稳定性。烯键碳原于上连有烷基、烷成碳正离子的稳定性。烯键碳原于上连有烷基、烷氧基、苯基等具有分散碳正离子正电荷氧基、苯基等具有分散碳正离子正电荷作用的基团，作用的基团，则该碳原于形成的碳正离子更趋于稳定，此处正是则该碳原于形成的碳正离子更趋于稳定，此处正是x x优先进攻的位置。优先进攻的位置。21 卤加成反应卤加成反应(2)(2)影响反应的主要因素影响反应的主要因素烯键邻近基团。烯键邻近基团。烯键碳原子上接有推电子基团烯键碳原子上接有推电子基团(有利于烯烃卤加成反应的进行；反之，若烯键碳原子上接有拉电子基团有利于烯烃卤加成反应的进行；反之，若烯键碳原子上接有拉电子基团，则不利于该反应的进行。，则不利于该反应的进行。烯烃的反应活性顺序是烯烃的反应活性顺序是烯键碳原于上连接有叔烷基或三芳甲基，则卤加成反应中常会有重排、烯键碳原于上连接有叔烷基或三芳甲基，则卤加成反应中常会有重排、消除等别反应伴随发生。消除等别反应伴随发生。21 卤加成反应卤加成反应2.1 卤加成反应卤加成反应 卤素活泼性。卤素活泼性。由于由于ClCl+的亲电性比的亲电性比BrBr+强，所以氯与烯烃的加强，所以氯与烯烃的加成反应速度比溴快，但反应选择性比溴差。成反应速度比溴快，但反应选择性比溴差。溶剂。溶剂。卤卤加成反应常用的溶剂有四氯化碳、三氯甲烷加成反应常用的溶剂有四氯化碳、三氯甲烷(氯仿氯仿)、二氯甲烷、二硫化碳、二氯甲烷、二硫化碳、乙醚、乙酸乙酯乙醚、乙酸乙酯等情性溶剂。等情性溶剂。反应在亲核性溶剂反应在亲核性溶剂(如水、醇、羧如水、醇、羧酸酸)中进行，则溶剂分子的亲中进行，则溶剂分子的亲核基团也会参与反核基团也会参与反应。应。2.1 卤加成反应卤加成反应n温度。温度。n反应温度一般不宜太高，如烯烃与氯的加成，反应温度一般不宜太高，如烯烃与氯的加成，需控制在较低的反应温度下进行，以避免取代需控制在较低的反应温度下进行，以避免取代等副反应的发生。等副反应的发生。2.1 卤加成反应卤加成反应n2卤素与烯烃的自由基加成卤素与烯烃的自由基加成n 由于反应条件的不同，卤素与烯烃的加成可分为离由于反应条件的不同，卤素与烯烃的加成可分为离子型和自由基型两种，后者通常为光或自由基引发子型和自由基型两种，后者通常为光或自由基引发剂催化。例如剂催化。例如2.1 卤加成反应卤加成反应n烯烃与卤素的自由基加成反应历程为烯烃与卤素的自由基加成反应历程为2.1 卤加成反应卤加成反应n3卤素与丙二烯和共轭双烯的加成卤素与丙二烯和共轭双烯的加成n丙二烯和共扼双烯与溴或氯的反应，是通过对烯烃所描述丙二烯和共扼双烯与溴或氯的反应，是通过对烯烃所描述的类似过程进行反应的，的类似过程进行反应的，在这些反应中任何初始生成的烯在这些反应中任何初始生成的烯丙基卤化物都可能发生烯丙基重排反应丙基卤化物都可能发生烯丙基重排反应。例如。例如2.1 卤加成反应卤加成反应n二、卤素与炔烃的加成二、卤素与炔烃的加成n 卤素与炔烃的加成反应分两步进行，第一步主要卤素与炔烃的加成反应分两步进行，第一步主要生成二卤代烯烃第二步生成四卤代烷。反应的难生成二卤代烯烃第二步生成四卤代烷。反应的难易仍然取决于卤素、炔键邻近基团的性质、溶剂和易仍然取决于卤素、炔键邻近基团的性质、溶剂和反应温度等。反应温度等。n氯与炔烃的加成，多半为光催化的自由基反应。刚氯与炔烃的加成，多半为光催化的自由基反应。刚开始时反应缓慢，但经过一段时间后，反应变得十开始时反应缓慢，但经过一段时间后，反应变得十分剧烈。若加入三氯化铁或铁粉等，可使反应平稳分剧烈。若加入三氯化铁或铁粉等，可使反应平稳地进行。地进行。n溴与炔烃的加成一般属离子型亲电加成反应，该反溴与炔烃的加成一般属离子型亲电加成反应，该反应容易控制，产物主要为反式二溴代烯烃。应容易控制，产物主要为反式二溴代烯烃。2.1 卤加成反应卤加成反应n三、卤化氢与烯烃的加成三、卤化氢与烯烃的加成n氟化氢、氯化氢、碘化氢与烯烃的加成，以及在隔绝氟化氢、氯化氢、碘化氢与烯烃的加成，以及在隔绝氧气和避光的条件下，溴化氢与烯烃的加成，均属于氧气和避光的条件下，溴化氢与烯烃的加成，均属于离子型离子型亲电加成反应亲电加成反应。反应结果生成相应的卤代饱和。反应结果生成相应的卤代饱和烃，加成定位方向遵守马氏规则。卤化氢的反应活性烃，加成定位方向遵守马氏规则。卤化氢的反应活性顺序为顺序为HIHBrHClHFHIHBrHClHF。2.1 卤加成反应卤加成反应n在光照或过氧化物存在下在光照或过氧化物存在下，溴化氢与烯烃进行自，溴化氢与烯烃进行自由基加成反应，加成产物与马氏规则相反。由基加成反应，加成产物与马氏规则相反。1反应历程反应历程(1)(1)离子型亲电加成反应历程离子型亲电加成反应历程(2)(2)自由基加成反应历程自由基加成反应历程2.1 卤加成反应卤加成反应n2 2、影响反应定位方向的主要因素、影响反应定位方向的主要因素n(1)1)烯键上取代基的电子效应烯键上取代基的电子效应n当烯键碳原于接有推电子取代基时，加成方向符合马氏规则；接有拉当烯键碳原于接有推电子取代基时，加成方向符合马氏规则；接有拉电子取代基时、加成方向反马氏规则电子取代基时、加成方向反马氏规则。(2)(2)活性中间体碳正离子或碳自由基的稳定性活性中间体碳正离子或碳自由基的稳定性碳正离子或碳自由基的稳定性顺序为碳正离子或碳自由基的稳定性顺序为叔叔 仲仲 伯伯。活性中间体若与苯环、活性中间体若与苯环、烯键、烃基烯键、烃基等相接，由于共轭或超共轭效应的存在，而使其更加稳定。等相接，由于共轭或超共轭效应的存在，而使其更加稳定。n(3)(3)取代基的空间效应取代基的空间效应2.1 卤加成反应卤加成反应2.1 卤加成反应卤加成反应n四、次卤酸及其酯与烯烃的加成四、次卤酸及其酯与烯烃的加成次卤酸及其酯与烯烃的加成反应历程属离子型亲电加成。次卤酸分子次卤酸及其酯与烯烃的加成反应历程属离子型亲电加成。次卤酸分子的极化方向为的极化方向为 反应起始于反应起始于X X对烯键的亲电进攻，经对烯键的亲电进攻，经历三圆环卤翁离子过渡态，最终生成历三圆环卤翁离子过渡态，最终生成卤代醇。卤代醇。2.1 卤加成反应卤加成反应n五、五、N N卤代酰胺与烯烃的加成卤代酰胺与烯烃的加成在酸催化下，在酸催化下，N N卤代酰胺与烯烃加成，是制备卤代酰胺与烯烃加成，是制备卤代醇的又一重卤代醇的又一重要方法要方法 。特点：特点：高度的立体选择性，产率高。纯度好，且反应温和。操作方便。高度的立体选择性，产率高。纯度好，且反应温和。操作方便。反应历程：离子型亲电加成。卤正离子是由质子化的反应历程：离子型亲电加成。卤正离子是由质子化的N N卤代酰胺提卤代酰胺提供、一供、一OHOH等负离子来自反应溶剂。等负离子来自反应溶剂。2.2 卤取代反应卤取代反应n一、烷烃的卤取代反应一、烷烃的卤取代反应自由基取代历程自由基取代历程卤化试剂：卤化试剂：氯、溴、硫酰氯、磺酰氯、次卤酸叔丁酯、氯、溴、硫酰氯、磺酰氯、次卤酸叔丁酯、N N卤卤代仲胺、代仲胺、N N溴代丁二酰亚胺溴代丁二酰亚胺卤素的选择性卤素的选择性BrCl2.2 卤取代反应卤取代反应二、烯丙位或苄位氢的卤取代反应二、烯丙位或苄位氢的卤取代反应2.2 卤取代反应卤取代反应自由基取代历程自由基取代历程影响因素影响因素 1、取代基影响：苄位及其邻、对位，或烯丙位碳原子上若接有、取代基影响：苄位及其邻、对位，或烯丙位碳原子上若接有推电子基团，活性中间体碳自由基的稳定性则加强反应增快；推电子基团，活性中间体碳自由基的稳定性则加强反应增快；若接有拉电子基团，则反应受阻。若接有拉电子基团，则反应受阻。2.2 卤取代反应卤取代反应反应物分子中若存在多种烯丙基碳一氢键应活性顺序为：反应物分子中若存在多种烯丙基碳一氢键应活性顺序为：叔叔C-H仲仲C-H伯伯C-H.为了形成更稳定的碳自由基某些烯丙位卤代还伴有双键为了形成更稳定的碳自由基某些烯丙位卤代还伴有双键的重排反应，结果得到混合产物。的重排反应，结果得到混合产物。2.2 卤取代反应卤取代反应n2卤化试剂卤化试剂n卤素、硫酰氯、次氯酸叔丁酯、卤素、硫酰氯、次氯酸叔丁酯、N溴代丁二酰亚胺：溴代丁二酰亚胺：3 3温度温度烯丙位和苄位氢原于的卤代烯丙位和苄位氢原于的卤代一般在高温下进行，低温有一般在高温下进行，低温有利于烯键与卤素的加成。利于烯键与卤素的加成。4 4溶剂溶剂反应大多采用四氯化碳、苯、石油醚等无水非极性情性溶剂，反应大多采用四氯化碳、苯、石油醚等无水非极性情性溶剂，以避免终止自由基反应及其它副反应的发生。以避免终止自由基反应及其它副反应的发生。2.2 卤取代反应卤取代反应n三、羰基三、羰基H的卤取代反应的卤取代反应n羰基羰基H H比较活泼，在酸比较活泼，在酸(包括包括LewisLewis酸酸)或碱或碱(无机碱或有机碱无机碱或有机碱)催化下，可被卤原于取代，生催化下，可被卤原于取代，生成成H H卤代羰基化合物。卤代羰基化合物。n卤化试剂有卤素、硫酰氯、卤化试剂有卤素、硫酰氯、N N溴代丁二酰亚胺、溴代丁二酰亚胺、三卤苯乙酮、过溴化吡啶氢溴酸盐三卤苯乙酮、过溴化吡啶氢溴酸盐 (C(C5 5H H5 5NHNHBrBr3 3)、过溴化苯基三甲铵盐、过溴化苯基三甲铵盐(C(C6 6H H5 5N(cHN(cH3 3)3 3BrBr3 3)、四溴环己二烯酮及卤化铜等。、四溴环己二烯酮及卤化铜等。常用的溶剂是四氯化碳、氯仿、乙醚、醋酸常用的溶剂是四氯化碳、氯仿、乙醚、醋酸等。等。2.2 卤取代反应卤取代反应n1反应历程反应历程n羰基羰基H的卤取代反应历程与催化剂的性质有关的卤取代反应历程与催化剂的性质有关n(1)酸性化反应酸性化反应n 在酸催化下，不对称酮的在酸催化下，不对称酮的卤代主要发生在与推电子基团相连卤代主要发生在与推电子基团相连接的接的碳原子上因为推电子取代基有利于酸催化下烯醇的稳定碳原子上因为推电子取代基有利于酸催化下烯醇的稳定化。化。2.2 卤取代反应卤取代反应n(2)(2)碱催化反应碱催化反应对于碱催化反应，对于碱催化反应，卤代容易在与拉电子取代基相连接的卤代容易在与拉电子取代基相连接的碳原碳原子上进行，这是因为拉电子取代基有利于碱催化下子上进行，这是因为拉电子取代基有利于碱催化下碳负离子的碳负离子的形成。反应进行到形成。反应进行到位彻底卤代为止，这是甲基酮降解生成少一位彻底卤代为止，这是甲基酮降解生成少一个碳原子的羧酸的有效方法。个碳原子的羧酸的有效方法。2.2 卤取代反应卤取代反应n2醛的醛的H卤取代反应卤取代反应n 醛不可直接用卤素进行醛不可直接用卤素进行卤代反应，因为在酸或碱催化卤代反应，因为在酸或碱催化下，醛基碳原子上和下，醛基碳原子上和碳原子上的氢都可以被卤素取代，碳原子上的氢都可以被卤素取代，结果使醛氧化成羧酸，而且还可能有聚合等其他副反应发结果使醛氧化成羧酸，而且还可能有聚合等其他副反应发生。生。n解决这一问题的办法除了可先将醛转化成烯醇酯，然后进解决这一问题的办法除了可先将醛转化成烯醇酯，然后进行卤代和水解反应以外，还可在少量的行卤代和水解反应以外，还可在少量的1，4二氧六环存二氧六环存在下，于在下，于-125，使醛与溴和，使醛与溴和1，4二氧六环的络合物二氧六环的络合物反应生成反应生成溴代醛。或用卤代铜与醛反应，亦可得到溴代醛。或用卤代铜与醛反应，亦可得到产率良好的产率良好的卤代醛。卤代醛。2.2 卤取代反应卤取代反应n3羧酸的羧酸的H卤取代反应卤取代反应n由于羧酸的由于羧酸的H不够活泼，因此，一般是先将羧酸不够活泼，因此，一般是先将羧酸转化成转化成氢原于活性较大的酰氯或酸酐，然后再用卤氢原于活性较大的酰氯或酸酐，然后再用卤素或素或N溴代丁二酰亚胺等卤化试剂进行溴代丁二酰亚胺等卤化试剂进行卤代。常卤代。常用的方法是羧酸在催化量的三卤化磷或红磷的存在下用的方法是羧酸在催化量的三卤化磷或红磷的存在下与卤素反应。与卤素反应。2.2 卤取代反应卤取代反应n四、芳烃的卤取代反应四、芳烃的卤取代反应n芳烃直接卤代是合成卤代芳烃的重要方法。芳烃直接卤代是合成卤代芳烃的重要方法。2.2 卤取代反应卤取代反应n这类反应常用三氯化铝、三氯化铁、三溴化铁、四氯化锡、氯化这类反应常用三氯化铝、三氯化铁、三溴化铁、四氯化锡、氯化锌等锌等LewisLewis酸作为催化剂，其作用是促使卤素分子的极化离解。酸作为催化剂，其作用是促使卤素分子的极化离解。1 1反应历程反应历程离子型亲电取代反应离子型亲电取代反应由极化了的卤素分子或卤正离子向芳环作亲电进攻，形成由极化了的卤素分子或卤正离子向芳环作亲电进攻，形成络合物，然络合物，然后很快失去一个质子而得卤代芳烃。后很快失去一个质子而得卤代芳烃。2.2 卤取代反应卤取代反应n 2 2影响反应的主要因素影响反应的主要因素n(1)(1)芳烃取代基芳烃取代基芳环上连有推电子基卤代反应容易进行芳环上连有推电子基卤代反应容易进行.芳环上若存在拉电子芳环上若存在拉电子基团，反应则较困难，一般需用基团，反应则较困难，一般需用LewisLewis酸催化剂并在较高的温度酸催化剂并在较高的温度下进行卤代，或采用活性较大的卤化试剂，使反应得以顺利进行。下进行卤代，或采用活性较大的卤化试剂，使反应得以顺利进行。(2)(2)芳核芳核 由于多由于多芳杂环芳杂环(如吡咯、呋喃、噻吩如吡咯、呋喃、噻吩)分子中碳原于上的电子云分子中碳原于上的电子云密度比苯大，所以卤代反应比苯容易进行。反之缺密度比苯大，所以卤代反应比苯容易进行。反之缺芳杂环芳杂环(如如吡啶吡啶)的卤代反应比苯难。的卤代反应比苯难。2.2 卤取代反应卤取代反应n(3)(3)卤化试剂卤化试剂卤化试剂卤素、卤化试剂卤素、溴溴(氯氯)代丁二酰亚胺、次氯酸、三聚氯氰代丁二酰亚胺、次氯酸、三聚氯氰在芳烃的卤代反应中，必须注意选择合适的卤化试剂，因这住往在芳烃的卤代反应中，必须注意选择合适的卤化试剂，因这住往会影响反应的速度、卤原子取代的位置、数目及异构体的比例等。会影响反应的速度、卤原子取代的位置、数目及异构体的比例等。2.2 卤取代反应卤取代反应n(4)(4)介质介质对于卤代反应容易进行的芳烃，可用稀盐酸或稀硫酸对于卤代反应容易进行的芳烃，可用稀盐酸或稀硫酸作介质作介质卤代反应较难进行的芳烃，可用浓硫酸作介质，并加卤代反应较难进行的芳烃，可用浓硫酸作介质，并加入适当的催化剂入适当的催化剂采用极性溶剂的反应速度要比用非极性溶剂快。采用极性溶剂的反应速度要比用非极性溶剂快。(5)(5)反应温度反应温度温度高，容易发生多卤代及其他别反应温度高，容易发生多卤代及其他别反应2.3 卤置换反应卤置换反应n一、醇羟基的卤置换反应一、醇羟基的卤置换反应反应特征：可逆反应，采用去水剂（硫酸、磷酸、无反应特征：可逆反应，采用去水剂（硫酸、磷酸、无水氯化锌、氯化钙等或采用恒沸带水刑，如苯、环己烷、水氯化锌、氯化钙等或采用恒沸带水刑，如苯、环己烷、甲苯、氮仿等可使反应加速，产率提高。甲苯、氮仿等可使反应加速，产率提高。反应历程：亲核取代反应。反应历程：亲核取代反应。叔酵、苄醇一般按叔酵、苄醇一般按S SN N1 1历程，其他醇大多数按历程，其他醇大多数按S SN N2 2历程进行反应。历程进行反应。2.3 卤置换反应卤置换反应2.3 卤置换反应卤置换反应 醇的反应活性为苄醇、醇的反应活性为苄醇、烯丙醇烯丙醇 叔醇叔醇 仲醇仲醇 伯醇伯醇。氢卤酸的反应活性。氢卤酸的反应活性为为HIHBrHClHIHBrHCl2.3 卤置换反应卤置换反应n在高温下，醇与氢卤酸发生卤置换时，常有重排、消除等副反应在高温下，醇与氢卤酸发生卤置换时，常有重排、消除等副反应伴随发生。伴随发生。2.3 卤置换反应卤置换反应n醇与含磷卤化物的反应醇与含磷卤化物的反应上述反应大多数上述反应大多数S SN N2 2历程，分别表示为历程，分别表示为2.3 卤置换反应卤置换反应n这类卤化试剂的反应活性均比氢卤酸大，其顺序为这类卤化试剂的反应活性均比氢卤酸大，其顺序为PCl5PCl3POCl；它们与醇进行的卤置换产率均较高，尤其是在吡啶等有机碱的存在下它们与醇进行的卤置换产率均较高，尤其是在吡啶等有机碱的存在下反应效果更好，重排等副反应少。反应效果更好，重排等副反应少。n氯化氯亚甲基二甲铵氯化氯亚甲基二甲铵,在在1，4二氧六环或乙睛等溶剂中，可作为具有二氧六环或乙睛等溶剂中，可作为具有旋光活性的仲醇的氯化试剂，效果突出，反应结果生成构型反转的氯旋光活性的仲醇的氯化试剂，效果突出，反应结果生成构型反转的氯代烃。代烃。溴化三正丁基碘、二碘化三苯基磷、二溴化亚磷酸三苯酯、三苯基碘溴化三正丁基碘、二碘化三苯基磷、二溴化亚磷酸三苯酯、三苯基碘四氯化碳、三四氯化碳、三苯基苯基磷磷六氯代丙酮、三苯基磷六氯代丙酮、三苯基磷NBS(NCS)NBS(NCS)等是一类等是一类选择性好、重排等副反应少，且反应条件选择性好、重排等副反应少，且反应条件温和的新型复合卤化试剂。温和的新型复合卤化试剂。2.3 卤置换反应卤置换反应n 3 3醇与酰氯类化合物的反应醇与酰氯类化合物的反应反应历程：反应历程：反应首先形成氯化亚硫酸酯，然后反应首先形成氯化亚硫酸酯，然后c co o键键发生断裂，释放出二氧化硫，氯负离子作亲核进攻，发生断裂，释放出二氧化硫，氯负离子作亲核进攻，结果生成氯代烃。结果生成氯代烃。2.3 卤置换反应卤置换反应n 反应中若加入少量有机碱反应中若加入少量有机碱(如吡啶等如吡啶等)作催化剂，则可加快反应速率；作催化剂，则可加快反应速率；氯化亚砜若与二甲基甲酰胺氯化亚砜若与二甲基甲酰胺(DMF)(DMF)或六甲基磷酰胺或六甲基磷酰胺(HMRA)(HMRA)合用，反应合用，反应速度和选择性均大大提高。速度和选择性均大大提高。2.3 卤置换反应卤置换反应乙酰氯、甲基磺酰氯、三聚氯氰等也是很好的醇羟基卤置换试剂。乙酰氯、甲基磺酰氯、三聚氯氰等也是很好的醇羟基卤置换试剂。2.3 卤置换反应卤置换反应n二、酚羟基的卤置换反应二、酚羟基的卤置换反应酚羟基的活性较小由酚制备氯代芳烃，一般需用强卤化试剂，酚羟基的活性较小由酚制备氯代芳烃，一般需用强卤化试剂，如五氯化磷如五氯化磷(或其与三氯氧磷的混合物或其与三氯氧磷的混合物)，在较剧烈的条件下反应。，在较剧烈的条件下反应。酚还可用有机磷复合卤化试剂进行卤置换，如二卤代三苯基磷，酚还可用有机磷复合卤化试剂进行卤置换，如二卤代三苯基磷，其反应活性更大，反应条件一般比较温和。其反应活性更大，反应条件一般比较温和。2.3 卤置换反应卤置换反应n三、羧羟基的卤置换反应三、羧羟基的卤置换反应n常用三卤化磷、五氯化磷、三氯氧磷、氯化亚矾、三苯基磷卤化物等常用三卤化磷、五氯化磷、三氯氧磷、氯化亚矾、三苯基磷卤化物等作为卤化试剂，制备相应的酰卤。作为卤化试剂，制备相应的酰卤。n属于亲核取代反应。羧酸的反应活性顺序是：属于亲核取代反应。羧酸的反应活性顺序是：脂肪酸脂肪酸 带有推电子取代带有推电子取代基的芳香羧酸基的芳香羧酸 无取代基的芳香羧酸无取代基的芳香羧酸 带有拉电子取代基的芳香羧酸带有拉电子取代基的芳香羧酸2.3 卤置换反应卤置换反应n四、羧酸脱羧卤置换反应四、羧酸脱羧卤置换反应n羧酸银在无水条件下，以四氯化碳为溶剂，与溴或碘反应，脱去二氧化羧酸银在无水条件下，以四氯化碳为溶剂，与溴或碘反应，脱去二氧化碳，生成比羧酸少一个碳原子的卤代烃被称为碳，生成比羧酸少一个碳原子的卤代烃被称为HunsdieckerHunsdiecker（亨斯狄克亨斯狄克反应）反应）反应。反应。反应是按自由基历程进行的。反应是按自由基历程进行的。2.3 卤置换反应卤置换反应n用羧酸与碘及四乙酸铅在光引发下反应，生成碘代烃或将羧酸在用羧酸与碘及四乙酸铅在光引发下反应，生成碘代烃或将羧酸在金属卤化物金属卤化物(如氯化锂如氯化锂)存在下，与四乙酸铅进行脱羧反应，生成存在下，与四乙酸铅进行脱羧反应，生成氯化烃氯化烃产率均较高，且没有重排等副反应发生，尤其适用于仲或产率均较高，且没有重排等副反应发生，尤其适用于仲或叔氯化烃的制备叔氯化烃的制备。2.3 卤置换反应卤置换反应五、卤代烃的卤置换反应五、卤代烃的卤置换反应卤代烃分子中的氯或溴原子，与无机卤化物的氟原子进行交换这是卤代烃分子中的氯或溴原子，与无机卤化物的氟原子进行交换这是合成用一般方法难以得到的氟代烃的重要方法。合成用一般方法难以得到的氟代烃的重要方法。常用的氟化剂有氟化钾、三氟化锑、五氟化锑、氟化汞等，其中以氟常用的氟化剂有氟化钾、三氟化锑、五氟化锑、氟化汞等，其中以氟化汞的反应性最强，其次是五氟化锑。三氟化锑、五氟化锑均能选择化汞的反应性最强，其次是五氟化锑。三氟化锑、五氟化锑均能选择性地作用于同一碳原子上的多卤原子，而不与单卤原于发生交换。性地作用于同一碳原子上的多卤原子，而不与单卤原于发生交换。2.3卤置换反应卤置换反应n六、芳香重氮化合物的卤置换反应六、芳香重氮化合物的卤置换反应n 以芳胺为原料，经过重氮化，然后进行卤置以芳胺为原料，经过重氮化，然后进行卤置换反应，这是合成卤代芳烃的重要方法，特别换反应，这是合成卤代芳烃的重要方法，特别是在氟代芳烃、碘代芳烃的制备上应用更广。是在氟代芳烃、碘代芳烃的制备上应用更广。2.3卤置换反应卤置换反应nSandmeYerSandmeYer反应：反应：n氯化亚铜或溴化亚铜在相应的氢卤酸存在下。分解重氮盐，生成氯化亚铜或溴化亚铜在相应的氢卤酸存在下。分解重氮盐，生成氯代或溴代芳烃的反应称之。氯代或溴代芳烃的反应称之。n改用铜粉与氢卤酸，则为改用铜粉与氢卤酸，则为GattermannGattermann（加特曼）加特曼）反应。反应。n反应历程属自由基型。反应历程属自由基型。n制备碘代芳烃不需加铜盐，直接用重氮盐与碘化钾或碘加热反应制备碘代芳烃不需加铜盐，直接用重氮盐与碘化钾或碘加热反应即可即可2.3卤置换反应卤置换反应nSchiemann（希曼）反应（希曼）反应:n重氟盐与氟硼酸盐反应，生成不溶于水的重氮氟硼酸盐；重氟盐与氟硼酸盐反应，生成不溶于水的重氮氟硼酸盐；或芳胺在氟硼酸存在下重氮化，生成重氟氟硼酸盐。后者或芳胺在氟硼酸存在下重氮化，生成重氟氟硼酸盐。后者经加热分解，可制得产率较高的氟代芳烃，称之经加热分解，可制得产率较高的氟代芳烃，称之2.3卤置换反应卤置换反应 2.4 反应实例反应实例n1 1丙酰氯的制备丙酰氯的制备2 21 1，1010二碘代癸烷的制备二碘代癸烷的制备3 32 2，6 6二硝基二硝基4 4三氟甲基三氟甲基N N，N N二正丙基苯胺二正丙基苯胺(氟乐灵氟乐灵)的制备的制备2.4 反应实例反应实例n4 4氯化石蜡的制备氯化石蜡的制备5,15,1氯代二氢茚的制备氯代二氢茚的制备