第5章-卤代烃幻灯片课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第5章-卤代烃,第五章 卤代烃,第一节 卤代烃的分类和命名,一、分类,二、命名,第二节 卤代烃的性质,一、物理性质,二、化学性质,（一）亲核取代反应,（二）消除反应,（三）格氏试剂的生成,三、不同类型卤代烃的鉴别,第三 节重要的卤代烃,第五章 卤代烃,学习目标,1,掌握卤代烃的结构特点和命名方法。,2,掌握卤代烃的化学性质，了解其物理性质。,3,熟悉卤代烃的分类。,4,熟悉不饱和卤代烃的取代反应活性。,5,了解卤代烃的亲核取代反应机理和消除反应机理。,第一节 卤代烃的分类和命名,一、分类,（一）一卤代烃、二卤代烃和多卤代烃,（二）脂肪卤代烃和芳香卤代烃,（三）伯卤代烃、仲卤代烃和叔卤代烃,二、命名,（一）普通命名,（二）系统命名,一、分类,1,按烃基种类分,脂肪卤烃,饱和卤烃,不饱和卤烃,芳香卤烃,2,按卤素数目分,一卤代烃,多卤代烃,3,按卤素所连的碳分,伯卤代烃,仲卤代烃,叔卤代烃,二、命名,（一）普通命名法,用于结构简单的命名，根据烃基，称为“某基卤”,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,Cl,正丁基氯,(CH,3,),2,CHCH,2,Cl,异丁基氯,苄氯,CH,2,Cl,叔丁基氯,C,CH,3,H,3,C,CH,3,Cl,二、命名,（二）系统命名法,1,饱和卤代烃,(1),卤素视为取代基，包含卤原子的最长碳链为主链。,(2),编号：谁近谁优先，相同烃优先，卤素小优先。,2-,甲基,-3-,氯丁烷,CH,3,-CH-CH-CH,3,Br,Cl,2-,氯,-3-,溴丁烷,CH,3,-CH-CH,2,-CH,2,CH,3,Cl,3-,甲基,-1-,氯丁烷,CH,3,-CH-CH-CH,3,CH,3,Cl,二、命名,（二）系统命名法,2,不饱和卤烃,（,1,）包含不饱和键和卤原子在内的最长碳链为主链。,（,2,）编号：使不饱和键的位号最小。,4-,溴,-1-,丁烯,CH,2,=CH-CH,2,-CH,2,Br,3-,氯,-1-,丙烯,CH,2,=CH-CH,2,-Cl,二、命名,（二）系统命名法,3,芳香卤烃,芳烃为母体，卤素为取代基，按芳烃的命名原则命名,Br,CH,3,2-,溴甲苯,Br,溴苯,第二节 卤代烃的性质,一、物理性质,二、化学性质,（一）亲核取代反应,（二）消除反应,（三）格氏试剂的生成,三、不同类型卤代烃的鉴别,第二节 卤代烃的性质,一、物理性质,物态：,氯甲烷、氯乙烷为气体，高级为固体，其余为液体。,密度：,烃基相同卤素不同时，密度最小的是氯代烃，最大的是碘代烃；烃基不同卤素相同，密度随分子量的增大而减小。,溶解性：,不溶于水，溶于醇、醚等有机溶剂。,第二节 卤代烃的性质,卤代烷烃的结构特点,卤素原子电负性较大，吸电子作用使卤素原子带有部份负电荷,与卤素原子相连的碳原子带有部份正电荷,碳卤键具有较大极性,卤代烷分子由于官能团卤素的存在而具有较活泼的化学性质，反应大多发生在碳卤键上。,二、化学性质,卤代烃的化学性质主要是由官能团卤原子决定的，由于卤原子的电负性比碳原子强，,C-X,键为极性共价键，容易断裂，所以卤代烃的化学性质比较活泼。,在外电场的影响下，,C-X,键可以被极化,极化性强弱顺序为：,C-IC-BrC-Cl,；,极化性强的分子在外界条件影响下，更容易发生化学反应,卤代烃发生化学反应的活泼性顺序为：,R-IR-BrR-Cl,二、化学性质,（一）亲核取代反应,R-X,NaOR,NaOH/H,2,O,NaCN/,醇,NH,3,/,乙醇,AgNO,3,/,醇,R-OH,R-OR,+NaX,+NaX,R-CN,R-NH,2,R-ONO,2,+NaX,+HX,+AgX,加热,加压,二、化学性质,单分子亲核取代反应历程（,S,N,1,）,（叔丁基溴的碱性水解）,第一步：,叔丁基溴在溶剂中首先离解成叔丁基,正碳离子,和溴负离子，这是一步,慢,反应：,(CH,3,),3,C-Br,(CH,3,),3,C,+,Br,-,(CH,3,),3,C,+,+Br,-,（过渡态,1,）,第二步：,生成的叔丁基正碳离子立即与试剂,OH,-,作用生成叔丁醇，这是一步,快,反应：,(CH,3,),3,C,+,+OH,-,(CH,3,),3,C,+,OH,-,(CH,3,),3,C-OH,（过渡态,2,）,慢,快,二、化学性质,单分子亲核取代反应特点：,（,1,）反应速率只与卤代烷的浓度有关；,（,2,）反应分步进行；,（,3,）决定反应速率的一步有活性中间体碳正离子。,二、化学性质,双分子亲核取代反应历程（,S,N,2,）,（溴甲烷的碱性水解）,亲核试剂在离去基和碳原子间价健的背面进攻,过渡态,离去基团,Sp,3,杂化,Sp,2,杂化,Sp,3,杂化,二、化学性质,双分子亲核取代反应特点：,（,1,）反应速率与卤代烷及亲核试剂的浓度有关；,（,2,）原共价键的断裂与新共价键的形成同时进行，反应一步完成。,（,3,）决定反应速率的一步没有活性中间体碳正离子。,二、化学性质,亲核试剂,具有较大的电子云密度，进攻带部分正电荷的碳原子并形成共价键的试剂。,亲核取代反应,由亲核试剂进攻显正电性的碳原子而引起的取代反应。,常见的亲核试剂,OH,、,OR,、,CN,、,ONO,2,、,NH,3,二、化学性质,影响亲核取代反应的因素,1,烃基结构对反应历程的影响,在,S,N,1,反应中，由于决定反应速度的步骤是生成正碳离子一步，而正碳离子的稳定性顺序为：,叔正碳离子,仲正碳子离子,伯正碳子离子,CH,3,因此在,S,N,1,反应中，电子效应起主要作用，卤代烷的活性次序为：,叔卤代烷,仲卤代烷,伯卤代烷,CH,3,X,二、化学性质,在,S,N,2,反应中，由于亲核试剂是从卤原子的背后进攻卤代烷的,-,碳原子的，如果,-,碳的取代基增多，,-,碳原子周围将变得拥挤，进攻试剂接近,-,碳原子的阻力增加，因此活性也就降低。,因此在,S,N,2,反应中，空间效应起主要作用，卤代烷的活性次序为：,CH,3,X,伯卤代烷,仲卤代烷,叔卤代烷,二、化学性质,2,离去基团对亲核取代反应的影响,在卤代烷的亲核取代反应中，碳卤键极化度越大，则卤素的离去倾向也越大，对,C,X,键而言，,极化度顺序为：,R-I R-Br R-Cl,无论是,S,N,2,或是,S,N,1,反应，都要发生,C,X,键断裂，卤素的离去倾向越大，反应速率也越大，因此,卤代烷的反应活性为：,R-I R-Br R-Cl,。,二、化学性质,（二）消除反应,扎依采夫规律：消除卤化氢时，氢原子从含氢较少的,碳原子上脱下来，主要产物是双键碳上连有烃基最多的烯烃。,反应活性：叔卤烷,仲卤烷,伯卤烷,CH,3,CH,2,CH,3,Br+NaOH,乙醇,CH,3,CH,2,CH=CH,2,+NaBr+H,2,O,81%,19%,Br,CH,3,CH,2,CHCH,3,KOH/,醇,CH,3,CH,CHCH,3,CH,3,CH,2,CH=CH,2,二、化学性质,（三）格氏试剂的生成,卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，生成有机镁化合物，称为格利雅,(Grignard),试剂，简称格氏试剂。,格氏试剂能和多种含羰基的化合物（如醛、酮、酯、,CO,2,等）反应，生成相应的化合物，是有机合成中使用非常广泛的一种试剂。,X,-,Mg,-,R,Mg,X,-,R,无水乙醚,二、化学性质,法国人。二十一岁时，格利雅在里昂大学学习期间，发现了烷基卤化镁试剂，即后以其姓氏命名的格氏试剂。,1906,年，格利雅被里昂大学聘请为教授，,1910,年又担任了南雪大学的教授。在这段时间内，他一直从事有机金属镁化物的研究，到第一次世界大战开始后，他改行从事重油裂解提取甲苯的工作。,1912,年，由于格利雅在发明,“,格利雅试剂,”,和,“,格利雅反应,”,中所作的重大贡献，而获得诺贝尔化学奖。,维克多,格利雅,Victor Grignard,1871-1935,三、不同类型卤代烃的鉴别,不同类型卤代烃与,AgNO,3,醇溶液的反应现象,卤代烃的类型,条件,反应现象,烯丙型卤代烃,室温,立即产生,AgX,沉淀,卤代烷型卤代烃,加热,缓慢产生,AgX,沉淀,卤代乙烯型卤代烃,加热,很难产生,AgX,沉淀,三、不同类型卤代烃的鉴别,1.,烯丙型卤代烯烃（很活泼）,烯丙基正离子中，在与双键相邻的碳原子上有一个空的,p,轨道，它与双键的,轨道形成缺电子的,p-,共轭体系,空的,p,轨道,氯原子很活泼,三、不同类型卤代烃的鉴别,1.,烯丙型卤代烯烃（很活泼）,C,H,H,+,CH,2,+,电子离域到亚甲基上,三、不同类型卤代烃的鉴别,2.,卤代烷型（孤立型卤烯）,这类卤代烃中的卤原子基本保持正常卤代烷中卤原子的活泼性，反应活性顺序为：,叔卤代烷,仲卤代烷,伯卤代烷,三、不同类型卤代烃的鉴别,2.,乙烯型卤代烯烃,(,不活泼,),0.138nm,0.134nm,0.172nm,0.177nm,氯原子不活泼,氯原子的未共用电子对所处的,p,轨道与双键中的,轨道相互交盖，形成,p-,共轭体系。氯原子上的电子云往碳原子方向偏转，发生了键长的平均化,三、不同类型卤代烃的鉴别,3.,乙烯型卤代烯烃,（不活泼）,三、不同类型卤代烃的鉴别,各类卤代烃的取代反应活性次序,CH,2,X,X,CH,3,C,X,CH,3,CH,3,R,CH,X,CH,3,R,I,R,Br,R,Cl,RCH=CH-CH,2,X,RCH=CH-(CH,2,),n,-X,RCH=CH-X,CH,2,-(CH,2,),n,X,R,CH,2,X,第三节 重要的卤代烃,一、氯仿（,CHCl,3,）,二、二氟二氯甲烷（,CF,2,Cl,2,）,三、氟烷（,F,3,C-CHClBr,）,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,