纺织化学 教学课件 作者 魏玉娟 主编 胡雪敏 崔景东 副主编第7章 卤代烃.ppt

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1、第七章卤代烃本章引述及小结烃分子中的一个或多个氢分子被卤素取代后的生成物称卤代烃。许多卤代烃可用作灭火剂(如四氯化碳)、冷冻剂（如氟利昂）、清洗剂（常见干洗剂、机件洗涤剂）、麻醉剂（如氯仿，现已不使用）、杀虫剂（如六六六，现已禁用），以及高分子工业的原料（如氯乙烯、四氟乙烯）。在有机合成上，由于卤代烃的化学性质比较活泼，能发生许多反应，例如取代反应、消去反应等，从而转化成其他类型的化合物。因此，引入卤原子常常是改变分子性能的第一步反应，在有机合成中起着重要的桥梁作用。本章主要介绍卤代烷、卤代烯烃和卤代芳烃的分类、命名及物理和化学性质。卤代烷的取代反应历

2、程分为单分子亲核取代反应与双分子亲核取代反应，并介绍了卤代烃的鉴别方法。第一节卤代烃的分类和命名定义：烃分子中的一个或多个氢原子被卤素取代后的生成物。一、分类1.根据分子中烃基结构的不同分为三类：卤代烷、卤代烯烃、卤代芳烃2.根据分子中卤素数目分为：一卤代烃、二卤代烃、三卤代烃3.根据分子中与卤素直接相连的碳原子的类型分为：伯、仲、叔三类卤代烃。二、命名1.卤代烷的命名选择连有卤原子的最长碳链为主链，把支链和卤原子看成取代基，根据主链的碳原子数目称为某烷，从靠近支链的一端编号，把支链和卤原子的位置，名称写在“某烷”之前。2—乙基—1—氯丁烷3—甲基—1

3、—溴戊烷2.不饱和卤代烃命名选择含有不饱和键并连有卤原子的最长链为主链，从离不饱和键最近的一端编号，把支链和卤原子的位置，名称写在不饱和卤代烃之前。2—乙基—4—氯—1—丁烯4—溴—2—戊烯第二节卤代烃的物理性质形态：在常温下，氯甲烷、氯乙烷、溴甲烷是气体，其他常见的都是液体，C15以上的是固体。颜色：纯粹的卤代烷是无色的，但是碘代烷因分解出游离碘，有时显红棕色。沸点：一卤代烷比相应的烷烃沸点高，但随着C的增多，沸点与烷烃相接近，相同烷基的一卤代烷沸点次序是RI>RBr>RCl在同一级卤代烷的各种异构体中，直链异构体的沸点最高，支链越多，沸点越低。密度

4、：一卤代烷比相应的烷烃密度大，一氯代烷＜1；一溴代烷和一碘代烷＞1。溶解性：卤代烷分子虽有一定的极性，但因它们不能与水形成氢键，仍不溶于水，能溶于醇、醚、烃等有机溶剂中。特殊性：卤代烷在铜丝上燃烧时产生绿色火焰。这是由于卤代烷中的卤素在高温下与铜作用生成卤化铜，卤化铜蒸气的火焰呈绿色。可作为鉴定卤代烷的简便方法。第三节卤代烃的化学性质一、取代反应1、水解卤代烷与水作用可发生水解生成醇通常水解反应速率很慢且是可逆的。为了加快水解速率和提高醇的产率，一般将卤代烷与强碱水溶液共热进行水解。RX+NaOH→ROH+NaX2、与氰化钠作用卤代烷与氰化钠在醇溶液中

5、反应生成腈此反应可增加一个碳，在合成中用以增长碳链。NC-CH2CH2CH2CH2-CN+H2O→HOOC(CH2)4COOHNC-CH2CH2CH2CH2-CN+2H2→H2N(CH2)6NH23、氨解卤代烷与氨的水溶液共热生成胺，胺是一种有机碱，它可与反应中生成的氢卤酸成盐，为了将胺游离出来，要使用过量的氨。这是工业上合成胺的一个方法。RX+HNH2→RNH2+HX4、与醇钠作用卤代烷与醇钠作用生成醚。RX+NaOR’→R-O-R’+NaX5、与硝酸银的醇溶液作用卤代烷与硝酸银的醇溶液作用生成沉淀此反应用于卤代烷的鉴定，卤代烷与硝酸银反应的活泼性次

6、序：叔卤代烷>仲卤代烷>伯卤代烷叔卤代烷在室温与硝酸银的醇溶液作用立刻生成沉淀；仲卤代烷慢慢生成沉淀；伯卤代烷加热才能形成沉淀。二、消除反应卤代烷与氢氧化钾的乙醇溶液共热，脱去一分子卤化氢，生成烯烃。这种在一个分子内从相邻的碳上消去原子或基团同时形成烯烃的反应称为消除反应。脱卤化氢的速度次序是：叔卤代烷>仲卤代烷>伯卤代烷实验证明，卤代烷脱卤化氢时，符合查依采夫（saytzeff）规则，既脱卤化氢时，氢总是从含氢少的碳原子上脱去。三、与金属的反应卤代烷与镁在干醚中生成有机镁化合物（格利亚试剂）格利亚试剂格氏试剂很容易被水或醇等含活泼氢化合物分解，格氏试

7、剂用途很广，可以与CO2、醛、酮等化合物反应，生成羧酸、醇等化合物。第四节亲核取代反应的历程在卤代烷的取代反应中，进攻试剂通常是负离子或含有未共用电子对的分子（如OH-，OR-，CN-，ONO2-，NH3），它们进攻卤代烷分子中电子云密度较小的碳原子，即与卤原子相连的那个碳原子，提供一对电子，形成共价键，而卤原子则成为负离子而离去。也就是说，这些负离子或分子具有亲核性。这些具有亲核性的试剂称为亲核试剂。由亲核试剂进攻引起的取代反应称为亲核取代反应，常用SN表示。可用通式表示如下：亲核试剂离去基团常用表示。（是取代和亲核两字的首字母），可用通式表示如

8、下：许多实验证明，卤代烷的亲核取代反应主要有两种不同的历程：一种是卤代烷分子在反应过程中受到