最新2 单分子亲核取代反应课件PPT.ppt

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1、2单分子亲核取代反应自然界中含有卤素的有机化合物极少，绝大多数卤代烃是人工合成的。红藻产生海兔产生§4.1卤代烷的分类和命名一、分类和命名(一)、classification按卤素种类：氟代烃，氯代烃，溴代烃，碘代烃。2.按分子中卤素数目：一元CH3Cl，二元CH2Cl2，三元CHCl33.按卤素原子所连碳类型：1°（伯），2°（仲），3°（叔）3-甲基-2-氯戊烷2-甲基-3-氯戊烷2-甲基-4-氯戊烷1-甲基-3-氯环己烷§4.2结构（Structure）C-X键：极性共价键，成键电子对偏向卤素，产生偶极距。诱导效应由于分子中成键

2、原子或原子团的电负性不同，致使整个分子中成键的电子云向着一个方向偏移而引起的极性效应通过静电诱导而影响到分子的其他部分，称为诱导效应。§4.3卤代烷的物理性质1.沸点：M↑，b.p↑碳原子数相同的卤代烷：RI＞RBr＞RCl支链↑，b.p↓2.相对密度：一氯代烷＜1；一溴代烷和一碘代烷＞1同系列中，卤代烷的相对密度随碳原子数的↑而↓3.可燃性：随X原子数目的↑而↓。4.IR：都在1000cm-1以下的指纹区，难确定有无C-X键§4.3卤代烷的化学性质一、亲核取代反应（SN）1.水解：加NaOH的目的是为了加快反应的进行，使反应完全。2

3、.醇解:3.氨解：4.氰解：5.卤离子交换反应：6.与硝酸银作用：二、亲核取代反应历程研究以CH3Br的碱性水解为例：因为CH3Br的水解速率与CH3Br和OH-的浓度有关，所叫做双分子亲核取代反应（SN2反应）。以(CH3)3CBr的碱性水解为例：因其水解反应速度仅与反应物卤代烷的浓度有关，而与亲核试剂的浓度无关，所以称之为单分子亲核取代反应（SN1反应）。1.双分子亲核取代反应机理在过渡态中，O-C键尚未完全形成，C-Br键也未完全断裂。其键长都超过正常键长。在此之后，O-C之间距离缩短，C-Br之间距离增加，三个氢原子也偏向溴原

4、子，最后恢复正常。SN2反应的能量变化曲线SN2反应的立体化学特征：构型反转(亦称Walden转化)。注意：这里所说的构型反转是指反应中心上四个键构成的骨架构型的反转。2.单分子亲核取代反应(SN1）：第一步第二步SN1反应的能量变化曲线SN1反应的特征——有重排产物生成三、影响亲核取代反应的因素1.烃基结构的影响对SN2反应，烃基的体积增大，空间位阻作用增大，从而其反应速率必然↓。因此，在SN2反应中，卤代烷的活性次序应该是：对SN1反应，SN1反应的难易取决于中间体碳正离子的生成，一个的碳正离子，也一定是容易生成的碳正离子。因此，

5、卤代烷的活性次序是：然而，对于桥环卤代烷，当X位于桥头碳上时，无论SN1反应，还是SN2反应，均难以发生。如：2.亲核试剂的影响由于在SN1反应中，决定反应速率的关键步骤只与卤代烷的浓度有关，故亲核试剂对SN1反应的影响不大。但对于SN2反应，由于反应速率与亲核试剂的浓度有关，因此，亲核试剂对其是有影响的亲核试剂的亲核能力↑，浓度↑，反应υ↑。试剂亲核能力的强弱取决于两个因素：a.试剂的碱性(即给电子性)；b.试剂的可极化性(即极化度或变形性)。(1)试剂的碱性的影响：a.同周期元素所形成的亲核试剂b.同周期中的同种原子形成的不同亲核

6、试剂(2)试剂的可极化性在亲核取代反应中，可极化大的原子或基团，因形变而易于接近反应中心，从而降低了达到过渡状态所须的活化能，故亲核能力增强。显然，同族元素，随原子序数的增大，核对核外电子的束缚力↓，可极化性↑，亲核能力↑。3.离去基团的影响离去基团X―的性质对SN1反应和SN2反应将产生相似的影响，即卤代烷的活性次序是：4.溶剂的影响溶剂对SN2反应的影响较为复杂，通常情况下是增强溶剂的极性对反应不利。溶剂的极性↑，有利于SN1反应的进行。四、消除反应（E）实践表明：卤代烷的β-消除反应，一是Saytzeff(查依采夫)取向,另一个

7、是Hofmann(霍夫曼)取向。但在通常情况下将遵循Saytzeff规则——生成连有取代基较多的烯烃。五、还原反应1.催化氢化2.金属参与的还原反应3.其它还原剂参与的还原反应六、有机金属化合物的生成卤代烷与金属镁在无水乙醚(通称干醚或纯醚)中反应,生成烷基卤化镁：该反应是法国有机化学家Grignard(格利雅)于1901年在他的博士论文研究中首次发现的。为纪念这位化学家对化学事业的贡献，人们将烷基卤化镁称为Grignard试剂。Grignard试剂很活泼，它易于被空气中的氧所氧化，易于与含活泼氢的化合物作用而被分解为烷烃。七、多卤代

8、烷和氟代烷多个卤原子连在同一C原子上时稳定性增大，C—X键不易断裂，活性降低。如：小脑出血患者的护理及治疗神经外二科业务学习金燕小脑出血与高血压病有直接关系，是由小脑齿状核动脉破裂所致。吸烟、酗酒、食盐过多、体力和脑力劳