卤代烃亲核取代反应6学时.ppt

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1、第六章第六章卤代烃卤代烃亲核取代反应亲核取代反应（4学时）目的要求目的要求：.掌握卤代烃的命名掌握卤代烃的命名,了解卤代烃的分类。了解卤代烃的分类。.掌握卤代烃的性质和制备；掌握卤代烃的性质和制备；3.理解亲核取代反应历程；理解亲核取代反应历程；.了解一些重要的卤代烃的用途。了解一些重要的卤代烃的用途。玲16卤代烃的分类、同分异构和命名卤代烃的分类、同分异构和命名一、一、分类分类二、二、命名命名三、三、同分异构同分异构6卤代烃的性质卤代烃的性质一、一、物理性质物理性质二、二、化学性质化学性质6饱和碳原子上的亲核取代反应饱和碳原子上的亲核取代反应一、一、亲核取代反应的两种历程亲核取代反应的两种历

2、程二、二、SN1和和SN2的立体化学的立体化学三、三、亲核取代与消除反应的关系亲核取代与消除反应的关系玲265多卤代烃的性质：比较稳定，不易水解。多卤代烃的性质：比较稳定，不易水解。一、一、由烃制备由烃制备二、由醇制备二、由醇制备67重要卤代烃（自习）重要卤代烃（自习）6卤代烃的制法卤代烃的制法66卤代烃的生理活性（自习）卤代烃的生理活性（自习）玲31根据原子数目可分根据原子数目可分2根据卤代烃中烃基的结构不同可分根据卤代烃中烃基的结构不同可分3根据和卤原子相连的根据和卤原子相连的C原子可分为原子可分为一卤代烃：CH3XC6H5X多卤代烃：CHX3C6H6X6饱和卤代烃不饱和卤代烃芳香卤代烃伯

3、卤代烃RCH2X仲卤代烃R2CHX叔卤代烃R3CX一、一、分类分类玲41系统命名法系统命名法母体母体选主链的情况有几种a含卤素的最长碳链b脂肪烃为母体c芳烃为母体d不饱和卤代烃含有重键多的最长碳链两两种种以以上上卤卤素素，以以氟氟、氯氯、溴溴、碘碘为为序序标标明明二、二、命名命名2普通命名法普通命名法用于结构简单的命名3俗名俗名有些卤代烃采用俗名如：CF2Cl2氟里昂（二氟二氯甲烷）三、同分异构三、同分异构丙烷一氯丙烷丁烷一氯丁烷异构体数目1224玲51.一般为无色液体。2.卤代烷的蒸气有毒。3.沸点：较相应的烷烃高。随着C原子数的增加而升高。RIRBrRClRF直链异构体沸点最高，支链越多沸

4、点降低。相同C原子数1RX2RX3RX4.比重：大于相同C的烷烃。RCl、RF1；RI、RBr15.溶解性：不溶于水，可溶于有机溶剂一、一、物理性质物理性质二、二、化学性质化学性质1亲核取代玲6被羟基取代与醇钠作用生成醚进制称为Williamson反应，是制备混合醚的一种方法。与NaCN作用生成腈这是有机合成中增长碳链的一个方法。氨解与AgNO3反应玲7小结小结 a亲核取代反应可生成许多类型的有机物。b可形成CC键，增长碳链，是良好的烷基化试剂。c烃基的结构，对RX的活性有很大的影响。为什么乙烯式为什么乙烯式结构不活泼？结构不活泼？烯丙式卤代烃烯丙式卤代烃为什么活泼？为什么活泼？玲8消除反应的

5、速度2消消除除反反应应脱脱卤卤化化氢氢消除反应的方向2和3级卤代烃消除时存在方向问题。实验证明：主要产物是双键碳原子上连接烃基最多的烯烃。Saytzeff规则3与金属反应与金属反应与Mg反应玲9与与Li反应反应可合成任意烷烃：可合成任意烷烃：有机铜锂是一个很好的烷基化试剂，它和卤代烃结合，可合成一些结构复杂的烷烃。有机镁试剂称为Grignard试剂，简称格氏试剂。玲10Wurtz反应卤代烷与金属钠作用生成对称烷烃。玲11亲核试剂：OH-，RO-，CN-，NH31SN2亲核取代双分子历程亲核取代双分子历程历程反应的动力学反应的动力学=kCH3BrOH-是二级反应。属于双分子反应。是二级反应。属于

6、双分子反应。反反应应级级数数是是从从实实验验中中测测定定的的数数值值，一一个个反反应应总总的的级级数数是是在在速速率率方方程程式中出现的各项浓度幂之和。式中出现的各项浓度幂之和。反反应应分分子子数数通通常常指指在在决决定定速速率率的的一一步步反反应应中中涉涉及及的的粒粒子子数数（分分子子、离子等）。离子等）。反应过程的能量变化中心C原子的变化反应进程能量E一、亲核取代反应的两种历程一、亲核取代反应的两种历程玲12烃基结构对SN2的影响-C原原子子上上的的H原原子子逐逐一一被被烷烷基基取取代代后后，-C原原子子的的电电子云密度增大，这样不利于亲核试剂对反应中心的进攻。子云密度增大，这样不利于亲核

7、试剂对反应中心的进攻。空间效应空间效应当当-C原原子子上上有有取取代代基基时时，SN2也也影影响响的的反反应应速速度度。中中心心C原原子子上上连连有有体体积积较较大大的的叔叔丁丁基基，严严重重阻阻碍碍了了亲亲核核试试剂剂从从背背面面进进攻攻，因此，反应速度显著降低。因此，反应速度显著降低。电子效应电子效应2SN1亲核取代单分子历程亲核取代单分子历程历程玲13反应的动力学反应的动力学溴代叔丁烷碱性水解反应是一级反应，属单分子反应。溴代叔丁烷碱性水解反应是一级反应，属单分子反应。=k(CH3)3CBr 这这表表明明反反应应速速度度对对(CH3)3CBr是是一一级级反反应应,对对碱碱则则是是零零级级

8、反反应应,因而整个水解反应是因而整个水解反应是一级反应一级反应。反应过程的能量变化反应过程的能量变化中心中心C原子的变化原子的变化反应进程能量E1E2玲14由由于于烷烷基基的的供供电电子子性性，-C原原子子上上随随着着烷烷基基的的增增加加有有利利于于C-X键的断裂，所以键的断裂，所以SN1反应速度受电子效应的影响是很大的。反应速度受电子效应的影响是很大的。三三级级卤卤代代烷烷中中心心C原原子子上上连连有有三三个个烷烷基基，比比较较拥拥挤挤，形形成成碳碳正正离离子子的的，呈呈平平面面三三角角形形结结构构，烷烷基基之之间间距距离离增增大大，故故有有利利于于离离解。解。伯卤代烃主要按伯卤代烃主要按S

9、N2历程进行。叔卤代烃主要按历程进行。叔卤代烃主要按SN1历程进行。历程进行。仲仲卤卤代代烃烃的的亲亲核核取取代代反反应应，则则据据反反应应条条件件，可可按按SN2历历程程，也可按也可按SN1历程，或同时按历程，或同时按SN2和和SN1历程。历程。桥桥环环化化合合物物的的桥桥头头碳碳原原子子上上，进进行行亲亲核核取取代代反反应应时时，不论是不论是SN2或或SN1历程都显得十分困难。历程都显得十分困难。SN2，由于环的影响，亲核试剂不得从背面进攻中心，由于环的影响，亲核试剂不得从背面进攻中心C原子；原子；SN1，由于环的限制，要离解成碳正离子的平面结构，比较困难。，由于环的限制，要离解成碳正离子

10、的平面结构，比较困难。电子效应电子效应小结：小结：空间效应空间效应烃基结构对SN1的影响玲151SN2的立体化学（的立体化学（Walden转化）在在反反应应中中手手性性C原原子子的的构构型型发发生生了了翻翻转转，即即产产物物的的构构型型与与原原来来化化合合物的相反，这种反应过程称为构型的翻转或称为物的相反，这种反应过程称为构型的翻转或称为Walden转化。转化。二、二、SN1和和SN2的立体化学的立体化学2SN1的立体化学的立体化学（外消旋化）玲16三、亲核取代与消除反应的关系三、亲核取代与消除反应的关系单分子单分子E1历程消除反应：历程消除反应：双分子双分子E2历程消除反应：历程消除反应：结论：强碱，高温，弱极性溶剂有利于消除反应。#玲171烃的卤代烃的卤代烷烃光照或加热直接卤代-H的取代2不饱和烃的加成不饱和烃的加成一、一、由烃制备由烃制备二、由醇制备二、由醇制备因为醇较易得到，故卤代烷大多是从醇制备的。玲18