第五章 卤代烃
DESCRIPTION
第五章 卤代烃. 卤代烃. 烃分子中的 氢 原子被 卤 原子取代所生成的 化合物，称为卤代烃。. 通式： (Ar) R-X 其中 X 为卤原子，通常是氟、 氯、溴 、 碘 卤原子是其官能团， 卤代烃的性质较为活泼，可转化成多种有机化合物， 在工业、农业和医药方面都有广泛的用途。. 第一节 卤代烃的分类及命名. 一、卤代烃的分类. ① 氟代烃 F 2 C=CF 2 ② 氯代烃 CH 2 Cl 2 、 CCl 4 、邻二氯苯等 ③ 溴代烃 ④ 碘代烃 CHI 3. 1. 按卤素种类分：. 2. 按烃基结构分：. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
药学专业药学专业
菏泽医学专科学校化学教研室
菏泽医学专科学校化学教研室
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
卤代烃卤代烃
通式： (Ar)R-X 其中 X 为卤原子，通常是氟、氯、溴、碘卤原子是其官能团，卤代烃的性质较为活泼，可转化成多种有机化合物，在工业、农业和医药方面都有广泛的用途。
烃分子中的氢原子被卤原子取代所生成的化合物，称为卤代烃。
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
第一节 卤代烃的分类及命名
•① 氟代烃 F2C=CF2
• ② 氯代烃 CH2Cl2 、 CCl4、邻二氯苯等
•③ 溴代烃
•④ 碘代烃 CHI3
Br
一、卤代烃的分类1. 按卤素种类分：
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
•① 伯卤代烃 R-CH2-X CH3CH2Br
• ② 仲卤代烃 ③ 叔卤代烃
R CH-XR'
R CH-XR'
R C -X
R'
R''
R C -X
R'
R''
CH3C
CH3
CH3
ClCH3C
CH3
CH3
Cl
CHCH3 CH3
I
CHCH3 CH3
I
（ 1 ）饱和卤代烃（卤代烷烃）
2.按烃基结构分：饱和卤代烃、不饱和卤代烃、卤代芳烃饱和卤代烃、不饱和卤代烃、卤代芳烃
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
• ①卤代乙烯型 R-CH=CH-X •例： CH2= CHBr
•②卤代烯丙型 R-CH=CH-CH2-X
•③孤立型卤代烃
•R-CH=CH-(CH2)n-CH2-X
CH2= C CH3
Cl
CH2= C CH3
Cl
ClCH2= CH CH2 ClCH2= CH CH2
（ 2 ）不饱和卤代烃（卤代烯烃）
(n≥1)
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
（ 2 ）卤代芳烃 Ar-X
XX CH2-XCH2-X
CH2-BrBrCH3
卤代芳基型属于 : 卤代乙烯型
卤代苄基型属于 : 卤代烯丙型
溴苯
Br
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
3.按卤原子的数目分：
① 一元卤代烃
CH3Cl、
② 二元卤代烃
CH2Cl2、
③ 多元卤代烃
CHCl3 、 CCl4、均三氯苯等
Br
ClCl
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
CH3I
CH2 CH Br
CHCH3
CH3
Cl
二、卤代烃的命名（一）普通命名法烃基名称 + 卤素名（称为卤代某烃或某烃基卤）
Br 溴苯
CH2Cl或：溴乙烯
或：碘甲烷
（苄基氯）或：氯化苄
异丙基氯 苯甲基氯
甲基碘
乙烯基溴
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
（二）系统命名法
如：卤代烷烃的命名与烷烃的命名规则相同。
卤代烯烃的命名与烯烃的命名规则相同。 卤代芳烃的命名与芳烃的命名规则相同。
较复杂的卤烃命名采用系统命名法。其命名原则与相应的烃命名类似，
即：命名的原则是以烃作母体， 只是将卤原子视为取代基。
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
1、卤代烷• （ 1 ）选主链：含有卤原子的最长碳链作主链；• （ 2 ）编号：最小定位取代基。
CH3CH CHCH2CH3
CH3 Br
1 2 3 4 5
2 －甲基－ 3 －溴戊烷
5 4 3 2 1
3 －甲基－ 2 －溴戊烷√3 －甲基－ 4 －溴戊烷 ×
CH3CHCH CHCH3
CH3 Br
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
2 －氯－ 3 －溴丁烷√
CH3 CH
Cl
CH2 CH
CH3
CH2CH3 CH
Cl
CH2 CH
CH3
CH2
5 4 3 2 12 －甲基－ 4 －氯戊烷√4 －甲基－ 2 －氯戊烷×
当卤原子与烃基位次相同时，最小定位烃基
不同卤原子的位次相同时，最小定位原子序数较小的卤原子
CH3 CH CHCH3
Cl Br
CH3 CH CHCH3
Cl Br 3 －氯－ 2 －溴丁烷
1 2 3 4
×
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
2、卤代烯烃（ 1 ）选主链：含有卤原子和双键的最长碳链作主链；（ 2 ）编号：最小定位双键。
CH2 CH CH2CH2Br
ClCH3CH CH CHCH3
4-溴 -1-丁烯
4-氯 -2-戊烯
1 2 3 4
1 2 3 4 5
2、芳香族卤代烃
ClCH2CHCH3
CH3
Br
芳烃为母体
2-溴甲苯 1-苯基 -2-氯丙烷
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
CH2 C CH2CHCH3
BrC2H5
ClCl
3-苯基 -1-氯丁烷
2-乙基 -4- 溴 -1-戊烯2-乙基 -4- 溴 -1-戊烯
氯代环己烷或：环己基氯
CH3-CH-CH2-CH2ClCH3-CH-CH2-CH2Cl
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
卤代烃的分类与命名1.按卤素原子分：氯代烃、溴代烃、碘代烃
2.按烃基结构分：卤代烷烃
卤代烯烃
卤代芳烃
伯卤代烃仲卤代烃叔卤代烃
卤代乙烯型卤代丙烯型
卤代芳基型卤代苄基型
3.按烃基结构分：
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
第二节 卤代烃的性质一、卤代烃的物理性质
1. 状态 氯甲烷、氯乙烷、溴甲烷及氟甲、乙、丙烷为气态，其它卤烃为液体，含碳数更多的是固体。
2. 熔沸点 卤代烷的分子量和分子极性比相应烷烃高，因此其沸点也相应增高。同碳数的卤烃中， RIRBr RCl RF﹥ ﹥ ﹥ ，且直链卤烃的沸点高于同碳数
的带支链的卤烃。3 、相对密度 一般情况下， 氟烷、一氯烷的 d<1，其它卤烃的 d>1。4 、溶解性 卤代烃一般不溶于水，易溶于醇、醚等有
机溶剂
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
二、卤代烃的化学性质
Nu+ R CH-CH2 -Nu
R CH CH2
R CH2-CH2 X
R CH2-CH2 X
取代反应
消除反应
另外，卤代烷还可与活泼金属反应生成金属有机化合物
β α
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
R-OH + NaX
R X
NaOH/H2O
NaOR' R-O-R' + NaX
NaCN/R'OH
AgNO3/R'OH
R-CN + NaX
NH3 R-NH2 + HX
R-ONO2 + AgX
( 一 ) 取代反应
醇
醚
腈
胺
酯
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
亲核取代反应机理• 人们在研究卤烷水解时的反应速度时发现，卤代烷水解大致可分为两类：
• ①一类只与卤代烷有关，而与试剂浓度无关。• ②一类则与卤代烷及试剂都有关。• 这表明卤代烷水解至少有两种不同的反应机理：• 1.单分子亲核取代反应机理 （ SN1）• 2.双分子亲核取代反应机理 （ SN2）
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
1. 单分子亲核取代反应机理（ SN1）
• 叔丁基溴在碱性条件下水解成叔丁醇时，经测定该反应的水解速度只与叔丁基溴有关，而与氢氧化钾（ OH-）的浓度无关。该反应的速率只决定于卤代烷分子中 C － X 键断裂的难易程度。
• 经过研究认为，该反应水解反应是分两步进行的：• 第一步是卤代烷分子中的 C － X 键断裂；• 第二步才是羟基加到烷基上完成反应过程。
C
CH3
CH3
CH3
BrKOH / H2O
C
CH3
CH3
CH3
OH
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
SN1反应的两个步骤
• 在反应的第一步中， C － Br键发生异裂，生成正碳离子中间体，此步反应速度较慢，是决定整个反应反应速率的步骤；第二步，－ OH进攻正碳离子形成水解产物，此步反应速度快。
• 整个反应的反应速率仅决定于一种分子 ( 卤代烷 )的亲核取代反应就叫做单分子亲核取代 (SN1)反应。
C
CH3
CH3
CH3
Br C
CH3
CH3
CH3 Br-
-OH C
CH3
CH3
CH3
OHÂý
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
SN1反应的特点• 由以上反应步骤可知 SN1反应在以下特点：• ① 单分子反应；• ② 反应分二步进行；• ③ 有正碳离子中间体产生；• ④ 影响反应速度的仅是反应物的浓度；
易按 SN1进行的卤代烃： 叔卤烃＞ 仲卤烃 ＞ 伯卤烃
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
2.双分子亲核取代反应机理（ SN2）
• 经测定，甲基溴水解的反应速度既和反应物甲基溴有关，又与 OH－浓度有关。经研究认为甲基溴水解反应是一步完成的。
•首 先 OH － 从 Br 原 子 的 后 面 进 攻 －C ， C 、 O 之间的作用力逐渐增强， C － Br键间的作用力逐渐减弱，在新键将成未成，旧键将断未断时形成过渡态。
CH3 Br + OH- CH3 OH + Br
-
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
SN2反应的反应机理
• 过渡态C Br
H
HH
HO C Br
H
HH
HO
¹¹ÐÍת»¯
CHO
H
HH
+ Br-
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
SN2反应的特点• 因此 SN2反应有以下特点：• ① 双分子反应。• ② 反应速率与反应物和试剂的浓度都有关。• ③ 反应不分步骤，一步完成（旧键断裂，新键生成是同时发生的）
易按 SN2进行的卤代烃： 伯卤烃 ＞ 仲卤烃 ＞叔卤烃
④ 反应过程中，反应物的构型发生完全转化
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
（二）消除反应（ E ）
CH3CH2Br KOH/ROH CH2=CH2 + NaCl + H2O
CH3CHCH2CH3 KOH/ROH
Br
1 、概念：从分子内消去一个简单分子，形成不饱和烃的反应称为消除反应。
例
CH3CH=CHCH3
CH3CH2CH=CH2
81%
19%
2 、消除反应条件： KOH/ROH、加热
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
仲、叔卤代烃消除卤化氢时，主要消去含氢较少的 β- 碳上的氢原子，生成双键碳上有较多烃基的烯烃。这一经验规则称为扎依采夫规则。
仲、叔卤代烃消除卤化氢时，主要消去含氢较少的 β- 碳上的氢原子，生成双键碳上有较多烃基的烯烃。这一经验规则称为扎依采夫规则。
3 、扎依采夫（ Saytzeff）规则
三、 格式试剂的生成
R-X + Mg RMgX
无水乙醚
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
1 、不同类型卤代烃的反应活性
卤代烯丙型、苄基型＞叔卤代烃＞仲卤代烃＞伯卤代烃＞卤代乙烯型、卤代芳基型
卤代烯丙型、苄基型＞叔卤代烃＞仲卤代烃＞伯卤代烃＞卤代乙烯型、卤代芳基型
四、不同类型卤代烃的鉴别
2 、鉴别各种卤代烃的试剂： AgNO3/醇
有机化学有机化学
化学教研室化学教研室
3 、各种卤代烃与 AgNO3/醇溶液的反应现象
卤代烃类型 反应现象
卤代烯丙型、苄基型、叔卤代烃
仲卤代烃、伯卤代烃
卤代乙烯型、卤代芳基型
室温下立即产生 AgCl沉
淀加热后缓慢产生 AgCl
沉淀加热后也不产生
AgCl沉淀